【正文】 CPU 先使第一行（ P1． 4）為“ 0”，其余行為“ 1”。 圖 行列式鍵盤 ＆ 輸 出 鎖 存 器 輸 入 緩 沖 器 行 線 列 線 利用 I/O 口和譯碼器的接口電路 如圖 所示為使用 I/O 口與 74LS138 譯碼器構(gòu)成的鍵盤電路 利用串行口的鍵盤接口電路 圖 由 I/O 口與譯碼器組成的行列式列式 如圖 為由 I/O 口與串行口組成的鍵盤電路。如圖 所示，是由 P1 口組成的 4＊ 4 鍵盤。在具體組成電路時(shí)，有以下幾種組合方式： 直接使用 I/O 的鍵盤電路。 （ 1） 行列式鍵盤的結(jié)構(gòu)及原理 ① 行列式鍵盤的結(jié)構(gòu) 圖 所示為行列式鍵盤的基本結(jié)構(gòu)。因此可用位指令判別是否有鍵按下。這種鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、使用十分方便，目前這種結(jié)構(gòu)的鍵盤應(yīng)用還相當(dāng)普遍，這種鍵盤的缺點(diǎn)是隨著鍵數(shù)數(shù)量的增加所占用的 I/O 口線也增加。 ≧1ET X鍵盤分兩類：獨(dú)立連接 多鍵盤和矩陣式鍵盤，如圖 所示。12TxTRxINTxGATEABC/T=0CC/T=1D E計(jì)數(shù)器 中斷請(qǐng)求 TF x中斷請(qǐng)求amp。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器設(shè)置：定時(shí) ／ 計(jì)數(shù)器設(shè)置由工作方式控制寄存器（ TMOD）、定時(shí)控制寄存器（ TCON）以及中斷允許寄存器（ IE）共同完成。定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如圖 所示： TMOD方式控制寄存器 ,用于設(shè)定定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作方式 TCON定時(shí)器控制寄存器 ,用于啟動(dòng)定時(shí)／計(jì)數(shù)器 IE中斷允許控制寄存器：定時(shí)／計(jì)數(shù)器是微機(jī)的中斷源 圖 2. 5 89C52 單片機(jī)內(nèi)部 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 工作原理 89C52 系列單片機(jī)內(nèi)部定時(shí) ／ 計(jì)數(shù)器的工作原理可用圖 來說明。 P0P3—— 輸入輸出端口。 XTAL1—— 片內(nèi)振蕩電路 輸入端。如圖 所示 圖 雙列直插式和方形 89C52 系列單片機(jī)引腳功能 口驅(qū)動(dòng)器口鎖存器 定時(shí)和邏輯控制器件指令 寄 存 器口驅(qū)動(dòng)器中斷 、串行、通道和定時(shí)器模塊（TX）口鎖存器（RX）程序計(jì)數(shù)器 PC 程序地址寄存器口驅(qū)動(dòng)器口鎖存器 地 址 寄 存 器寄存器口鎖存器口驅(qū)動(dòng)器堆 棧指針SP緩沖器加 器（ 1） 引腳分布 ： 如圖 所示為 雙列直插式引腳分布圖 圖 雙列直插式引腳分布圖 （ 2） 引腳功能 VCC工作電源 +5V GND電源地 ALE/PROG 訪問外部存 儲(chǔ)器時(shí)作為低 8 位地址鎖存控制信號(hào)；在對(duì) EPROM編程時(shí)作為編程脈沖輸入；在不訪問外部存儲(chǔ)器和非 EPROM 編程狀態(tài)下，該腳輸出頻率為 1/6 單片機(jī)晶振頻率的方波信號(hào)，該信號(hào)，可作為時(shí)鐘脈沖，但在訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)會(huì)丟失一個(gè)脈沖； PSEN—— 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) . EA/VPP—— 訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 其原理框圖如圖 所示 : 圖 電子時(shí)鐘原理 框圖 AT89C52 最 小 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 按鍵電路 晶振電路 復(fù)位電路 LCD 顯 示 時(shí) 間 蜂鳴器電路 2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)簡介 單片機(jī)結(jié)構(gòu) 89C52 單片機(jī)的功能結(jié)構(gòu) 如下圖所示，單片機(jī)是屬于三總線結(jié)構(gòu)， 89C52 單片機(jī)功能方框圖如圖 所示： 圖 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 單片機(jī)內(nèi)容結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 (2)單片機(jī)有一般電腦所必須的器件，如三態(tài)雙向總線，串并行的輸入及輸出引腳，可擴(kuò)充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng) 。整個(gè)系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性，能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改。 方案設(shè)計(jì)與論證 方案 ： 該系統(tǒng)采用 52 系列單片機(jī) AT89C52 作為控制核心，該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號(hào)識(shí)別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘， ① 要求實(shí)時(shí)顯示時(shí)間（時(shí)鐘 /分鐘 /秒鐘 ） ② 要求可以通過按鍵設(shè)置當(dāng)前時(shí)間。 關(guān) 鍵詞 ： 89C52 單片機(jī)； LCD1602 液晶；定時(shí)器； 石英晶體振蕩器 。用單片機(jī)的定時(shí)器來產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，用液晶顯示屏來顯示時(shí)鐘的變化，通過掃描幾個(gè)按鍵來控制時(shí)鐘。 現(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘、石英鐘、石英 表都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用 LCD 顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。 課程設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 名 稱 基于 89C52 的電子時(shí)鐘 課 程 名 稱 單片機(jī)原理及應(yīng)在電氣測控學(xué)科中的應(yīng)用 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 、 專 業(yè) 電氣工程 10 自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 朱群峰 2022 年 6 月 1 日 摘 要 電子鐘是一種利用數(shù)字電路來顯示秒、分、時(shí)的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、顯示直觀、無機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合 都用到電子時(shí)鐘。 本課程設(shè)計(jì)就是用一塊 89C52 單片機(jī)和一塊 LCD1602 液晶顯示屏及其他元器件設(shè)計(jì)出一個(gè)電子時(shí)鐘。把這幾個(gè)模塊的程序及原理圖設(shè)計(jì)好后組合在一起就成了一個(gè)電子時(shí)鐘。 目 錄 摘要 ................................................... ....................... .......... I 1 電子時(shí)鐘總體設(shè)計(jì) ................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ……………………………………………… …….1 方案設(shè)計(jì)與論證 …………………………………………………….1 2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)簡介 ………………………………………………2 單片機(jī)結(jié)構(gòu) ………………………………………………………….2 單片機(jī)的封裝形式，引腳定義及功能 …………………………….3 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 …………………………………………………………. 4 鍵盤接口技術(shù) ……………………………………………………….. 5 復(fù)位操作 ……………………………………………………………..8 顯示控制模塊 ……………………… ……………………………….. 8 3 硬件電路設(shè)計(jì) …………………………………………………1 3 電子時(shí)鐘的原理圖 …………………………………………………1 3 單元電路設(shè)計(jì) ………………………………………………………13 4 軟件設(shè)計(jì) ………………………………………………………1 7 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) …………………………………………………… 17 主程序清單 …………………………………………………………1 9 系統(tǒng)調(diào)試 ……………………………………………………………2 4 5 結(jié)論與心得 ……………… ………………………………………2 5 參考文獻(xiàn) ………………… .…………………………………………….2 6 附錄 …………………………………………………………………….2 7 致謝 …………………………………………………………………… ..30 1 電子時(shí)鐘總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)要求：熟悉單片機(jī)的 I/O 口原理； 掌握 LED 驅(qū)動(dòng)電路和 LED 顯示的原理；掌握 定時(shí)計(jì)數(shù)器的使用。 要求設(shè)計(jì)出電氣原理圖； 要求設(shè)計(jì)出程序流程圖和程序； 要求設(shè)計(jì)出實(shí)物仿真模擬調(diào)試； 用 C 語言編程，用 proteus 仿真。由于用了單片機(jī)，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少，便于控制和實(shí)現(xiàn)。 MCS52 單片機(jī)特點(diǎn)如下： (1)單片機(jī)按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)，抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的 CPU，程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在 ROM 里， 許多信號(hào)通道都在同一芯片，因此可靠性高 ， 易擴(kuò)充 。 (3)控制功能強(qiáng)：單片機(jī)指令除了輸入輸出指令，邏輯判斷指令外還有更豐富的條件分支跳躍指令。從圖中看出，它具有以下特征； (1)適于控制應(yīng)用的 8 位 CPU (2)56 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，分高低兩個(gè) 128 字節(jié) (3)4K 字節(jié)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 (4)64KB 程序存儲(chǔ)器空間 (5)64KB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 (6)4 個(gè) 8 位共 32 根雙向并 可按位尋址的 I/O 口線 (7)兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； (8)一個(gè)全雙工的串行 I/O 接口 (9)有 5 個(gè)中斷源 (10)片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器 (11)具有布爾處理 （ 位處理 ） 能力 中斷控制外部中斷振蕩器內(nèi)部中斷定時(shí)器定時(shí)器計(jì)數(shù)器輸入64K B總線擴(kuò)展控制控制信號(hào) I/ O端口可編程全雙工串行口地址/數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)器 圖 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的封裝形式、引腳定義及功能 89C52 封裝 89C52 系列單片機(jī)具有雙列直插式和方形兩種封裝。當(dāng) EA 為低電平時(shí)，只讀外部存儲(chǔ)器，當(dāng)EA 為高電平時(shí)則先讀內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，再讀外部程序存儲(chǔ)器；這個(gè)引腳在編程時(shí)接編程電壓 VPP. RST—— 復(fù)位信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)要 2T。 XTAL2—— 片內(nèi)振蕩電路輸出端。 定時(shí)／計(jì)數(shù)器 定時(shí) /計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu) 89C52 單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，簡稱為定時(shí)器 0（ T0） 和定時(shí)器1（ T1） 。 圖 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作原理圖 定時(shí) /計(jì)數(shù)功能選擇：當(dāng) C／ T＝ 0 時(shí)，為定時(shí)器功能，此時(shí)， C 與 A 相連（計(jì)數(shù)脈沖為機(jī)器周期）；當(dāng) C／ T＝ 1 時(shí)，為計(jì)數(shù)功能，此時(shí)， C 與 B 相連（計(jì)數(shù)脈沖從 或 口輸入）。 鍵盤接口技術(shù) 工作方式ＤＢ中斷溢出ＴＣＯＮ（８８Ｈ） ＴＭＯＤ（８９Ｈ）定時(shí)器１ 定時(shí)器０１（Ｐ３ .5 ）溢出啟動(dòng)啟動(dòng) 工作方式中斷INT1 INT0 0（ Ｐ３ .5 ）晶 振 247。 amp。 圖 獨(dú)立式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤是最簡單的鍵盤電路，每個(gè)鍵獨(dú)立接入一根輸入線。 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤在沒有鍵按下時(shí)，數(shù)據(jù)輸入線均為高電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線將變成低電平。 行列式鍵盤 獨(dú)立式鍵盤雖然結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但 每一個(gè)按鍵開關(guān)要占一根 I/O 口線，因此在按鍵數(shù)較多時(shí)，采用行列式鍵盤技術(shù)。它由鍵盤開關(guān)矩陣、輸出（行線）鎖存器、輸入（列線）緩沖器三部分組成。 MCU 的 I/O 口輸出具有鎖存器，輸入具有緩沖器，因此應(yīng)用 I/O口直接與行線與列線相連就可以組成行列式鍵盤。圖中左示的是普通接法