【正文】 如圖 34 所示為實(shí)驗(yàn)板 的復(fù)位電路，當(dāng) RESET 信號(hào)為低電平時(shí)，實(shí)驗(yàn)板為工作狀態(tài)，當(dāng) RESET 信號(hào)為高電平時(shí)，實(shí)驗(yàn)板為復(fù)位或下載程序狀態(tài)。其中 JT 為 的晶振，改變兩電容 CB 的值即可對(duì)此晶振頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。 圖 31 片內(nèi) RAM區(qū) 6 實(shí)驗(yàn)板電路原理圖 實(shí)驗(yàn)板電路結(jié)構(gòu)框圖如圖 32所示，原理電路圖（只有本設(shè)計(jì)所需部分）見(jiàn)附錄 A。其中低 128字節(jié)為真正的 RAM 存儲(chǔ)器，高 128 字節(jié)為特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)，如累加器 ACC、程序狀態(tài)字 PSW、數(shù)據(jù)指針 DPTR、程序計(jì)數(shù)器 PC 等。 AT89S52 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用位尋址方式，最大尋址范圍為 256 字節(jié)（ 00H～ FFH）。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K（ 0000H～ 1FFFH） Flash， 256 字節(jié)（ 00H～FFH）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 64K（ 0000H～ FFFFH）程序存儲(chǔ)器（ ROM）， 32 位 I/O口線，看門狗定時(shí)器， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在線編程，也適于常規(guī)編程器。 本章小節(jié) 本章主要對(duì)本系統(tǒng)的基本功能和擴(kuò)展功能進(jìn)行了說(shuō)明，也對(duì)本系統(tǒng)的系統(tǒng)的顯示情況及操作作了詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)路定時(shí)設(shè)置完后按 K2鍵保存定時(shí)設(shè)定值并返回時(shí)間顯示。 （ 2）按 K2鍵大于 1秒進(jìn)入時(shí)間設(shè)置，此時(shí)小時(shí)位閃爍，秒位自動(dòng)清零，按K1 鍵進(jìn)行小時(shí)調(diào)整，按 K2 鍵切換到分鐘位，按 K1 鍵進(jìn)行分鐘調(diào)整，分位設(shè)置好后，再按 K2 鍵保存時(shí)間設(shè)定值，并返回顯示時(shí)間，按所設(shè)定的時(shí)間值進(jìn)行計(jì)時(shí)。 圖 21 系統(tǒng)功能圖 4 系統(tǒng)操作說(shuō)明 （ 1）按 K1 鍵顯示日期， 3秒后自動(dòng)返回時(shí)間顯示， 3秒內(nèi)按 K2鍵進(jìn)入日期設(shè)置，此時(shí)年位閃爍，按 K1 鍵進(jìn)行年位加 1或連續(xù)加 1 調(diào)整。 多路定時(shí)器功能也可擴(kuò)展為對(duì)多種家電等電氣產(chǎn)品的自動(dòng)控制，比如電飯煲等；也可利用溫度對(duì)某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)控制，比如空調(diào)等；還可利用濕度傳感器對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 鍵盤及數(shù)碼管排列如圖 21 所示。要求計(jì)時(shí)精度盡量提高。 本章小節(jié) 本章主要介紹了課題背景、設(shè)計(jì)任務(wù)和課題意義，對(duì)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要敘述，也對(duì)本系統(tǒng)的應(yīng)用及概況進(jìn)行了說(shuō)明。這些具有人們所需要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動(dòng)，擴(kuò)大了數(shù)字化的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。它功能強(qiáng)大、體積小、質(zhì)量輕、靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，? 2 以構(gòu)成各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。早期常用的一些時(shí)間控制單元都使用模擬電路設(shè)計(jì)制作的，其定時(shí)準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機(jī)性價(jià)比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供擴(kuò)展，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為“哈佛”（ Harvard）結(jié)構(gòu)，目前的單片機(jī)采用此種結(jié)構(gòu)為多。 單片機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)：一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共用一個(gè)存儲(chǔ)器空間的結(jié)構(gòu)，稱為“馮 18 1 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 課題背景 單片機(jī)自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48開(kāi)始，迄今已有二十多年了。 參考文獻(xiàn) 16 附錄 A：實(shí)驗(yàn)板原理圖 15 致謝 13 5 系統(tǒng)調(diào)試 12 誤差分析及校正 12 定時(shí)器初值計(jì)算 12 日期、定時(shí) 設(shè)定子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 12 時(shí)鐘設(shè)定子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 11 顯示子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 10 計(jì)時(shí)子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 9 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)步驟 9 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元分配 9 數(shù)據(jù)單元分配 8 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8 本章小節(jié) 7 蜂鳴器電路 6 鍵盤電路 6 時(shí)鐘電路 6 功能電路分析 5 實(shí)驗(yàn)板電路原理圖 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) — 實(shí)驗(yàn)板介紹 4 本章小節(jié) 3 系統(tǒng)操作說(shuō)明 3 基本功能 2 2 系統(tǒng)功能及操作 1 本章小節(jié) 1 課題意義 1 課題背景 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) AT89S52 電子時(shí)鐘 目錄 III 目錄 摘要 1 緒論 主要工作放在軟件編程上，用實(shí)驗(yàn)板實(shí)現(xiàn)時(shí)間、日期、定時(shí)及它們的設(shè)定功能，詳細(xì)對(duì)軟件編程流程以及調(diào)試進(jìn)行了說(shuō)明，并對(duì)計(jì)時(shí)誤差進(jìn)行了分析及校正，提出了定時(shí)音與顯示相沖突問(wèn)題及解決方案。本設(shè)計(jì)利用 Atmel 公司的 AT89S52 單片機(jī)對(duì)電子時(shí)鐘進(jìn)行開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件電路，應(yīng)用匯編語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程，并用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行演示、驗(yàn)證。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 目錄 II 摘要 隨時(shí)代的發(fā)展，生活節(jié)奏的加快，人們的時(shí)間觀念愈來(lái)愈強(qiáng)；隨自動(dòng)化、智能化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品的智能度愈來(lái)愈高，用到時(shí)間提示、定時(shí)控制的地方也會(huì)愈來(lái)愈多，因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)數(shù)字時(shí)鐘具有良好的應(yīng)用前景。 由于單片機(jī)價(jià)格的低成本、高性能，在自動(dòng)控制產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。 在介紹本單片機(jī)的發(fā)展情況基礎(chǔ)上，說(shuō)明了 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能，以及實(shí)驗(yàn)板硬件情況，并對(duì)各功能電路進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)證明效果良好，可以投入使用。 3 系統(tǒng)功能的確定 3 擴(kuò)展功能 5 芯片的選擇 6 復(fù)位電路 7 數(shù)碼顯示電路 9 標(biāo)志位單元分配 9 計(jì)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的基本方法 10 目錄 IV 主程序模塊設(shè)計(jì) 12 程序說(shuō)明 12 程序初始化 13 實(shí)現(xiàn)閃動(dòng)設(shè)定 13 實(shí)現(xiàn)連續(xù)加 1 13 定時(shí)音與顯示相沖突問(wèn)題及解決方案 13 本章小節(jié) 14 結(jié)束語(yǔ) 17 附錄 B：程序清單 錯(cuò)誤 !未定義書簽。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、 PC機(jī)外圍以 及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。諾依曼”（ Von Neumann）結(jié)構(gòu)。 本文討論的單片機(jī)多功能時(shí)鐘系統(tǒng)的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的 51 系列單片機(jī)，配置了外圍設(shè)備，構(gòu)成了一個(gè)可編程的計(jì)時(shí)定時(shí)系統(tǒng)，具有體積小，可靠性高，功能多等特點(diǎn)。 設(shè)計(jì)任務(wù) 課題意義 在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制，如擴(kuò)印過(guò)程中的曝光定時(shí)等。大則可以構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)，完成復(fù)雜的控制功能；小則可以用于家電控制，甚至可以用于兒童電子玩具。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同的設(shè)備都有自己的控制器，使用起來(lái)很不方便。 根據(jù)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)多功能時(shí)鐘系統(tǒng)，它有基本的時(shí)間功能，還有定時(shí)功能，既可作為鬧鈴，也可擴(kuò)展為定時(shí)對(duì)家電等電氣產(chǎn)品的自動(dòng)控制，可以避免多種控制器的混淆，利用一個(gè)控制器對(duì)多路電器進(jìn)行控制；可增加溫度傳感器，進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度顯示，進(jìn)一步擴(kuò)展為利用不同的溫度某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)控制；也可增加濕度傳感器，進(jìn)行 實(shí)時(shí)濕度顯示，以便對(duì)濕度進(jìn)行控制，方便人們的生活。 3 第二章 系統(tǒng)功能及操作 系統(tǒng)功能的確定 基本功能 系統(tǒng)具有時(shí)間、日期、三路定時(shí)功能，并可以對(duì)時(shí)間、日期、定時(shí)進(jìn)行設(shè)定，有定時(shí)提示音。顯示格式為： 時(shí)間：“時(shí)”（第 2位）、“分”（第 4位）、“秒”（第 6位）； 日期：“年”（第 2位，如 2021 年顯示為 07）、“月”（第 4 位）、“日” （第 6位）； 定時(shí)：“時(shí)”（第 2位）、“分”（第 4位）、“狀態(tài)標(biāo)志”（第 6 位）。 擴(kuò)展功能 該系統(tǒng)可以增加溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量，以實(shí)時(shí)顯示溫度，用 2 位數(shù)碼管顯示；還可以增加濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)濕度測(cè)量，以實(shí)時(shí)顯示濕度，用 6位數(shù)碼管顯示。如圖 21 所示。按 K2鍵依次切換到月位、日位，分別按 K1鍵進(jìn)行月位、日位調(diào)整，日位設(shè)置好后，再按 K2 鍵保存日期設(shè)定值，并返回顯示時(shí)間。 （ 3）連續(xù)按 K3鍵顯示 3路定時(shí)及其開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)顯示某一路定時(shí)時(shí)， 3秒后自動(dòng)返回時(shí)間顯示， 3 秒內(nèi)按 K2鍵進(jìn)入定時(shí)設(shè)置，設(shè)置同日期（ 6 位顯示00為當(dāng)路定時(shí)關(guān)，顯示 01 為當(dāng)路定時(shí)開(kāi)）。 （ 4）按 K4鍵顯示實(shí)時(shí)溫度和濕度， 5秒后自動(dòng)返回時(shí)間顯示。 5 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) — 實(shí)驗(yàn)板介紹 芯片的選擇 本設(shè)計(jì)選用 AT89S52 芯片，它是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K（ 0000H～ 1FFFH）在線系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、高效的解決方案。 其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）用于存放各種運(yùn)算的中間結(jié)果，作緩存和數(shù)據(jù)暫存，以及設(shè)置特征標(biāo)志等。按使用情況不同可分成低 128 字節(jié)（ 00H～ 7FH）和高 128 字節(jié)（ 80H～ FFH）。整個(gè)片內(nèi) RAM 區(qū)分布如圖 31所示。 圖 32 實(shí)驗(yàn)板結(jié)構(gòu)框圖 功能電路分析 時(shí)鐘電路 實(shí)驗(yàn)板的時(shí)鐘振蕩源電路如圖 33 所示。該電路提供單片機(jī)工作所需的振蕩頻率，計(jì)算定時(shí)器初值即需此晶振頻率，在通信時(shí)也需知道晶振頻率，以對(duì)波特率進(jìn)行計(jì)算。由于AT89S52 具有 ISP 的功能，即可以通過(guò)并口線直接將程序下載到單片機(jī)內(nèi)，因此， AT89S52 具有兩種狀態(tài)，下載程序狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。 7 圖 34 復(fù)位電路 鍵盤電路 如圖 35 所示為陣列按鍵電路，各設(shè)置及轉(zhuǎn)換信號(hào)由此電路輸入，實(shí)驗(yàn)板提供了 16 個(gè)按鍵，由 P1 口經(jīng) SN74F244（驅(qū)動(dòng)芯片）輸出擴(kuò)展成 4 4的陣列按鍵，～ 為行線， ～ 為列線。 此鍵盤用掃描工作方式，若有鍵按下，則相應(yīng)位端口被拉低為低電平，由于本系統(tǒng)只用了 4個(gè)按鍵，所以只需對(duì) 4個(gè)按鍵進(jìn)行掃描。 圖 35 陣列按鍵 數(shù)碼顯示電路 如圖 36 所示為數(shù)碼顯示電路，實(shí)驗(yàn)板使用了 6 個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管， P0 口為段碼信號(hào)線， B1～ B6 為位控線，是 P1口經(jīng) SN74F573（反向驅(qū)動(dòng)芯片，即輸入為高電平，則輸出為低電平，反之則輸出為高電平，該芯片也有一片選信號(hào) C，當(dāng)此 8 信號(hào)為高電平時(shí)有效）反向得到，再由 B1～ B6 控制晶體管 Q1～ Q6，以達(dá)到控制每位數(shù)碼管的目 的。依次遞推，直到最后一位數(shù)碼管，然后再循環(huán)。 圖 36 數(shù)碼顯示電路 蜂鳴器電路 其硬件原理圖如圖 37所示。 SPEAKER與 口相連，當(dāng) SPEAKER 輸 出高電平時(shí)蜂鳴器不響，而 SPEAKER 輸出低電平時(shí)蜂鳴器發(fā)出響聲。此電路用于產(chǎn)生定時(shí)器提示音。 9 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)單元分配 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元分配 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元分配如下表所示： 項(xiàng)目 秒 分 時(shí) 日 月 年 存儲(chǔ)單元 30H 31H 32H 33H 34H 35H 項(xiàng)目 定時(shí) 1：開(kāi)關(guān) 定時(shí) 1：分 定時(shí) 1：時(shí) 定時(shí) 2：開(kāi)關(guān) 定時(shí) 2：分 定時(shí) 2：時(shí) 存儲(chǔ)單元 36H 37H 38H 39H 3AH 3BH 項(xiàng)目 定時(shí) 3：開(kāi)關(guān) 定時(shí) 3：分 定時(shí) 3：時(shí) 存顯示首地址 堆棧起始單元 存儲(chǔ)單元 3CH 3DH 3EH 3FH 50H 標(biāo)志位單元分配 標(biāo)志位單元（ 20H）分配如下表所示： 位單元 項(xiàng)目 位單元 項(xiàng)目 01H 2位數(shù)碼管閃爍標(biāo)志位 08H 定時(shí) 1顯示標(biāo)志位 02H 09H 定時(shí) 2顯