【正文】 分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛 的使用。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向 發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著 CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。 關(guān)鍵詞 ： 定時(shí)器； 單片機(jī)； STC89C52 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目 錄 摘 要 ................................................................... 1 1 引 言 ................................................................. 1 ....................................................... 1 ..................................................... 1 的應(yīng)用 ..................................................... 1 ..................................................... 2 2 整體設(shè)計(jì)方案 .......................................................... 3 定時(shí)器 的功能及設(shè)計(jì)要求 ........................................... 3 定時(shí)器 的實(shí)現(xiàn)形式 ................................................. 3 實(shí)現(xiàn) 定時(shí)器 計(jì)時(shí)的基本方法 ......................................... 4 3 定時(shí)器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................. 6 定時(shí)器 主控電路 CPU的選擇 ......................................... 6 定時(shí)器主控電路最小應(yīng)用系統(tǒng) ...................................... 10 鍵盤及其接口 .................................................... 11 ............................................ 11 按鍵電路 ............................................ 11 蜂鳴器電路 ...................................................... 12 數(shù)碼管顯示電路 .................................................. 13 4 定時(shí)器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 16 主程序流程圖 .................................................... 16 中斷流程圖 ...................................................... 17 定時(shí)程序設(shè)計(jì) .................................................... 19 5 定時(shí)器的系統(tǒng)調(diào)試仿真與測(cè)試 ........................................... 20 調(diào)試 ............................................................ 20 仿真 ............................................................ 21 測(cè)試 ............................................................ 23 6 總 結(jié) ................................................................ 25 致 謝 .................................................................. 26 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 參考文獻(xiàn) ................................................................ 27 附件一：定時(shí)器電路圖 .................................................... 28 附件二：元器件清單 ...................................................... 29 附件三：源程序 .......................................................... 31 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第 1 章 引 言 數(shù)字定時(shí)器的背景 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。在此次設(shè)計(jì)中，電路具有顯示時(shí)間的其本功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的調(diào)整。 定時(shí)器 的精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式 定時(shí)器 。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 I 基于 STC89C52 單片機(jī)的 智能定時(shí)器 設(shè)計(jì) 摘要 ：定時(shí)器的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)定時(shí)器 的集成化受廣大消費(fèi)的喜愛(ài)， 因此得到了廣泛的使用。 定時(shí)器 是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì) “ 時(shí) ” 、 “ 分 ” 、 “ 秒 ” 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。在這次設(shè)計(jì)中，我們采用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以 24 小時(shí)計(jì)時(shí)方式，根據(jù)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理來(lái)進(jìn)行顯示，用 12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定時(shí)器計(jì)數(shù)。 本 次 設(shè) 計(jì)定時(shí)器主 要通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)顯示在數(shù)碼顯示管和 LED燈上，從而實(shí)現(xiàn)的鬧鐘 、 整點(diǎn)報(bào)時(shí) 、 時(shí)間顯示 、 校對(duì)時(shí)間等一系列的的操作。時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 數(shù)字定時(shí)器的意義 定時(shí)器 是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí) 、 分 、 秒 。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以 定時(shí)器 數(shù)字化為基 礎(chǔ)的。 數(shù)字定時(shí)器的應(yīng)用 數(shù)字定時(shí)器已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。 主要設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)需要完成的設(shè)計(jì)不僅僅是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)而已，更主要的是通過(guò)本次本次的設(shè)計(jì)更好的來(lái)回顧三年所學(xué)的知識(shí)，老師們的辛 勤奉獻(xiàn)自己究竟學(xué)到了什么，同時(shí)也是自己對(duì)自己即將結(jié)束的大學(xué)生活畫個(gè)句號(hào)，為即將來(lái)到的工作作出了是實(shí)際性的準(zhǔn)備，不僅僅是以往那種只學(xué)習(xí)書面知識(shí)而已，更多的是鍛煉自己實(shí)際操作的能力，也算是在進(jìn)入工作前給自己的一個(gè)啟發(fā)。 （ 2）完成 軟件程序的編寫 和 編譯 ， 使系統(tǒng)具備如下功能 ： 時(shí)間顯示、 校對(duì) 時(shí)間、 鬧鈴 、報(bào)時(shí)等功能。 （ 4）完成實(shí) 物 的焊接 及測(cè)試。 （ 2）在六個(gè)數(shù)碼管上顯示時(shí)、分、秒及兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)。 （ 4）到達(dá)鬧鐘時(shí)刻蜂鳴器警報(bào)，可以關(guān)掉警報(bào)。 定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)形式 利用單片機(jī)的智能性，可方便的實(shí)現(xiàn)具有智能定時(shí)器的設(shè)計(jì)。定時(shí)器電路主要由單片機(jī)（ STC89C52）主控電路、電源電路、按鍵控制電路、數(shù)碼管顯示電路、蜂鳴器電路、以及二極管指示燈等幾個(gè)部分組成，它主要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，以及對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整，即實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)的功能，其數(shù)字定時(shí)器系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖 21所示。 方案二：動(dòng)態(tài)顯示則是一位一位的輪流點(diǎn)亮顯示器的各個(gè)位（掃描）。動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，信息刷新速度快。 （ 2） 鍵盤方案 方案一：獨(dú)立式鍵盤。獨(dú)立式鍵盤配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。矩陣式鍵盤采用的是行列式結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。） 由于本設(shè)計(jì)只用了 6 個(gè)按鍵，不需要采用矩陣式鍵盤，所以選擇第一種方案，采用獨(dú)立式鍵盤。 實(shí)現(xiàn)定時(shí)器計(jì)時(shí)的基本方法 用 STC89C52單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0產(chǎn)生一秒的定時(shí)時(shí)間，作為秒計(jì)數(shù)時(shí)間，當(dāng)一秒產(chǎn)生時(shí)，秒計(jì)數(shù)加 1。只要通過(guò)設(shè)置特殊功能寄存器 TMOD，即可完成。 在此設(shè)計(jì)中，選擇 16位定時(shí)工作方式。對(duì)于這 20次計(jì)數(shù)，就可以采用軟件的方法來(lái)統(tǒng)計(jì)了。 下面我們要給 T0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的 TH0， TL0 裝入預(yù)置初值，通過(guò)下面的公式可以計(jì)算出： TH0＝（ 216－ 50000） /256 TL0＝（ 216－ 50000） MOD取摸 256 這樣，當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)滿 50ms 時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)中斷，我們可以在中斷服務(wù)程序中，對(duì)中斷次數(shù)加以統(tǒng)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的邏輯功能。 本次設(shè)計(jì)主要以 STC89C52單片機(jī)為研究核心，分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，硬件資源分配等，下面是對(duì) STC89C52單片機(jī)的介紹： STC89C52RC 單片機(jī)是新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機(jī)， 12時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。 （ 7） ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 （ 8）具有 EEPROM 功能 （ 9）具有看門狗功能 （ 10）共 3個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 圖 31 STC89C52引腳圖 STC89C52引腳功能說(shuō)明 ： VCC（ 40引腳）：電源電壓 VSS（ 20引腳）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個(gè)漏極 開路的 8 位雙向 I/O 口。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在 Flash ROM編程時(shí)， P0 端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。 P1 端口（ ～ ， 1～ 8 引腳）： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口。對(duì)端口寫入 1 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉 電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。 在對(duì) Flash ROM編程和程序校驗(yàn)時(shí)， P1接收低 8位地址。 P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL輸入。 P2 作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ In） 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX DPTR”指令）時(shí)， P2送出高 8位地址。 在對(duì) Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間， P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。 P3做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流（ In） 在對(duì) Flash ROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)， P3還接收一些控制信號(hào)。 表 32 P3口引腳復(fù)用功能 引腳號(hào) 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 0INT （外部中斷 0） 1INT （外部中斷 1） 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 續(xù)表 3