【正文】 完成計時和校時的功能。 二、課題設計（論文）提綱 時鐘電路的核心是 AT89C51單片機，其內部帶有 2KB的可反復擦寫的只讀 Flash程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），無須外擴程序存儲器。系統(tǒng)配備 8位 LED數(shù)碼管顯示和 3個獨立式按鍵，用 P0口作為鍵盤接口電路， P1口和 P3口作為段碼和位碼輸出口，并在字段碼輸出口接 74LS245芯片，用該芯片來驅動 LED數(shù)碼管顯示。 三、課題設計（論文）思路、方法及進度安排 （ 1）顯示方案 方案一 :靜態(tài)顯示就是當 CPU將要顯示的字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果 CPU不去改寫它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開銷大，電路復雜，信息刷新速度慢。對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次；動態(tài)顯示耗能較小，但編寫程序較復雜。 由于本次設計是對時間進行顯示，如采用靜態(tài)顯示，則所占用的 I/O口較多，電路較復雜 ,所以在此選擇的是方案二，采用動態(tài)顯示。獨立式鍵盤的各個按鍵相互獨立，每個按鍵獨立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機并行接口或其他芯片的并行接口）連接。所以，獨立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場合。矩陣式鍵盤采用的是行列式結構 ,按鍵設置在行列的交點上 .(當接口線數(shù)量為 8時 ,可以將 4根接口線定義為行線 ,另 4根接口線定義為列線 ,形成 4*4鍵盤 ,可以配置 16個按鍵。 （ 3）計時方案 采用軟件控制 : 利用單片機內部的定時 /計數(shù)器進行定時，配合軟件定時實現(xiàn)時、分、秒的計時。 方法及進度安排： 第一周到第二周：通過搜集資料，參考文獻，反復的硬件調試， 第三周到第四周：基本完成各模塊的性能要求。 目 錄 摘 要 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 設計的目的與意義 ......................................................... 6 設計的基本思路 與主要內容 ................................................. 6 第 2章 時鐘系統(tǒng)的整體設計 ......................................................... 10 ................................................................ 10 整體方案 .................................................................... 11 第 3章 硬件設計與分析 ............................................................. 12 硬件設計原理 ................................................................ 12 .............................................................. 12 AT89C51單片機介紹 ....................................................... 12 ....................................................... 12 ................................................................ 13 鍵 盤及其接口 ............................................................ 15 系統(tǒng)原理圖 .................................................................. 16 第四章 軟件設計 ............................................................... 16 主程序的設計 ............................................................ 16 鍵輸入程序 .............................................................. 16 顯示程序 .................................................................... 20 延時程序 .................................................................... 21 中斷程序 .................................................................... 24 第 5章 調試與運行 ................................................................. 25 電路仿真 .................................................................... 25 調試和運行 .................................................................. 26 第 6章 結 論 ......................................................... 25 致 謝 ........................................................................ 26 參考文獻 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 當今信息科技高速發(fā)展，使用方便、低成本電子設備已逐步成為我們日常生活中電子產品的主力軍。 本設計是利用 MCS51系列單片機內部的定時器 /計數(shù)器進行中數(shù)年定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時。 關鍵詞 : 單片機 數(shù)碼管 程序設計 6 第 1章 引 言 電子鐘有著很長的歷史，從 民國 19年的電鐘，研制始於 60年代中期的國內電晶體、半導體管鐘，到研制始於 70年代末的石英電子鐘，再到今天我們所用的智能電子鐘。如今無論是外觀，還是在功能上，電子鐘都有了很大的改進。近年來，市場在急劇膨脹。比如彩電一般是一個家庭一臺，手表則是每人一塊，但從銷售量來看，光TCL一家公司兩個月的彩電銷量可以接近 300萬臺，而我們手表每年總共才賣 200多萬只。 設計的目的與意義 人類的生活包括：工作、學習、休息以及參與社會的多種實踐活動，環(huán)環(huán)有條理，更加豐富多彩。我們要養(yǎng)成良好的時間觀念，就需要電子鐘時刻提醒我們。 現(xiàn)在投入生產的大多是智能時鐘，它的功能很全面，但價格有點昂貴，大多數(shù)學生或者經濟條件較差的人，想要擁有它，都有點困難。這個時鐘 系統(tǒng)很簡單，投入生產的成本很低，因此，它的價格比較便宜，對于學生很實用。 硬件設計很簡單，主要包括：單片機、按鍵電路、驅動顯示電路，以及 LED顯示器四個部分。由于只用了四個按鍵，所以采用獨立式按 鍵使設計更簡單。 7 簡易數(shù)字時鐘可實現(xiàn)校時和整點報時功能，該軟件采用 C語言來實現(xiàn)，主要包括主程序、鍵輸入程序、顯示程序、定時程序和中斷程序等軟件模塊。其中秒和分為 60 進制，小時為 24進制計數(shù)。 8 第 2 章 簡易數(shù)字時鐘系統(tǒng)的整體設計 系統(tǒng)功能要求 以單片機技術為核心，充分應用各種外圍電路 元器件，設計一個通過顯示器顯示時間（時、分、秒）的電子鐘。 當數(shù)字時鐘運行到正點時，實現(xiàn)自動報時功能。 整體方案 電子鐘的電路圖主要由單片機（ AT89C51）、鍵盤 電路、驅動顯示電路和 LED顯示器四部分組成，它主要實現(xiàn)時鐘的顯示，以及對時、分、秒進行調整，即實現(xiàn)調時的功能。 圖 21 電子鐘系統(tǒng)整體結構 （ 1）顯示方案 方案一 :靜態(tài)顯示就是當 CPU將要顯示的字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果 CPU不去改寫它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開銷大，電路復雜，信息刷新速度慢。對于顯示器的每一 位而言，每隔一段時間點亮一次；動態(tài)顯示耗能較小，但編寫程序較復雜。 由于本次設計是對時間進行顯示，如采用靜態(tài)顯示，則所占用的 I/O口較多，電路較復雜 ,所以在此選擇的是方案二，采用動態(tài)顯示 。獨立式鍵盤的各個按鍵相互獨立，每個按鍵獨立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機并行接口或其他芯片的并行接口）連接。所以，獨立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場合。矩陣式鍵盤采用的是行列式結構 ,按鍵設置在行列的交點上 .(當接口線數(shù)量為 8時 ,可以將 4根接口線定義為行線 ,另 4根接口線定義為列線 ,形成 4*4鍵盤 ,可以配置 16個按鍵。 （ 3）計時方案 采用軟件控制 : 利用單片機內部的定時 /計數(shù)器進行定時，配合軟件定時實現(xiàn)時、分、秒的計時。 10 第 3 章 硬件設計與分析 硬件設 計原理 時鐘電路的核心是 AT89C51單片機，其內部帶有 2KB的可反復擦寫的只讀 Flash程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），無須外擴程序存儲器。系統(tǒng)配備 8位 LED數(shù)碼管顯示和 3個獨立式按鍵，用 P0口作為鍵盤接口電路， P1口和 P3口作為段碼和位碼輸出口，并在字段碼輸出口接 74LS245芯片，用該芯片來驅動 LED數(shù)碼管顯示。 AT89C51 單片機介紹 AT89C51是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 2k bytes的可反復擦寫的只讀 Flash程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS－ 51指令系統(tǒng)，片內置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，所以說 AT89C51是一個功能強大的單片機。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。省電模式中，片內 RAM將被凍結，時鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復位方可繼續(xù)運行。 單片機時鐘電路圖，如圖 31所示 :XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。單片機的工作就是從復位開始的，當在單片機的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個機器周期時，單片機內部就執(zhí)復位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)）。由于本次設計采用的是上電復位，所以這里只介紹上電復位，如下圖 33所示 ： 圖 33 上電復位電路 上電復位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。上 電瞬間 RST引腳獲得高電平，隨著電容 C1的充電， RST引腳的高電平將逐漸下降。 LED顯示器由若干個發(fā)光二極管組成。每段 LED分別引出一個電極，電極的名為 a、 b、 c、 d、 e、 d、 g、 dp，其中 dp是小數(shù)點段的引出電極?？刂葡鄳亩O管導通，就能顯示出對應字符。所謂動態(tài)顯示就是一位一位的輪流點亮顯示器的各個位。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作，但由于人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管熄滅時的余暉，我們看到的卻是多個字符“同時“顯示。 顯示器的位數(shù)不大于 8位，則控制顯示器公共極電位只需要 一個 I/O接口 ， 稱為掃描口或字位口，控制各位 LED 顯示器所顯示的字型也需要一個 8位接口，稱為段數(shù)據(jù)口或字型口。 13 圖 34 驅動顯示電路框圖 74LS244是我們常用的芯片，用來驅動 led或者其他的設備 當 8051單片機的 P1口總線負載達到或超過 P1最大負載能力時，必須接入 74LS244等總線驅動器。通過鍵盤輸入 數(shù)據(jù)或命令，就可實現(xiàn)簡單的人機對話 。當按鍵按下時，相當于開關閉合；當按鍵松開時，相當于開關斷開。按鍵抖動時間一般為 5ms～ 10ms，抖動可能造成一次按鍵的多次處理問題。消除的方法很多，本設計采用軟件延時的方法來消除抖動。當檢測到按鍵釋放時，亦需要做同樣的處理 。獨立式鍵盤配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不多時，接口線占用多。 14 該設計只用了三個按鍵，來實現(xiàn)功能控制。如圖 36所示 圖 35 鍵盤電路 系統(tǒng)原理圖 AT89C51的 P