基于單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-12-27 18:24本頁(yè)面
【正文】 采用單片機(jī) STC89C52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用 7 段共陰 LED作為顯示器 件。 電路由下列部分組成：時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制電路、 LED 顯示，流水燈， 芯片選用 STC89C52單片機(jī) 。其中，主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能，拓展電路完成電路的拓展功能。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向小時(shí)計(jì)數(shù)進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按“ 12 翻 1”規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)可以用校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)、校分、校秒。 采用譯碼器接到分計(jì)數(shù)器和秒計(jì)數(shù)器相應(yīng)的輸出端，使計(jì)數(shù)器運(yùn)行到差十秒整點(diǎn)報(bào)時(shí)，利用分頻器輸出的 500HZ 和 1000HZ 的信號(hào)加到音響電路中，用于模仿電臺(tái)報(bào)時(shí) ：每當(dāng)數(shù)字鐘計(jì)時(shí)快要正點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲響，按照 4 低音一高音的順序發(fā)出間斷聲響，以最后一聲高音的時(shí)刻為正點(diǎn)時(shí)刻。 在 EDA 實(shí)驗(yàn)室可以直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱上的頻率脈沖給該電路圖添加所需要的頻率，而不需要我們自己設(shè)計(jì) 。實(shí)驗(yàn)中需要的是 1HZ 的脈沖，通過(guò)該脈沖使數(shù)字鐘達(dá)到秒信號(hào)所需要的頻率 ③方案一與方案二的比較： 方案一和方案二都是可編程的器件為主要部分，通過(guò)語(yǔ)言的編程達(dá)到控制其他器件工作。方案二：用 VHDL 語(yǔ)言進(jìn)行編寫。而 CPLD 器件的價(jià)格在幾十元以上。 STC89C52 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2個(gè)全雙工串行通信口， STC89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 主要特性 ： 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 32 可編程 I/O 線 5 個(gè)中斷源 低功耗的閑置和掉電模式 GND：接地。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口 ： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口 ： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允 許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指 期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接。 程序如下： INT_T0: PUSH PSW MOV TH0,(6553650000)/256 MOV TL0,(6553650000)MOD 256 INC TCNT MOV A,TCNT CJNE A,20,RETUNE 。帶進(jìn)位左移 。計(jì)時(shí) 1min MOV SECOND,0 MOV A,MINUTE CJNE A,60,RETUNE INC HOUR LCALL BZ MOV MINUTE,0 MOV A,HOUR CJNE A,24,RETUNE MOV HOUR,0 。 LED 顯示器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，顏色鮮艷，配置靈活，與單片機(jī)接口方便而得到廣泛應(yīng)用。 LED 七段數(shù)碼顯示器由 8 個(gè)發(fā)光二極管組 成顯示字符，根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的連接形式不同， LED 有共陰極和共陽(yáng)極兩種，本系統(tǒng)采用共陰極。因此要顯示某字形就應(yīng)使此字形的相應(yīng)段的二極管點(diǎn)亮，實(shí)際上就是送一個(gè)用不同電平組合代表的數(shù)據(jù)字來(lái)控制 LED 的顯示，此數(shù)據(jù)為字符的段碼或稱為字型碼。（如圖 24） 圖 24 系統(tǒng)的輸出電路采用的是 P0 口 、 P3 和 P2口分別是 段碼輸出、循環(huán)彩燈輸出和位選輸出。 圖 24 中按鍵從上往下設(shè)定為 S1,S2,S3。當(dāng)需要設(shè)定當(dāng)前時(shí)間時(shí)，按一下 S2 鍵， 時(shí) 鐘加 1；按一下 S1， 分鐘 加 1；按一下 S1,秒鐘加 1。該方案控制最簡(jiǎn)單，但是只能顯示有限的符號(hào)和數(shù)字，對(duì)于設(shè)計(jì)中復(fù)雜的顯示功能顯然不能勝任。特別適用于智能控制的可編程人性化顯示。七段 LED 由七個(gè)發(fā)光二極管按日字排開(kāi)，所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起成共陽(yáng)極，陰極連在一塊稱共陰極接法。動(dòng)態(tài)顯示電路有顯示塊，字形碼封鎖驅(qū)動(dòng)器，字位鎖存驅(qū)動(dòng)器三部分組成。 圖 26 Proteus 軟件仿真 ①仿真步驟 第一步：用 KEIL 軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯，編譯通過(guò)后，會(huì)自動(dòng)生成 HEX 文件。 第三步：把在偉福環(huán)境調(diào)試下生成的 .HEX 文件裝入到 STC89C52 里，點(diǎn)擊運(yùn)行符號(hào)就可以使軟硬件的配套設(shè)施在 Proteus 的環(huán)境下仿真實(shí)現(xiàn)。 ② 仿真過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤及解決措施 1）當(dāng)把程序
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