【正文】 .... 11 單片機(jī) 89C51 ..................................................................................................... 12 振蕩器特性 ........................................................................................................ 15 第 4章 軟件及程序調(diào)試 ............................................... 16 軟件調(diào)試 .......................................................................................................... 16 性能分析 .......................................................................................................... 16 Protues截圖 ....................................................................................................... 16 畢業(yè)設(shè)計致謝 ....................................................... 19 參考文獻(xiàn) ........................................................... 20 附錄 .............................................................. 21 參考程序： ............................................................................................................. 21 電路圖： ................................................................................................................. 28 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 5 引 言 課題 的意義 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時間。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。 工作原理 數(shù)字鐘實際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率 (1HZ)進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路 .由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間 (如北京時間 )一致 ,故需要在電路上加一個校時電路 ,同時標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ 時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定 .通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘 .圖 所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖 . 圖 ⑴ 晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的 32768Hz的方波信號 ,可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定 .不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路 .如圖 ⑵ 分頻器電路 分頻器電路將 32768Hz 的高頻方波信號經(jīng) 32768()次分頻后得到 1Hz的方波信號供秒計數(shù)器進(jìn)行計數(shù) .分頻器實際上也就是計數(shù)器 . ⑶ 時間計數(shù)器電路 時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器 ,分個位和分十位計數(shù)器及時個位和時十位計數(shù)器電路構(gòu)成 ,其中秒個位和秒十位計數(shù)器 ,分個位和分十位計數(shù)器為 60 進(jìn)制計數(shù)器 ,而根據(jù)設(shè)計要求 ,時個位和時十位計數(shù)器為 12 進(jìn)制計數(shù)器 . 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 7 ⑷ 譯碼驅(qū)動電路 譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài) ,并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流 . 時鐘計時器的硬件電路如圖 所示，采用 AT89C51 單片機(jī)最小化應(yīng)用設(shè)計，顯示采用共陽 7 段 LED 顯示器， P0 口輸出段選數(shù)據(jù)， P2 口輸出位選數(shù)據(jù)， 、 和 、 分別接 3個按鈕開關(guān)及接地，用以實現(xiàn)調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒功能。不僅不需要經(jīng)常更換電源，并且當(dāng)市電停止時能夠采用干電池做為系統(tǒng)電源，使用更加安全可靠， P1^7 是蜂鳴器的接口。 系統(tǒng)電源模塊 圖 雙電源設(shè)計是本設(shè)計的重點。當(dāng)沒有交流電時，系統(tǒng)采用干電池供電；當(dāng)接通交流電時，則電路自動切換到交流電供電，并且對干電池進(jìn)行慢性充電。其余函數(shù)執(zhí)行流程如 圖 所示。由于采用軟件的動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯 示功能，顯示用的 BCD碼 數(shù) 據(jù) 的 對 應(yīng) 斷 碼 存 放 在 ROM 表 中 ， 顯 示 時 ， 先 取 出table[0]~tabe[7]中的某一數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示斷碼從 P0口輸出， P2 口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。 T0 中斷函數(shù) 定時器 T0 用于時間計時。 時 鐘 計 數(shù) 單 元 在 定 義 的 6 個 單 元 （ timedata[6]）中，timedata[0]~ timedata[1]存放秒數(shù)據(jù) , timedata[2]~ timedata[3]存放分?jǐn)?shù)據(jù)， timedata[4]~ timedata[5]存放時數(shù)據(jù)。在計數(shù)單元中采用十進(jìn)制 BCD 碼計數(shù)，秒、分、時之間滿 60 進(jìn)位。 整點報時函數(shù)的設(shè)計方法是：當(dāng)分和秒位 顯示的都是 00 時， P1^7口輸出一個高電平， 使蜂鳴器處于工作狀態(tài)，經(jīng)過 1 秒～ 2 秒， P1^7口停止輸出，蜂鳴器停住工作?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出對應(yīng)字符。在七段 LED 顯示器中，通常將各段發(fā)光二極管的陰極和陽極連在一起作為公共端，這樣可以是驅(qū)動電路簡單。 顯示方式及接口 , 動態(tài)顯示某一時刻，只有一位 LED 被選通顯示，其余位則是熄滅的；人眼看到的是 8 位穩(wěn)定的同時顯示的字符。 GND：接地。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FIASH編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(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 TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫 “1”時，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，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出4 個 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)訪問外部存儲器時，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， ALE 端以不變