【正文】 E DD7L E DD8L E D12345678J71kQ49 0 1 3Q59 0 1 3Q69 0 1 3Q79 0 1 3Q89 0 1 3P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6 P 1 . 7L1L2L3L4L5L6L7L1L2L3L4L5L6L7V C CVin1GND2Vout3U1 7 8 0 5ViP 0 . 7P 0 . 7D9D IO D E圖 31 系統(tǒng)硬件總電路 多功能定時(shí)器 15 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) include define uchar unsigned char define uint unsigned int /******************定義管腳 **********************/ sbit RELAY=P1^0。 〔 3〕單獨(dú)的鍵 8 用于顯示星期和秒的走動(dòng)情況。 〔 2〕單獨(dú)的鍵 7 用于顯示定時(shí)的開啟和關(guān)閉狀態(tài)。 我的創(chuàng)新：〔 1〕時(shí)鐘的設(shè)置和定時(shí)的設(shè)置分別采用獨(dú)立鍵控制，即：鍵 1和鍵 4。（ 2）充分利用電路板上其他空余硬件資源來協(xié)助調(diào)試程序，即：用指示燈來指示有沒有調(diào)用鍵盤掃描子程序，有沒有掃描到鍵值，有沒有指示中斷，定時(shí)器 0和定時(shí)器有沒有工作等。由于本課程設(shè)計(jì)采用的是 C語言編寫，更是增加了編寫難度，只得重新看一些關(guān)于 Case、 Switch 等相關(guān)的語句、后來發(fā)現(xiàn)，其實(shí)只要了解了相關(guān)語句和想要實(shí)現(xiàn)的效果，編程其實(shí)并不難，雖然沒有什么特別的創(chuàng)新，但第一次系統(tǒng)的進(jìn)行這方面的訓(xùn)練無疑是為以后的深入打下基礎(chǔ)。本次實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容是完成單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，再在其基礎(chǔ)上通過編程設(shè)計(jì)多功能定時(shí)控制器。 按下 shift 鍵，回歸原始時(shí)鐘狀態(tài)。 然后按下 1 鍵，進(jìn)入交通燈提示狀態(tài)。 第七次按下 shift 鍵，進(jìn)入第二路定時(shí)的調(diào)分狀態(tài)。 第五次按下 shift 鍵，回歸時(shí)鐘狀態(tài)。 第三次按下 shift 鍵，進(jìn)入第一路定時(shí)的調(diào)時(shí)狀態(tài)。 測(cè)試結(jié)果分析 通過按 shift 鍵來改變電路狀態(tài) 第一次按下 shift 鍵，進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)。 If 語句也一直在判斷有沒有 shift 鍵有沒有按下，是否進(jìn)入了調(diào)時(shí)調(diào)分的階段，一段進(jìn)入，通過鍵盤掃描和鍵值判斷，使得按鍵處理子程序進(jìn)入新的狀態(tài)，從而數(shù)碼管顯示新的內(nèi)容。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū) 動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極 管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 、 數(shù)碼管的分類 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) ―8‖可分為 1 位、 2位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 8 鍵：其功能是切換星期、秒和時(shí)鐘狀態(tài)。 6 鍵：其功能是對(duì)被定時(shí)位減一。 4 鍵：其功能是對(duì)定時(shí)進(jìn)行設(shè)置。 2 鍵：其功能是對(duì)被調(diào)整位加一。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 圖 23 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 多功能定時(shí)器 7 2. 按鍵電路設(shè)計(jì) RST 鍵：復(fù)位鍵，按下后燈管均亮。只需要在片外通過 XTAL1 和 XTAL2 引腳跨接晶體振蕩器或在引腳與地之間加接微調(diào)電容，形成反饋電路，振蕩器即可工作。 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 圖 22 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 該時(shí)鐘電路是由晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容組成的。 單片機(jī) ：控制整個(gè)電路。 時(shí)鐘電路：通過該電路產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)然，該定時(shí)器依然可以通過編程設(shè)計(jì)出多種功能，例如：電子日歷，交通指示燈等等。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與任務(wù) 本課程設(shè)計(jì)是基于 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89CS51 單片機(jī)為主而設(shè)計(jì)的，本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和任務(wù)是完成單片機(jī)最小系統(tǒng)板設(shè)計(jì)與制作，在此基礎(chǔ)上多功能定時(shí)器 5 通過編程設(shè)計(jì)家用多路定時(shí)控制器 。 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等 等，這些都離不開單片機(jī)。而多次編程向一次編程提出了挑戰(zhàn)，一些單片機(jī)廠商采用FLASH 存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器（如 ATMEL 公司的單片機(jī)），可多次編程。未編程的一次編程芯片先焊在印刷板上，然后再其進(jìn)行編程，解決了批量寫一次編程芯片時(shí)容易出現(xiàn)的芯片與寫入器接觸不好的問題。過去成熟的單片機(jī)產(chǎn)品一般采用掩膜型單片機(jī)，由于掩膜需要一定的生產(chǎn)周期，而一次編程型單片機(jī)價(jià)格不斷下降，使得近年來直接使用一次編程完成最終產(chǎn)品制造更為流行。 為提高單片機(jī)系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片機(jī)商家盡量采用低噪聲與高可靠性技術(shù)，在單片機(jī)內(nèi)部電路中采取了一些新的技術(shù)措施，如增加了抗 EMI 電路、增強(qiáng)了 WATCHDOG 的性能等。采用最新的集成電路制造技術(shù)，全靜態(tài)設(shè)計(jì)使時(shí)鐘頻率從直流到數(shù)十兆任選，使功耗不斷下降。 單片機(jī)運(yùn)算速度越來越快，為提高單片機(jī)抗干擾能力和降低噪聲，盡量不采用提高時(shí)鐘頻率單一措施，而是通過調(diào)整單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)序、使用瑣相環(huán)技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)等技術(shù)，在不提高時(shí)鐘頻率的條件下，使運(yùn)算速度提高了很多。以某類單片機(jī)（如 8051/52）為核心，集成不同 I/O 功能模塊的新單片機(jī)系列層出不窮；而某些單片機(jī)更是突出了以功能分類的特點(diǎn)（如 Microchip 公司的 PIC 單片機(jī)）。 圖 12 所示的為典型的單片機(jī)系統(tǒng)原理框圖。單機(jī)應(yīng)用是指一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中只使用一個(gè)單片機(jī)，這是目前應(yīng)用最多的方式；多機(jī)應(yīng)用是單片機(jī)在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的主要模式。圖 11 所示的為 MCS—51 單片機(jī)片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖。 1 緒論 系統(tǒng)背景 單片機(jī)技術(shù)及其發(fā)展特點(diǎn) 早期的單片機(jī)（ Single Chip Microputer 單片微計(jì)算機(jī)）只是將 CPU 及計(jì)算機(jī)外圍功能單元（如 I/O 口、定時(shí) /計(jì)時(shí)器、 UART、 RAM、 ROM 等）集成在一塊芯片上。在電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，電子定時(shí)器一定會(huì)逐步取而代之，這是不言而喻的。 關(guān)鍵詞： Protel， 單片機(jī)， MCS51 多功能定時(shí)器 2 目 錄 摘要 .................................................................................................... 1 引言 .................................................................................................... 2 1 緒論 ................................................................................................ 2 系統(tǒng)背景 .......................................................................................................... 1 單片機(jī)技術(shù)及其發(fā)展特點(diǎn) .................................................................... 1 單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用 ................................................................ 3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與任務(wù) ........................................................................ 4 2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu) ................................................................................. 5 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 6 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 6 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 6 2. 按鍵電路設(shè)計(jì) ...................................................................................... 7 數(shù)碼管電路設(shè)計(jì) .............................................................................................. 8 、 數(shù)碼管的分類 ..................................................................................... 8 、 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng) 方式 ............................................................................. 8 系統(tǒng)硬件總電路 ........................................................................................... 14 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................... 10 系統(tǒng)軟件流程圖 ........................................................................................... 10 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 ................................................................................ 11 實(shí)驗(yàn)使用的儀器設(shè)備 ...................................