【正文】 的操作數(shù)尋址）、簡(jiǎn)潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都可以參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在8MHZ晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為125ns。：數(shù)碼管顯示模塊按鍵模塊時(shí)鐘模塊本設(shè)計(jì)是以MSP430單片機(jī)為控制核心，其芯片具有在線編程功能，功耗低，能低電壓，小電流下工作；時(shí)鐘芯片采用DS1302，它是一款高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，其精度和使用壽命相對(duì)其他芯片具有明顯的優(yōu)越性，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能,可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整；溫度檢測(cè)模塊由DS18B20構(gòu)成,該傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要外接電路，在10℃—+85℃范圍內(nèi)精度為177。在設(shè)計(jì)中我們也選擇使用數(shù)碼管。LED數(shù)碼管能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，高頻特性好，單色性好，亮度高，體積小，重量輕，抗沖擊性能好，壽命長(zhǎng)，使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上，甚至可達(dá)100萬(wàn)小時(shí)。液晶也傳統(tǒng)的顯示器相比，最大的優(yōu)點(diǎn)在于耗電量和體積，一般的液晶顯示器的分辨率可達(dá)到720線之上，當(dāng)然，液晶還在輕薄性上有著明顯的優(yōu)勢(shì)，但是液晶顯示器的可視偏轉(zhuǎn)角度有限，容易產(chǎn)生影響拖尾現(xiàn)象，而且液晶顯示器的壽命也很短。所以在設(shè)計(jì)中選擇了采用獨(dú)立式按鍵。方案二：采用獨(dú)立式按鍵電路。此類鍵盤是采用行列掃描方式，當(dāng)按鍵較多時(shí)可以降低占用單片機(jī)的I/O數(shù)目。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中我采用了DS1302時(shí)鐘芯片。目前市場(chǎng)上已有很多實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。用基本門電路來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生器，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障系數(shù)大，不易測(cè)試。所以本次設(shè)計(jì)采用了MSP430單片機(jī)模塊。方案二：使用MSP430單片機(jī)模塊其基本架構(gòu)是16位的，同時(shí)在其內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換還存在8位的總線，在加上本身就是混合型的結(jié)構(gòu)，因而對(duì)它這樣的開(kāi)放型的架構(gòu)來(lái)說(shuō)，無(wú)論擴(kuò)展8位的功能模塊，還是16位的功能模塊，即使擴(kuò)展模/數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)/模轉(zhuǎn)換這類的功能模塊也是很方便的。其內(nèi)部數(shù)據(jù)總線是8位的，雖然經(jīng)過(guò)各種努力使其內(nèi)部功能模塊有了顯著的增加，但是受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，其模擬功能部件的增加更加困難。（2） 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)器電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器電路組成，秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘。（1） 了解MSP430單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理，畫出電路原理圖（2） 綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)K，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有一定功能的單片機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行軟、硬件的設(shè)計(jì)及調(diào)試（3） 寫出完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書：課題的名稱、系統(tǒng)的功能、硬件原理圖、軟件框圖、程序清單、參考資料（4） 時(shí)間包括年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的顯示（1） 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決工業(yè)控制的能力（2） 培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖標(biāo)及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力（3） 通過(guò)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較，熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研制的過(guò)程及軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟第2章 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成及方案選擇數(shù)字時(shí)鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。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)開(kāi)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)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，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。數(shù)字時(shí)鐘在單片機(jī)模塊里比較常見(jiàn)，數(shù)字時(shí)鐘是一種用0、1數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、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)在已經(jīng)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)展的趨勢(shì)將進(jìn)一步向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。關(guān)鍵字：數(shù)字時(shí)鐘；MSP430單片機(jī)；數(shù)碼管Abstract This paper studies the digital pipe display based on digital clock system design and realization. This system has the time set and display, alarm clock, timing, and other functions, system to MSP430 microcontroller as the core, mainly for the low power consumption MCU based on MSP430 type of digital clock and its system. System, cooperate with digital tube display buttons provide friendly user interface, easy operation, this digital clock can longterm continuous, reliable and stable working。單片機(jī)軟件編程主要實(shí)現(xiàn)按鍵、數(shù)碼管顯示、時(shí)鐘、計(jì)時(shí)、鬧鐘等模塊功能。系統(tǒng)帶有數(shù)碼管顯示器，配合按鍵提供友好的用戶界面，操作簡(jiǎn)單，該數(shù)字時(shí)鐘能長(zhǎng)期、連續(xù)、可靠、穩(wěn)定的工作；同時(shí)還具有體積小、功耗低等特點(diǎn)，便于攜帶，使用方便。蘇州市職業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于MSP430單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 系 部 電子信息工程系 專業(yè)班級(jí) 08電氣1班 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2011年 5月 29 日 摘 要本文研究了基于數(shù)碼管顯示的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)具有時(shí)間設(shè)置及顯示、鬧鐘、計(jì)時(shí)等功能，系統(tǒng)以MSP430單片機(jī)為核心，主要進(jìn)行基于MSP430單片機(jī)的低功耗型數(shù)字時(shí)鐘及其系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)編程。在本設(shè)計(jì)中充分利用了單片機(jī)內(nèi)部資源，涉及到了鍵盤控制、數(shù)碼管顯示、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串口通信等。 It also has the features such as small volume, power consumption, easy to carry, easy to use. System software design including microcontroller programming. Singlechip microputer software programming mainly realizes buttons, digital pipe display, clock, timing, alarm clock function module. In this design make full use of the internal resources, involving the microcontroller keyboard control, digital tube display, interrupt system, timing/counters, serial munication.Keyword: Digital clock, MSP430 microcontroller,Digital tube目錄第一章 緒論 1 1 1 2第二章 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成及方案選擇 3 3 3 3 時(shí)鐘方案選擇 3 鍵盤模塊選擇 4 顯示模塊方案選擇 4第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 5 5 MSP430單片機(jī)簡(jiǎn)介 5 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 6 晶振電路設(shè)計(jì) 7 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) 8 鍵盤模塊設(shè)計(jì) 8 顯示模塊設(shè)計(jì) 9第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 11 11 DS1302時(shí)鐘流程圖 11 LED數(shù)碼管顯示流程圖 12第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與仿真 14 IAR FOR 430簡(jiǎn)介 14 14第六章 結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 17附錄一：系統(tǒng)原理圖 18致謝 35第1章 緒論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，有力的推動(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。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)：?jiǎn)纹瑱C(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)控制設(shè)計(jì)的一次革命。數(shù)字時(shí)鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒數(shù)字現(xiàn)實(shí)的計(jì)時(shí)裝置，廣泛用于個(gè)人家庭，辦公室，車站等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵罚捎跀?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字時(shí)鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。因此，研究數(shù)字時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1MHZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。（1） 晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字時(shí)鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)備的12MHZ的方波信號(hào)沒(méi)課保證數(shù)字時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定，不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。方案一：使用89C51單片機(jī)模塊。其指令采用的是復(fù)雜指令集（CISC），在待機(jī)狀態(tài)下，耗電電流仍為3mA。由于引進(jìn)了Flash型程序存儲(chǔ)器和JTAG技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)在線編程和仿真，而且使開(kāi)發(fā)工具變得簡(jiǎn)便，價(jià)格也相對(duì)低廉。 時(shí)鐘方案選擇方案一：基本門電路搭建。方案二：專用時(shí)鐘芯片。如DS1288DS130DS130PCF856X1227等，芯片內(nèi)都集成了時(shí)鐘/日歷功能，給時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了很多方便。 鍵盤模塊選擇方案一：采用陣列式鍵盤。但是本次設(shè)計(jì)按鍵較少，所以不采納。每個(gè)鍵單獨(dú)占有一根I/O的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。 顯示模塊方案選擇方案一：采用液晶顯示器。方案二：采用數(shù)碼管顯示器。成本低，因此它被廣泛用作數(shù)字儀表、數(shù)控裝置、計(jì)算機(jī)的數(shù)顯器件。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)MSP430單片機(jī)模塊本次電路的設(shè)計(jì)，是由鍵盤來(lái)設(shè)