【正文】 F1，所以此時的定時器 /計數(shù)器 1 只能用于不需要中斷的應用，如作為串行口的波特率發(fā)生器。 TF0 或 TF1 置位后，可向 CPU提出中斷請求。 以工作方式 1 為例，定時時間 T 為計數(shù)范圍乘上計數(shù)周期，即 由表 25 和 上式 可知，當初值等于 0 時， 4 種工作方式有中最大定時時間的為工作方式 1。 時鐘要求顯示時間精度為妙，而定時器最大定時時間為 ，小于 1s，很顯然直接用一個定時器來定時是行不通的。 T0 定時時間為 ， T1 計數(shù)次數(shù)為 20，這樣可得 1s 的定時時間。 T2 的設置 AT89C52 除了 MCS51 中 51 子系列所有的定時器 /計數(shù)器 0、定時器 /計數(shù)器 1 外，還有一個定時器 /計數(shù)器 2。 定時器 /計數(shù)器 2 的兩個外部輸入端 T2 和 T2EX 分別借用了 和 。 T2CON中的各位可進行位尋址，其他寄存器或計數(shù)器的各位不能按位尋址。 表 2 6 T2CON 寄存器名：T2CON 位名稱 2TF EXF2 RCLK TCJK EXEN2 TR2 C/ 2T CP/ 2RL 地址： 0C8H 位地址 0CFH 0CEH 0CDH 0CCH 0CBH 0CAH 0C9H 0C8H 9 表 2 7 T2CON 的各位功能 符號 功能 TF2 定時器 2 溢出標志。當RCLK=1 時，定時器 2 溢出，不對 TF2 置位。當 EXEN2=1，且當 T2EX 引腳上出現(xiàn)負跳變而出現(xiàn)捕獲或重裝載時， EXF2 置位，申請中斷。當定時器 2 工作在向上或向下計數(shù)工作方式時（ DECN=1）， EXF2 不能激活中斷。 RCLK=1 時，用定時器 2 溢出脈沖作為串行口（工作于工作方式 1 或 3 時）的接收時鐘， RCLK=0，用定時器 1 的溢出脈沖作為接收時鐘。 TCLK=1時，用定時器 2 溢出脈沖作為串行口（工作于工作方式 1 或 3 時）的發(fā)送時鐘， TCLK=0，用定時器 1 的溢出脈沖作為發(fā)送脈沖。當 EXEN2=1 時，如果定時器 2 未用于作串行口的波特率發(fā)生器，在 T2EX 端出現(xiàn)負跳變脈沖時，激活定時器 2 捕獲或重裝載。 TR2 定時器 2 啟動 /停止控制位。若為 0，選擇定時方式。 CP/ 2RL 捕獲 /重裝載選擇。 CP/ 2RL =0 時，若定時器 2 溢出或 EXEN2=1的條件下， T2EX端出現(xiàn)負跳變脈沖，都會出現(xiàn)自動重載操作。 T2MOD（ Timer 2 Mode Control）雖然是定時器 /計數(shù)器 2 模式控制器的縮寫，但定時器 /計數(shù) 器 2 的工作模式與 T2CON 更為親密， T2MOD 只用了 2 位，其格式如表 28所示（寄存器各位不可位尋址）。 DCEN是定時器 2的計數(shù)方向控制允許位，置位可允許定時器 2進行加 /減計數(shù)方式。捕獲（ Capture）方式： 在捕獲方式下，利用外部引腳 T2EX（ ）上的下降沿，可捕獲當前 TH2 和 TL2的 16 位計數(shù)值。 當 DCEN=0，若 EXEN2=0，定時器 2 為向上計數(shù)至 0FFFFH 溢出，置位 TF2 激活中斷，同時把 16 位計數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載， RCAP2H 和 RCAP2L 的值可由軟件設置；若 EXEN2=1，定時器 2 的 16 位重載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。 定時器 2 是用來產(chǎn)生秒表定時中斷的，采用自動重裝載（ Autoreload）方式工作，即把 00000000B 賦予 T2CON。 由于秒表要求精度為 ，定時器 2 的定時時間也要為 秒。 模塊設計 電源部分 如圖 22 所示， LM7805CT 是一個三端集成穩(wěn)壓器，輸出端電壓 +5V，其自身壓降為 2~3V，這里取 ，則 1 端電壓為 。 11 圖 2 2 電源電路 復位部分 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 2μ S 才能完成復位操作。當電容充滿電后， 1 端高壓經(jīng)非門輸出 2 端為低壓，復位停止。 圖 2 3 按鍵復位電路 振蕩器部分 MCS51 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 12 圖 2 4 振蕩器 圖中石英晶體為 12MHz，兩個電容為 20pF。 發(fā)聲部分 蜂鳴器與三極管相連，給 口寫“ 1”則蜂鳴器發(fā)聲，寫“ 0”則蜂鳴器停止發(fā)聲，如圖 25 所示。 13 圖 2 6 數(shù)碼管顯示電路 圖中所用的譯碼器是 DM7447AN 集成顯示譯碼器，輸出系為驅(qū)動器設計，其 工作電壓 5V，邏輯 0 吸入電流高達 40mA，故必須使用電阻加以限流，以免電流過大燒毀顯示器。 在單片機內(nèi)部顯示緩沖區(qū) 79H、 7AH、 7BH、 7CH、 7DH、 7EH 內(nèi)的值分別是秒的個位、秒的十位、分的個位、分的十位、時的個位、時的十位，顯示器 LED0、 LED LED LED LEDLED5 分別顯示秒的個位十位、分的個位十位、時的個位十位，由圖 26 所示。顯示數(shù)據(jù)與字型代碼之間存在著轉(zhuǎn)換關(guān)系，數(shù)碼管段控數(shù)據(jù)和數(shù)碼管各段的對應關(guān)系如表 2表 211 所示。 在動態(tài)掃描時，顯示緩沖區(qū) 31H 內(nèi)部存放的是要顯示的秒的個位的數(shù)值，使用MOVC A, A+PC 指令取出段控碼，由 P0 口輸出通過鎖存器 DM7447AN 后送到數(shù)碼管的段控端，給 P2 口送 01H 通過鎖存器 DM7447AN 驅(qū)動以后，只有 LED0 位的位控端有效，此時只有 LED0 被點亮來顯示秒的個位，延時持續(xù)點亮一段時間，然后把顯示緩沖單元地址加 1，位控值左移一位，取出段控碼，再把段控碼和位控碼送到數(shù)碼管顯示器，此時只有 LED1 被點亮顯示秒的十位，延時持續(xù)點亮一段時間，就這樣通過逐個地從低位到高位點亮各個顯示器，掃描到最高位時的十位被點亮就返回。 常用的 BCD 對七段顯示器譯碼器 /驅(qū)動器之 IC 包裝計有 TTL 之 DM7446AN、DM7447AN、 744 7449 與 CMOS 之 4511 等等。 圖 27 為DM7447AN 集成電路譯碼器之引腳圖與真值表如表 212。故使顯示器顯示 2。 在 DM7447AN 中尚有 LT、 RBI 與 BI/RBO 之控制腳，其功能分述如下 : 該電路是由與非門、輸入緩沖器和 7 個與或非門組成的 BCD7 段譯碼器 /驅(qū)動器。 7 個與非門和一個驅(qū)動器成對連接，以產(chǎn)生可用的 BCD 數(shù)據(jù)及其補碼至 7 個與或非譯碼門。該電路接受 4 之輸出位二進制編碼 — 十進制數(shù)（ BCD）輸入并借助于輔助輸入端狀態(tài)將輸入數(shù)據(jù)譯碼后去驅(qū)動一個七段顯示器。驅(qū)動顯示器各段所需的高達 24mA 的電流可以由其高性能的輸出晶體管來直接提供。該電路有自動前、后沿滅零控制（ RBI 和 RBO）。該電路在應用中可以驅(qū)動共陽極的發(fā)光二極管或直接驅(qū)動白熾燈指示器。 圖 2 7 DM7447AN 引腳功能圖 16 表 2 12 DM7447AN 真值表 H=高電平 L=低電平 =不定 注： 當需要 0 到 15 的輸出功能時，滅燈輸入（ BI）必須為開路或保持在高邏輯電平， 若不要滅掉十進制零，則動態(tài)滅燈輸入（ RBI）必須開路或處于高邏輯電平。 當動態(tài)滅燈輸入（ RBI）和 輸入端 A、 B、 C、 D 都處于低電平而試燈輸入 (LT)為高時，則所有段的輸出端進入關(guān)閉且動態(tài)滅燈輸出（ RBO）處于低電平（響應條件）。 * BI/RBO 是用作滅燈輸入（ BI）與 /或動態(tài)滅燈輸出（ RBO）的線與邏輯 圖 2 8 七段顯示器對 DM7447AN 之保護電路圖 時鐘系統(tǒng)的電路原理框圖 時鐘系統(tǒng)的電路原理 框 圖請參見附錄一。 初 始 化顯 示 時 分 秒關(guān) 蜂 鳴 器S 4 = 1S 6 按 下S 1 = 1S 7 按 下時 加 1分 加 1開 蜂 鳴 器關(guān) 蜂 鳴 器S 4 = 1時 鐘 = 鬧 鐘S 6 按 下鬧 鐘 時 加 1鬧 鐘 分 加 1顯 示 鬧 鐘 時 分 秒S 7 按 下S 6 按 下S 7 按 下秒 表 時 大 于 0秒 表 開 / 關(guān) 切 換秒 表 歸 0 關(guān) T 2中 斷開 T 2 中 斷 關(guān) T 2 中 斷顯 示 秒 表 分秒 百 分 秒顯 示 秒 表時 分 秒YNYNNYNYNYNYYNNYNYYF Z = 1F Z = 2NYN 圖 3 1 主程序流程圖 S1 和 S4 用來選擇進入調(diào)時模式、調(diào)整鬧鐘模式還是秒表模式； S1 按下， S4 也按下，則進入調(diào)時模式。若此時按下 S6，鬧鐘小時加一，按下 S7，鬧鐘分加一；若 S6， S7 都不按，直接按下 S4 鍵，則退出鬧鐘調(diào)整模式； S1 不按， S4 不按，直接按下 S7 鍵，開始秒表計時，若沒有超過 1 小時，顯示分秒百分秒，若超過 1 小時，則顯示時分秒，再按下 S7 秒表停止。 中斷程序流程圖 1． T2 中斷程序流程圖 18 T2 是用來產(chǎn)生秒表 中斷的，如圖 32 所示。 圖 3 4 T0中斷流程圖 T0 定時時間為 ，每 就在 T1 入口（ 口）形成一個脈沖。先秒加一，若秒超過 59，則秒歸 0 并且分加一；若分超過 59，則分歸 0 并且時加 一；若時超過 23，則時歸 0。先百分秒加一，若到達一秒，則秒加一，百分秒歸 0；若秒超過 59，則秒歸 0 并且分加一；若分超過 59，則分歸 0 并且時加一；若時超過 23，則時也歸 0。 源程序 電子時鐘系統(tǒng)的源程序請參見附錄二。并詳細說明了軟件和硬件設計方法及仿真、硬件實現(xiàn)。 隨著社會的進步，科技的改革，人們對時鐘的要求越來越多，諸如對時鐘的形狀、功能的要求。利用單片機技術(shù)實現(xiàn)電子時鐘，僅僅是眾多方法之一。本文的軟件設計還可以利用 C 編語言，由于本人能力有限，傾向于 51 單片機匯編語言進行編程。電路原理圖的設計是我的弱處，開始時對一些電路不是很了解，經(jīng)過查找資料與同學探討，逐漸明白了其中的關(guān)鍵。由于時間和能力問題，本次設計沒有進行試驗，很是遺憾。 通過電子鐘的設計，加深了對單片機的理解，能夠更熟練地應用單片機實現(xiàn)預期的功能，對今后的工作有很大的幫助。當然，該電子鐘還有很多不足之處，比如鬧鐘不能關(guān)閉，且只能定一個鬧鐘。在今后的其他工作中，也可以把這次設計中的收獲運用進去，這是我此次畢業(yè)設計得到的最大財富。 單片機技術(shù)與應用 [M] 中南大學出版社 2021 [9] 胡漢才 單片機原理及其接口技術(shù) [M]. 北京： 清華大學出版社 , ～ 110. [10] 楊立民 .單片機技術(shù)及應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社 .～ 120. [11] 向繼文等 .基于 AT89C52的電子鐘系統(tǒng)設計 [J]，機電產(chǎn)片開發(fā)與創(chuàng)新， 2021年第 2期 [12] 黃智偉，王彥 . FPGA系統(tǒng)設計與實踐 [M]，北京：電子工業(yè)出版社， [13] 劉皖等 . FPGA設計與應用 [M]，北京：清華大學出版社， 2021， 6 [14] 李剛?cè)?, 王進 . 基于單片機 AT89C52的實時電子鐘的 Proteus仿真 [J]. 公路與汽運 , 2021,(02) [15] 劉昕 , 楊峰 , 謝晉 . 基于單片機 AT89C52的多功能電子鐘設計 [J]. 信息化研究 , 2021,(04) [16] RichardBlum著 。俞老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。他們不僅僅教給我知識， 還有生活的態(tài)度，做人的道理，指引了我人生的道路。我很高興能生活在一個互助友愛和充滿活力的集體中，從他們的身上我學到了很多，同時他們給我的大學生活留下了許多美好的回憶。在我求學的過程中他們付出的不僅僅是辛勤的勞動和汗水，而是世界上最崇高、最偉大的愛。 真誠感謝給予我熱情幫助和關(guān)注的所有