【正文】 32P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LR12 2 0R22 2 0R32 2 0R42 2 0R52 2 0 圖 6 整體仿真圖 五、系統(tǒng)測試 硬件測試 該數(shù)字鐘的電路系統(tǒng)較大，對于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出于一處的錯誤，則會對檢測造成很大的不便，而且電路的交線較多，對于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會刺破帶有封皮的導(dǎo)線，使電路造成短路現(xiàn)象 。 圖 5 軟件結(jié)構(gòu)圖 12 四、仿真原理圖 本設(shè)計先利用 Keil C51 uVision2 編譯 C程序，然后用 Proteus 軟件畫出電路原理圖，將工程文件 .Hex 加載到 AT89S51 中運行，得到仿真圖，驗證其原理圖和 C程序的準(zhǔn)確性。 本課題采用 C 語言做為軟件，采用循環(huán)掃描的方式點亮 LCD的日期、時期發(fā)光數(shù)碼管，調(diào)用一秒的中斷子程序使之達(dá)到正確的時間走時，通過 P0 口控制各個發(fā)光數(shù)碼管的數(shù)字（ 0— 9）。用作“計數(shù)器”功能時，寄存器在對應(yīng)的外部輸入管腳 T0/T1 上每發(fā)生一次 1 到 0 的跳變時加 1。另外增加了定時器 T0/T1,溢出時 T0/T1 腳自動翻轉(zhuǎn)的功能選項。 AT89S51 有兩個通用定時 /計數(shù)器。電路如圖 4。如圖 3。本設(shè)計采用石英晶體產(chǎn)生 11..0592MHZ 的時鐘。 3 功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。 下圖 2為 LCD 液晶顯示屏。它的透明程度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場的影響。 顯示方案 本課程采用的是 LCD 液晶顯示屏來顯示時間。所以 T0或 T1腳輸入的計數(shù)外部脈沖的最高頻率為 fosc/12。 9 當(dāng) T/C 工作在計數(shù)器時，計數(shù)脈沖來自外部脈沖輸入引腳 T0 或 T1。 當(dāng) T/C 工作 在定時器時，對振蕩源 12 分頻的脈沖計數(shù)，即每個機(jī)器周期計數(shù)值加一，頻率加 =fosc/12。 8051 的 T/C 時加一計數(shù)的。他們既可以編程為定時器使用，也可以編程為計數(shù)器使用。 定時 /計數(shù)器 8051 系列單片機(jī)至少有兩個 16 位內(nèi)部定時器 /計數(shù)器。 如 EA 端為高電平 （接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時， 個機(jī)器周期兩次 PSEN 有 ，即輸出兩個脈沖。 對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。即使不訪問外部存儲器， ALE仍以時鐘振蕩頻率的 l／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 RST 復(fù)位輸入。 如下表所示： P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。作輸入端時，被外部拉低的 P3 上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口線上的內(nèi)容，在整個 訪問期間不改變。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上 拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P1: P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I ／ O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 7 在 Flash 編程時， P0 口接收 指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。其引腳圖如下圖 1： 圖 1 AT89S51 引腳圖 引腳功能介紹： 空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及 斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個 I／ O 口線，兩個 16 位定時／計數(shù)器，一個 5 向量兩級斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。可以滿足多方面的性能要求。這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存儲器 RAM、程序存儲器ROM、定時器 /計數(shù)器和多種 I/O 接口電路。 32 個可編程 I ／ O 口線 三級加密程序存儲器 1000 次擦寫周期 與 MCS51 產(chǎn) 指令系統(tǒng)完全兼容 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存 儲器（ PEROM）和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM ），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)， 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位 央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大 AT89S51 單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 片內(nèi)存儲器的容量不可能很大；引腳也嫌少， I/O引腳常不夠用，且兼第二功能，第三功能但存儲器和 I/O 口都易于擴(kuò)展。 5 單片機(jī)的特點 單片機(jī)的集成度很高，他將微型計算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上，具有下列特點： 體積小、重量輕 、價格便宜、耗電少； 根據(jù)工程環(huán)境要求設(shè)計，且許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，其信號通道受外界影響小，故可靠性高，抗干擾性能優(yōu)于采用一般的 CPU； 控制功能強(qiáng)，運行速度快。功能很強(qiáng)，價格卻迅速下降。 第四階段 1983 年以后， 16 位單片機(jī)階段。 第三階段 1982～ 1983 年，高級 8位機(jī)階段，發(fā)展了高性能 的 8位單片機(jī)，例如 MCS51系列單片機(jī)，它帶有串行 I/O 接口和多個 16位定時器 /計數(shù)器，具有多級中斷功能。發(fā)展了各種 4 位單片機(jī)，多用于家用電器、計算器、高級玩具。 單片機(jī)的應(yīng)用結(jié)束了計算機(jī)專業(yè)人員“壟斷”計算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的時代，他既給各種專業(yè)人員、特別是許多工程技術(shù)人員帶來了學(xué)習(xí)和掌握計算機(jī)技術(shù)