【正文】 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 數(shù)碼管顯示電路 圖 數(shù)碼管顯示 電路 數(shù)碼管顯示器成本低，配置靈活， 連接 單片機(jī)接口，廣泛應(yīng)用。 MCS51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器 ，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。因此 時(shí)鐘頻率直接影響 單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。只要 Vcc 的上升時(shí)間不超 過(guò) 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位， RST引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。 上電復(fù)位電路是 — 種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只需 在 RST 復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以 。復(fù)位引腳 RST 通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲。 CPU 發(fā)出的時(shí)序信號(hào)有兩類，一類用于片內(nèi)對(duì)各個(gè)功能部件的控制，另一類用于片外存儲(chǔ)器或 I/O 端口的控制，這部分時(shí)序?qū)τ诜治?、設(shè)計(jì)硬件接口電路至關(guān)重要。 MCS51 單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)， MCS51單片機(jī)應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行 進(jìn)行工作，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各個(gè)信號(hào)的關(guān)系。 P1 口、 P2口、 P3口各 I/O 口線片內(nèi)均有固定的上拉電阻，當(dāng)這 3 個(gè)準(zhǔn)雙向 I/O 口做輸入口使用時(shí)，要向該口先寫“ 1”，另外準(zhǔn)雙向 I/O 口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài) I/O 口。 P2 口是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口，與地址總線（高 8位 ）復(fù)用，可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 P0 口是雙向 8 位三態(tài) I/O 口，此口為地址總線（低 8位）及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。這四個(gè)口除了按字節(jié)尋址以外，亦可 按位尋址。各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器 組成。特殊功能寄存器 實(shí)質(zhì)上是一些具有特殊功能的片內(nèi) RAM 單元 ,字節(jié)地址范圍為 21 個(gè) ,離散的分布在該區(qū)域中 ,其中有些 SFR還可以進(jìn)行位尋址 。用戶可以通過(guò)指令改變 PSW 中的 RS1,RS0 這二位來(lái)切換當(dāng)前的工作寄存器區(qū) ,這種功能給軟件設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的方便 ,特別是在中斷嵌套時(shí) ,為實(shí)現(xiàn)工作寄存器現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容保護(hù)提供了極大的方便。 MCS51 單片機(jī)的片內(nèi)存儲(chǔ)器的字節(jié)地址為 單片機(jī)對(duì)其內(nèi)部 RAM 的存儲(chǔ)器有很豐富的操作指令 ,從而使得用戶在設(shè)計(jì)程序時(shí)非常方便。 一般在該單元存放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令 ,跳向用戶設(shè)計(jì)的主程序的起始地址。 51單片機(jī)復(fù)位后 ,程序存儲(chǔ)器 PC的內(nèi)容為 0000H,故系統(tǒng)必須 從 0000H單元開始取指令 ,執(zhí)行程序 。程序?qū)嶋H上是一串二進(jìn)制碼 ,可 分為片內(nèi)和片外兩部分。 MCS51 單片機(jī)存儲(chǔ)器 中 程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間截然分開 ,它們各有自己的尋址方式 、 尋址空間和控制系統(tǒng)。首先從程序存儲(chǔ)器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏 輯電路，由定時(shí)控制邏輯產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)，再送到單片 機(jī)各個(gè)部件去進(jìn)行相應(yīng) 操作。 控制器 與存儲(chǔ)器 控制器是單片機(jī)的指揮控制部件， 其 主要任務(wù)是識(shí)別指令， 根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證 其 各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。按功能劃分， 由如下功能部件組成，即微處理器（ CPU）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、程序存儲(chǔ)器（ ROM/EPROM）、并行 I/O 口、串行口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能 寄存器（ SFR）。 本文研究的內(nèi)容就是 基于單片機(jī)控制的時(shí)鐘電路，控制靈活，價(jià)格低廉，使用方便，能夠較好地滿足人們對(duì)時(shí)鐘的需要。它可利用一個(gè)控制器對(duì)多路電器進(jìn)行控制，同時(shí)還可進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn) 和定點(diǎn)打鈴 。 而且隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同設(shè)備都有各自 的控制器，使用起來(lái)很不方便。 課題來(lái)源 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。后者 需 要較大的程序存儲(chǔ)器，目前的單片機(jī)以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 分開的結(jié)構(gòu)為多。 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。s daily life with the automatic control and civil the clock to the scientific development of the clock. It is demanded at all times and we can quickly and accurately know the time especially its reliable and cheaper. These demands also lead to a new type of the clock. In addition, with the social responsibility, people need the products designed to produce less waste, to consume less energy. So the clock with a small volume, low power is in high required. Conventional automatic watch with high precision work, its cost of materials’ high time limit, the precision of life, and other restrictions, could not satisfy the demand. With technological development and social progress for the claim, its high and new electronic watches became inevitable. This article designs simple electronic clock by using MCS51 series MCU. Keywords ： Lower energy consumption； MCU； Digital electronic clock 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第 1 章 緒 論 課題背景 單片機(jī)自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48開始，已有三 十多年了。 本文采用 MCS51系列單片機(jī)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電子鐘。而 傳統(tǒng)的機(jī)械表由于做工的高精細(xì)要求，造價(jià)的昂貴，材料的限制，時(shí)間指示精度的限制，使用壽命方面 等， 已不能滿足人們的需求。 此外 由于對(duì)社會(huì)責(zé)任的更多 承擔(dān)，人們要求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠產(chǎn)生盡量少的垃圾、能夠消耗盡量少的能量。人們要求隨時(shí)隨地都能快速準(zhǔn)確的知道時(shí)間，并且要求時(shí)鐘能夠更直觀、更可靠、價(jià)格更便宜。當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅；但是 一些重要事情，需要有及時(shí)的提醒才不會(huì)被遺忘。 五、指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 2020 年 5 月 10 日 六、系部意見： 系主任簽名： 2020 年 5 月 11 日 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 摘要 Abstract 第 1 章 緒 論 .............................................................................................................. 1 課題背景 ............................................................................................................. 1 課題來(lái)源 ............................................................................................................. 1 第 2 章 MCS51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) ................................................................................ 2 控制器與存儲(chǔ)器 ................................................................................................. 2 并行 I/O 口 .......................................................................................................... 3 時(shí)鐘電路與時(shí)序 ................................................................................................. 3 第 3 章 電路的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 4 復(fù)位電路 ............................................................................................................. 4 時(shí)鐘電路 ............................................................................................................. 4 主控電路 ............................................................................................................. 5 相關(guān)控制電路 .................................................................................................... 6 蜂鳴 電路 ....................................................................................................... 6 下載電路 ....................................................................................................... 6 數(shù)碼管顯示電路 ................................................................................................. 7 電源電路設(shè)計(jì) .................................................. 8 數(shù)字鐘的構(gòu)成框圖 ..............................