51單片機電子時鐘課程設計-展示頁
2024-09-07 17:14本頁面
【正文】 片機介紹 STC89C51 單片機是由深圳宏晶公司代理銷售的一款 MCU，是由美國設計生產(chǎn)的一種低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 8kbytes 的可反復寫的 FlashROM 和 128bytes 的 RAM， 2 個 16 位定時計數(shù)器 [5]。 LED 動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需要占有 CPU 較多的時間，在單片機沒有太多實時測控任務的情況下可以采用。需要幾個 LED就必須占有幾個并行口，比較適用于LED 數(shù)量較少的場合。 靜態(tài)顯示的優(yōu)點是程序簡單、顯示亮度有保證、單片機 CPU 的開銷小，節(jié)約 CPU 的工作時間。 對于實時時鐘而言，顯示顯然是另一個重要的環(huán)節(jié)。 利用單片機內部的定時計數(shù)器進行中端定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時。因此，在工業(yè)實時測控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來實現(xiàn)實時時鐘功能。 、 總設計原理框圖 如下圖所示： 、 設計方案的選擇 方案 1：采用實時時鐘芯片 現(xiàn)在市場上有很多實時時鐘集成電路，如 DS128 DS1288 DS1302 等。 可采用交直流供電電源，且能自動切換。 設計 5V直流電源，系統(tǒng)時鐘電路、復位電路。 校正時間功能 ,即能隨意設定走時時間。 一、設計要求 準確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間 。 小時以 24 小時計時形式，分秒計時為 60 進位 。 鬧鐘功能，一旦走時到該時間，能以聲或光的形式告警提示 。 能指示秒節(jié)奏，即秒提示。 二、設計方案和論證 本次設計時鐘電路，使用了 ATC89C51 單片機芯片控制電路，單片機控制電路簡單且省去了很多復雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調整時鐘的時 、分、秒，用一揚聲器來進行定時提醒，同時使用匯編語言程序來控制整個時鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個模塊：鍵盤、芯片、揚聲器、 LED 顯示即可滿足設計要求。微型控制器 時鐘電路 聲光報時 校時輸入 數(shù)據(jù)顯示 這些實時時鐘芯片具備年、月、日、時、分、秒計時功能和多點定時功能，計時數(shù)據(jù)的更新每秒自動進行一次， 不需要程序干預。 方案 2：使用單片機內部的可編程定時器。該方案節(jié)省硬件成本，但程序設計較為復雜。通常 LED 顯示有兩種方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。但占有 I/O口線多，每一個 LED 都要占有一個 I/O口，硬件開銷大，電路復雜 。當然當 LED 數(shù)量較多的時候，可以使用單片機的串行口通過移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。 本系統(tǒng)需要采用 6位 LED 數(shù)碼管來分別顯示時、分、秒，因數(shù)碼管個數(shù)較多，故本系統(tǒng)選擇動態(tài)顯示方式。 STC89C51 單片機內部主要包括累加器 ACC(有時也簡稱為 A)、程序狀態(tài)字 PSW、地址指示器 DPTR、只讀存儲器 ROM、隨機存取存儲器 RAM、寄存器、并行 I/O 接口 P0~P定時器 /計數(shù)器、串行 I/O接口以及定時控制邏輯電路等。其管腳圖如圖所示。 GND：接地。當P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作 輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內 部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內部上拉電阻 拉高，且作為輸入。這是由于內部上拉的緣故。在給出地址 “1” 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器 的內 容。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復位輸入。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器 時，將跳過一個 ALE 脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。 EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲
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