【正文】 的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。 MSP430 單片機(jī)模塊 按鍵模塊 數(shù)碼管顯示 模塊 時(shí)鐘模塊 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 6 MSP430 系列單片機(jī)的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。 MSP430 單片機(jī)簡介 強(qiáng)大的 處理能力 MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的單片機(jī)，采用了精簡指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 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。如圖 所示： 圖 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；溫度檢測模塊由 DS18B20 構(gòu)成 ,該 傳感器結(jié)構(gòu)簡單，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 ，使用壽命在 10 萬小時(shí)以上，甚至可達(dá) 100 萬小時(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，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。目前市場上已有很多實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。用基本門電路來實(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)它這樣的開放型的架構(gòu)來說，無論擴(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 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 2 （ 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、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)開發(fā)、研制的過程 及 軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 3 第二章 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，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，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命， 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)通過軟件方法來實(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 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 2 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，操作簡單，該數(shù)字時(shí)鐘能長期、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。 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 0 蘇州市職業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 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 2021 年 5 月 29 日 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 1 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 基于 MSP430 單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì) 3 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 課題研究的意義 ............................................................................................... 1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................................................................... 1 課程設(shè)計(jì)目的 ................................................................................................... 2 第二章 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成及方案選擇 ......................................................................... 3 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成 ............................................................................................... 3 模塊方案選擇 ................................................................................................... 3 單片機(jī)模塊方案 ..................................................................................... 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 電路設(shè)計(jì)圖 ....................................................................................................... 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................... 5 MSP430 單片機(jī)簡介 .............................................................................. 5 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 6