【正文】 考資料。（8）、計算機輸出課程設計說明書一份。（6）、電子鐘時鐘電路，復位電路的設計。（4）、單片機采用AT89S51，fosc=12MHZ。（2）、利用六個LED顯示當前時間。該電子鐘上電或按鍵復位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”， 進入時鐘準備狀態(tài)；第一次按電子鐘啟動/調整鍵，電子鐘從0時0分0秒開始運行，進入時鐘運行狀態(tài)；再次按電子鐘啟動/調整鍵，則電子鐘進入時鐘調整狀態(tài)，此時可利用各調整鍵調整時間，調整結束后可按啟動/調整鍵再次進入時鐘運行狀態(tài)?！秵纹瑱C技術》課程設計任務一、設計題目：基于單片機并行口的電子鐘的設計二、適用班級：三、指導教師：四、任務與要求：在智能化儀器儀表中，控制核心均為微處理器，而單片機以其高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠而得到廣泛應用，是設計智能化儀器儀表的首選微控制器，單片機結合簡單的接口電路即可構成電子鐘，它可廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、日常生活等領域，與傳統(tǒng)鐘表相比較，它具有高精度、高可靠性、操作方便、價格便宜、智能化等特點，是鐘表的一個發(fā)展方向，具有一定的實用價值。本課題任務如下：設計一個具有特定功能的電子鐘。本課題要求如下：（1）在AT89S51的P0口和P2口外接由六個LED數(shù)碼管(LED5～LED0)構成的顯示器，用P0口作LED的段碼輸出口（～～dp），～（～～LED0），P1口外接四個按鍵A、B、C、D（～）。（3）、四個按鍵的功能：A鍵用于電子鐘啟動/調整；B鍵用于調時,范圍023,0為24點,每按一次時加1；C鍵用于調分,范圍059，0 為60分,每按一次分加1；D鍵用于調秒, 范圍059，0為60秒,每按一次秒加1。（5）、電子鐘供電電源電路的設計。（7）、編寫系統(tǒng)監(jiān)控程序、鍵掃子程序、顯示子程序及其它所需子程序、功能程序和中斷服務程序。 （9）、設計時間：二周（10）、制作電子鐘實物。六、課程設計說明書書寫格式 參照“課程設計說明書書寫格式”文件。[2]、趙秀珍，單永磊，單片微型計算機原理及其應用[M]，北京：中國水利水電出版社。[4]、張洪潤，蘭清華，單片機應用技術教程[M]，北京：清華大學出版社。[6]、陳景初，單片機應用系統(tǒng)設計與實踐[M]，北京：北京航空航天大學出版社。[8]、劉守義，單片機應用技術[M]，西安：西安電子科技大學出版社。通過此次實物制作,增強了我們的動手能力,把理論與實踐融合在一起。在此將電子鐘制作過程中用到的知識進行了一些總結，并記錄了遇到的問題，希望自己今后能注意。在此要感謝王老師對我的指導，感謝同組人的合作及幫助過我的同學。 編者:吳 海 林 2005—11—13 目 錄1 多功能電子表說明及總體方案介紹 1 多功能電子表計時方案 1 多功能電子表鍵盤/顯示方案 22 電子鐘的工作原理 43 多功能電子表原理框圖、原理圖及PCB圖 5 多功能電子表原理框圖 5 多功能電子表整機原理圖 5 多功能電子表電路PCB圖 74 多功能電子表元器件清單 95 多功能電子表單元電路工作原理及芯片 11 電源電路工作原理 11 時鐘電路工作原理 11 復位電路工作原理 12 鍵盤電路工作原理 12 顯示器工作原理 13 AT89S51芯片 17 74LS244芯片 20 S8550PNP三極管 21 四位一體數(shù)碼管 236 單片機硬件資源分配 257 程序流程圖 268 電子鐘程序清單 329 誤差分析 4010 電子鐘使用說明 4311 設計體會 4412 教學意見 4513 參考資料 461 多功能電子表說明及總體方案介紹本次設計電子鐘系統(tǒng)功能簡單，用單片機的最小系統(tǒng)就能得以實現(xiàn)。對一個鍵盤/顯示器接口設計應從整個系統(tǒng)出發(fā)，綜合考慮軟、硬件特點。計算機可通過中斷或查詢方式讀取計時數(shù)據(jù)進行顯示，因此計時功能的實現(xiàn)無需占用CPU的時間，程序簡單。由于功能完善，精度高，軟件程序設計相對簡單，且計時不占用CPU時間，因此，在工業(yè)實時測控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來實現(xiàn)實時時鐘功能。利用單片機內部的定時/計數(shù)器進行中斷定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時及秒表計時。而由于ATMEL公司的AT89S51單片機是低功耗的具有4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。片內的Flash可允許在線重新編程，也可使用通用非易失性存儲器編程。它的功能強大，而且也較容易購買，故本設計中所選的單片機為AT89S51單片機。，8279是一種可編程的鍵盤/顯示接口專用芯片，它含有鍵盤輸入和顯示輸出兩種功能，鍵掃描程序和動態(tài)顯示程序全由8279硬件自動完成，此種方案能以比較簡單的硬件 電路和較少的軟件開銷實現(xiàn)單片機與鍵盤、LED顯示器的接口。 ，8155是一塊可編程的接口芯片，與單片機的接口非常簡單，它的鍵盤、顯示共用一個接口電路，可節(jié)省I/O口。方案三: 串口擴展，LED靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示占用口資源少，采用串口傳輸實現(xiàn)靜態(tài)顯示， LED數(shù)碼管與單片機之間通過6個移位寄存器相連，顯示亮度有保證，但此方案的硬件開銷大，電路復雜，信息刷新速度慢，比較適用于并行口資源較少的場合。 ，獨立式按鍵直接與單片機I/O口相連構成鍵盤，每個按鍵不會相互影響，因本系統(tǒng)用到的按鍵比較少，采用獨立式鍵盤不會浪費I/O口線，所以本系統(tǒng)采用獨立式鍵盤。 2 多功能電子表的工作原理本設計中的電子鐘的核心是AT89S51單片機，其內部帶有4KB在線可編程Flash存儲器的單片機，無須外擴程序存儲器，硬件電路主要由四部分構成：時鐘電路，復位電路，鍵盤以及顯示電路。本系統(tǒng)時鐘電路采用的晶振的頻率為12MHz，定時器采用的是定時器0工作在方式1定時，用于實現(xiàn)時、分、秒的計時。鍵盤可對電子表進行開啟、停止，還能實現(xiàn)時、分、秒的顯示及設定等操作。 多功能電子表的計時原理為：上電后，按下A鍵后，電子表從00：00：00開始計時。3 多功能電子表原理方框圖、原理圖及PCB圖 多功能電子表原理方框圖 多功能電子表電路原理圖 多功能電子表整機電路原理電 多功能電子表元器件清單1元件名稱封裝形式元件號LED數(shù)碼管(共陽極)DIP12D1LED數(shù)碼管(共陽極)DIP12D2510Ω電阻R1510Ω電阻R2510Ω電阻R3510Ω電阻R4510Ω電阻R5510Ω電阻R6510Ω電阻R7510Ω電阻R81K電阻R9200電阻R10R11R12R13R14R15R16R17R18電源插座UINDIANYUAN74LS244芯片DIP20A1S8550PNP三極管TO585501S8550PNP三極管TO585502S8550PNP三極管TO585503S8550PNP三極管TO585504S8550PNP三極管TO585505S8550PNP三極管TO585506輕觸開關ADIP04A輕觸開關BDIP04B輕觸開關CDIP04C輕觸開關DDIP04D輕觸開關DIP04S512M晶振XTAL1Y133pF電容C133pF電容C222181。F電容C3220181。電路可分成三部分：電源變壓器部分、整流濾波部分和穩(wěn)壓部分。圖中D2為整流橋，它由四個整流二極管接成電橋形式。——1μF。C2和C4用以改善負載的瞬態(tài)響應，消除電路的高頻噪聲，同時也具有消振作用。而在芯片內部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調電容，從而構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 復位電路工作原理 ，復位是單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個確定的初始狀態(tài)。因本系統(tǒng)的晶振的頻率為12MHz，所以，復位信號持續(xù)時間應當超過2μS才能完成復位操作。它軟件是采用查詢式結構，首先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認該I/O口線所對應的按鍵已按下，然后，再轉向該鍵的功能處理程序。動態(tài)顯示通常都是采用動態(tài)掃描的方法進行顯示，即循環(huán)點亮每一個數(shù)碼管，這樣雖然在任何時刻都只有一位數(shù)碼管被點亮，但由于人眼存在視覺殘留效應，只要每位數(shù)碼管間隔時間足夠短，就可以給人以同時顯示的感覺。 ，要想讓數(shù)碼管那一段亮，在該數(shù)碼管位控段為高電平的情況下給這段送低電平就可以了。段控碼（低電平有效）由P0口輸出經上拉電阻上拉電壓后通過鎖存器74LS244送到數(shù)碼管的段控端，位控碼由P2口輸出經三極管S8550驅動后送到數(shù)碼管的位控端。數(shù)碼管動態(tài)顯示：由于顯示的數(shù)據(jù)和LED數(shù)碼管的段控碼并不是一一對應的關系，即顯示的數(shù)據(jù)與數(shù)碼管的字型代碼不相符。 數(shù)碼管數(shù)據(jù)和數(shù)碼管每段的對應關系D7D6D5D4D3D2D1D0LED顯示碼a111111100FEHb111111010FDHc111110110FBHd111101110F7He111011110EFHf110111110DFHg101111110BFHdp011111117FH 數(shù)碼管斷碼和字型的對應關系（共陽極）字型D7D6D5D4D3D2D1D0段碼dpgfedcba0110000000CO1111110010F92101001000A43101100000B04100110019951001001092610000010827111110000F88100000008091001000090A1000100088B1000001183C110001100C6D101000000A0E10000