單片機(jī)簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　學(xué) 生姓 名學(xué)號(hào)班級(jí)高電04-1專(zhuān)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)</p><p>　設(shè)計(jì)（或論文）題目電子鐘的設(shè)計(jì)</p><p>　指導(dǎo)教師姓名職 稱(chēng)工作單位及所從事專(zhuān)業(yè)聯(lián)系方式備 注</p><p>　助教電子工程系 實(shí)驗(yàn)教學(xué)</p><p>　設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：以

2、單片機(jī)技術(shù)為核心，充分應(yīng)用各種外圍電路元器件，設(shè)計(jì)一通過(guò)顯示器顯示時(shí)間（時(shí)、分、秒）的電子鐘。要求：1、上電時(shí)，時(shí)、分、秒顯示為00 時(shí)、00 分、00 秒。2、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭SW1，對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；3、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭SW2，對(duì)分進(jìn)行調(diào)整；4、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭SW3，對(duì)小時(shí)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　進(jìn)度安排：第5、6、7周查找資料、選擇參考方案； 第8、9周確定方案、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)

3、計(jì)；第10、11周系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)、期中檢查；第12、13周調(diào)試仿真； 第14、15周完成設(shè)計(jì)報(bào)告第16、17周答辯。</p><p>　主要參考文獻(xiàn)、資料(寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱(chēng)、作者、出版單位)：1．《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，朱永金等主編，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社。2．《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教程》，彭冬明.韋友春主編，理工大學(xué)出版社。 3．《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，朱家建主編，機(jī)械工業(yè)出版社。4．《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，胡漢才主編，清

4、華大學(xué)出版社。 5．《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，張偉主編，機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　第1章 緒 論2</p><p>　　1.1 電子鐘的發(fā)展史2</p><p>　

5、　1.2 設(shè)計(jì)的目的與意義2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)的基本思路與主要內(nèi)容3</p><p>　　第2章 時(shí)鐘系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1系統(tǒng)功能要求4</p><p>　　2.2 整體方案4</p><p>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)與分析6</p><p>　　

6、3.1 硬件設(shè)計(jì)原理6</p><p>　　3.2各單元電路介紹6</p><p>　　3.2.1 AT89C51單片機(jī)介紹6</p><p>　　3.2.2單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)6</p><p>　　3.2.3顯示電路8</p><p>　　3.2.4 鍵盤(pán)及其接口9</p><p>

7、;　　3.3 系統(tǒng)原理圖11</p><p>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 主程序的設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.2 鍵輸入程序13</p><p>　　4.3 顯示程序14</p><p>　　4.4 延時(shí)程序15</p><p>　　2.5 中斷程序

8、16</p><p>　　第5章 調(diào)試與運(yùn)行19</p><p>　　5.1 電路仿真19</p><p>　　5.2 調(diào)試和運(yùn)行20</p><p>　　第6章 結(jié) 論21</p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>

9、　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p>　　附錄一 系統(tǒng)原理圖24</p><p>　　附錄二 元件清單25</p><p>　　附錄三 程序清單26</p><p><b>　　第1章 </b></p><p>　　1.1 數(shù)字時(shí)鐘的發(fā)展史</p>

10、<p>　　電子鐘有著很長(zhǎng)的歷史，從民國(guó)19年的電鐘，研制始於60年代中期的國(guó)內(nèi)電晶體、半導(dǎo)體管鐘，到研制始於70年代末的石英電子鐘，再到今天我們所用的智能電子鐘。以前的電子鐘存在著很多缺點(diǎn)，其外觀體積龐大，在功能上有死擺、走時(shí)時(shí)間不長(zhǎng)、走時(shí)精確度不高等缺點(diǎn)。如今無(wú)論是外觀，還是在功能上，電子鐘都有了很大的改進(jìn)。</p><p>　　雖然世界絕大多數(shù)鐘表都是中國(guó)制造，但鐘表對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)只是個(gè)小行

11、業(yè)，2003年總盤(pán)子不過(guò)才100多億，但不是沒(méi)有前景。近年來(lái)，市場(chǎng)在急劇膨脹。根據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國(guó)家人均一生擁有手表23塊，發(fā)展中國(guó)家12塊，而目前中國(guó)的城鎮(zhèn)人口人均擁有量不多于6塊，空間很大。比如彩電一般是一個(gè)家庭一臺(tái)，手表則是每人一塊，但從銷(xiāo)售量來(lái)看，光TCL一家公司兩個(gè)月的彩電銷(xiāo)量可以接近300萬(wàn)臺(tái)，而我們手表每年總共才賣(mài)200多萬(wàn)只。所以絕對(duì)不是市場(chǎng)潛力不夠的問(wèn)題，而是我們應(yīng)該如何去做的問(wèn)題。</p>&

12、lt;p>　　1.2 設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　　做一個(gè)簡(jiǎn)易的時(shí)鐘電路并帶有調(diào)節(jié)功能。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)的基本思路與主要內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)電子產(chǎn)品，首先了解它能實(shí)現(xiàn)的功能，時(shí)鐘系統(tǒng)最基本的功能就是實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，在這里設(shè)計(jì)的數(shù)字電子時(shí)鐘，它能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)和校時(shí)的功能，給電子鐘加上電自動(dòng)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行復(fù)位和三個(gè)按鍵對(duì)時(shí)間

13、進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、按鍵電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路，以及LED顯示器四個(gè)部分。單片機(jī)選用AT89C51芯片，它無(wú)須外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)電路很簡(jiǎn)單。由于只用了四個(gè)按鍵，所以采用獨(dú)立式按鍵使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。顯示時(shí)、分、秒加兩個(gè)分隔符，采用8位的數(shù)碼管，用常用的74LS244來(lái)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示字符。</p><p>　　簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘可實(shí)現(xiàn)校時(shí)和整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，該軟件采

14、用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要包括主程序、鍵輸入程序、顯示程序、定時(shí)程序和中斷程序等軟件模塊。把原程序加入原理圖，做出電子鐘的仿真，以秒計(jì)數(shù)并顯示時(shí)、分、秒。其中秒和分為60進(jìn)制，小時(shí)為24進(jìn)制計(jì)數(shù)?？赏ㄟ^(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘復(fù)位和分、秒、時(shí)的校正。</p><p>　　第2章 簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1系統(tǒng)功能要求</b></p>

15、<p>　　以單片機(jī)技術(shù)為核心，充分應(yīng)用各種外圍電路元器件，設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)顯示器顯示時(shí)間（時(shí)、分、秒）的電子鐘。要求：</p><p>　　1、上電時(shí)，時(shí)、分、秒顯示為00時(shí)、00分、00秒,并以秒為單位開(kāi)始計(jì)時(shí)；</p><p>　　2、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭S-SET，對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　3、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭M-SET，對(duì)分

16、進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　4、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭H-SET，對(duì)小時(shí)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　5、當(dāng)數(shù)字時(shí)鐘運(yùn)行到正點(diǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)時(shí)功能。</p><p>　　6、當(dāng)按下T-SET鍵是實(shí)現(xiàn)小時(shí)由24進(jìn)制和12進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換。</p><p>　　2.2 整體方案</p><p>　　電子鐘的電路圖

17、主要由單片機(jī)（AT89C51）、鍵盤(pán)電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路和LED顯示器四部分組成，它主要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，以及對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整，即實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)的功能。其數(shù)字鐘系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 電子鐘系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　（1）顯示方案</b></p><p>　　方案一:靜態(tài)顯示就是當(dāng)CPU將要顯示的

18、字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果CPU不去改寫(xiě)它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開(kāi)銷(xiāo)大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢。</p><p>　　方案二:動(dòng)態(tài)顯示則是一位一位地輪流點(diǎn)亮顯示器地各個(gè)位（掃描）。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次；動(dòng)態(tài)顯示耗能較小，但編寫(xiě)程序較復(fù)雜。動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，信息刷新速度快。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)是對(duì)時(shí)間進(jìn)行

19、顯示，如采用靜態(tài)顯示，則所占用的I/O口較多，電路較復(fù)雜,所以在此選擇的是方案二，采用動(dòng)態(tài)顯示。</p><p><b>　　（2）鍵盤(pán)方案</b></p><p>　　方案一:獨(dú)立式鍵盤(pán)。獨(dú)立式鍵盤(pán)的各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。獨(dú)立式鍵盤(pán)配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不

20、多時(shí)，接口線占用多。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。</p><p>　　方案二:矩陣式鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)采用的是行列式結(jié)構(gòu),按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上.(當(dāng)接口線數(shù)量為8時(shí),可以將4根接口線定義為行線,另4根接口線定義為列線,形成4*4鍵盤(pán),可以配置16個(gè)按鍵。)</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)只用了四個(gè)按鍵，不需要采用矩陣式鍵盤(pán)，所以選用第一種方案,采用獨(dú)立式鍵盤(pán)。</p&g

21、t;<p><b>　　（3）計(jì)時(shí)方案</b></p><p><b>　　采用軟件控制:</b></p><p>　　利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，配合軟件定時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。該方案能夠使設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省硬件成本，因此本系統(tǒng)將采用軟件方法實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。</p><p>　　第

22、3章 硬件設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　3.1 硬件設(shè)計(jì)原理</p><p>　　時(shí)鐘電路的核心是AT89C51單片機(jī)，其內(nèi)部帶有2KB的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），無(wú)須外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器。電腦時(shí)鐘沒(méi)有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)RAM已能滿足要求，也不必外擴(kuò)片RAM。系統(tǒng)配備8位LED數(shù)碼管顯示和3個(gè)獨(dú)立式按鍵，用

23、P0口作為鍵盤(pán)接口電路，P1口和P3口作為段碼和位碼輸出口，并在字段碼輸出口接74LS245芯片，用該芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示。利用P0.0、P0.1和P0.2作為功能按鍵輸入口。</p><p>　　3.2各單元電路介紹</p><p>　　3.2.1AT89C51單片機(jī)介紹</p><p>　　AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k

24、 bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS－51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，所以說(shuō)AT89C51是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)。 AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，它有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

25、雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。</p><p>　　同時(shí)AT89C51的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工

26、作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　3.2.2 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)</p><p>　　時(shí)鐘電路和復(fù)位電路是單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的。</p><p>　　單片機(jī)時(shí)鐘電路圖，如圖3-1所示:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2

27、應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　圖3-1 單片機(jī)時(shí)鐘電路圖</p><p>　　復(fù)位是使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開(kāi)始的，當(dāng)在單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就

28、處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。</p><p>　　實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本的形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位。由于本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位，所以這里只介紹上電復(fù)位，如下圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3上電復(fù)位電路</p><p>　　上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位如上圖所示。上電瞬間RST引腳獲得高電平，

29、隨著電容C1的充電，RST引腳的高電平將逐漸下降。</p><p><b>　　3.2.3顯示電路</b></p><p>　　一、七段LED顯示器的原理</p><p>　　顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常用的設(shè)備，包括LED、LCD等。LED顯示器由若干個(gè)發(fā)光二極管組成。七段LED通常構(gòu)成字型“8”，還有一個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。每段LED分別

30、引出一個(gè)電極，電極的名為a、b、c、d、e、d、g、dp，其中dp是小數(shù)點(diǎn)段的引出電極。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)筆畫(huà)或一個(gè)點(diǎn)就發(fā)光。控制相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出對(duì)應(yīng)字符。</p><p>　　說(shuō)明：在該設(shè)計(jì)中，沒(méi)有用到電極（dp），而是用單位的數(shù)碼管來(lái)顯示分隔符，其</p><p>　　七段LED顯示器如圖3-4所示</p><p>　　圖3-4 七段LE

31、D顯示器</p><p><b>　　動(dòng)態(tài)顯示</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)共用了八位LED顯示器，因此采用動(dòng)態(tài)顯示方式。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮顯示器的各個(gè)位。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。雖然在同一時(shí)刻只有一位顯示器在工作，但由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時(shí)的余暉，我們看到的卻是多個(gè)字符“同時(shí)“顯示。顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)

32、通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間長(zhǎng)短和時(shí)間間隔有關(guān)。</p><p>　　顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需要一個(gè)I/O接口，稱(chēng)為掃描口或字位口，控制各位LED顯示器所顯示的字型也需要一個(gè)8位接口，稱(chēng)為段數(shù)據(jù)口或字型口。圖3-5為驅(qū)動(dòng)顯示電路框圖。</p><p>　　圖3-4 驅(qū)動(dòng)顯示電路框圖</p><p>　　74LS244是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)

33、led或者其他的設(shè)備</p><p>　　當(dāng)8051單片機(jī)的P1口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P1最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS244等總線驅(qū)動(dòng)器。</p><p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）</p><p>　　3.2.4 鍵盤(pán)及其接口</p><p>　　鍵盤(pán)是由若干個(gè)按鍵組成的，它是單片

34、機(jī)最簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備。通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)或命令，就可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。</p><p><b>　　一、按鍵的抖動(dòng)現(xiàn)象</b></p><p>　　按鍵就是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)。當(dāng)按鍵按下時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)按鍵松開(kāi)時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。按鍵在閉合和斷開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象。按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為5ms～10ms，抖動(dòng)可能造成一次按鍵的多次處理問(wèn)題。應(yīng)采取措施消除抖動(dòng)的影響。消

35、除的方法很多，本設(shè)計(jì)采用軟件延時(shí)的方法來(lái)消除抖動(dòng)。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)先定時(shí)，然后再檢測(cè)按鍵的狀態(tài)，若仍是閉合狀態(tài)則認(rèn)為真的有鍵按下。當(dāng)檢測(cè)到按鍵釋放時(shí)，亦需要做同樣的處理。</p><p><b>　　二、按鍵電路</b></p><p>　　獨(dú)立式鍵盤(pán)的各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。獨(dú)立式鍵盤(pán)配置

36、靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不多時(shí)，接口線占用多。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。</p><p>　　該設(shè)計(jì)只用了三個(gè)按鍵，來(lái)實(shí)現(xiàn)功能控制。在運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭S-SET，可對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；按動(dòng)控制按扭M-SET，可對(duì)分進(jìn)行調(diào)整；按動(dòng)控制按扭H-SET，可對(duì)時(shí)進(jìn)行調(diào)整；因此采用獨(dú)立式鍵盤(pán)方式，設(shè)計(jì)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。如圖3-6所示</p><p>

37、　　圖3-5 鍵盤(pán)電路</p><p>　　3.3 系統(tǒng)原理圖</p><p>　　AT89C51的P1口接入三個(gè)按鍵，對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整。P0口輸出字段碼，控制要顯示的字符，外接74LS245芯片，驅(qū)動(dòng)LED顯示。P3口輸出字位碼，去控制要顯示的位，其原理圖如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 電子鐘原理圖</p><p>

38、;　　當(dāng)接入電源時(shí)，數(shù)字電子鐘以秒為單位開(kāi)始計(jì)時(shí)。運(yùn)行狀態(tài)下，按下控制按鍵S-SET，對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；按下M-SET調(diào)整分鐘；按下H-SET對(duì)小時(shí)進(jìn)行調(diào)整。這樣通過(guò)三個(gè)按鍵，分別對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)。</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　在軟件設(shè)計(jì)中，整個(gè)程序的主框架是以定時(shí)1s計(jì)算的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘。定時(shí)1s的程序段，使用動(dòng)態(tài)顯示程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)，既完成

39、了延時(shí)，也完成了數(shù)字的顯示。在計(jì)算程序中，使對(duì)應(yīng)于時(shí)、分、秒的變化量按照60進(jìn)制和24進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算，動(dòng)態(tài)顯示程序直接引用這些變量，達(dá)到顯示的數(shù)字也隨之不斷變化，即完成了電子鐘的功能。</p><p>　　其軟件功能模塊主要有鍵輸入程序、中斷程序、顯示程序，以及延時(shí)程序。</p><p>　　需要說(shuō)明的是，這里設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)易的電子鐘，主要是用程序運(yùn)行來(lái)計(jì)算時(shí)間，這樣用程序來(lái)確定出1s的時(shí)間精度

40、是很有限的，所以整個(gè)時(shí)鐘的精度不太高。</p><p>　　4.1 主程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　初始化將時(shí)、分、秒各單元的內(nèi)容清空，置T0為計(jì)數(shù)器方式1，分別給計(jì)數(shù)器的高8位和低8位賦計(jì)數(shù)初值，啟動(dòng)T0工作。鍵入一個(gè)按鍵，如執(zhí)行此動(dòng)作，秒值加1，否則重新鍵如按鍵。</p><p>　　主程序模塊:主程序流程圖，如圖4-1所示 </p><p

41、>　　圖4-1 主程序流程圖</p><p>　　4.2 鍵輸入程序</p><p>　　鍵輸入程序用于調(diào)整時(shí)間。以秒為例，按下按鍵S-SET，判斷S-SET是否真的被按下，若沒(méi)有鍵按下，轉(zhuǎn)到A1程序段，再次鍵入按鍵，重新判斷。若按鍵按下了，則調(diào)用延時(shí)程序，消除抖動(dòng)現(xiàn)象秒值加1，當(dāng)秒值大于60時(shí)，秒清零，進(jìn)行下一次計(jì)時(shí)，同時(shí)分加一，并轉(zhuǎn)到J0顯示。此過(guò)程循環(huán)執(zhí)行，其程序流程圖如圖4

42、-2所示：</p><p>　　圖4-2 鍵輸入程序流程圖</p><p>　　A1:LCALLDISPLAY；調(diào)用延時(shí)程序</p><p>　　JNBS_SET,S1；判斷按鍵是否按下</p><p>　　JNBM_SET,S2</p><p>　　JNBH_SET,S3</p&

43、gt;<p><b>　　LJMPA1</b></p><p>　　S1: LCALLDELAY;去抖動(dòng)</p><p>　　JBS_SET,A1</p><p>　　INCSECOND;秒值加1</p><p>　　MOVA,SECOND</p><p&

44、gt;　　CJNEA,#60,J0;判斷是否加到60秒</p><p>　　MOVSECOND,#0 ;秒清0</p><p><b>　　LJMPJ0</b></p><p>　　J0:JBS_SET,A1</p><p>　　LCALLDISPLAY ;調(diào)用顯示</p><

45、;p><b>　　SJMPJ0</b></p><p><b>　　4.3 顯示程序</b></p><p>　　顯示其時(shí)、分、秒的數(shù)值，和兩個(gè)分隔符。以顯示秒為例，當(dāng)P3.7輸入高電平時(shí)，秒的個(gè)位所對(duì)應(yīng)的字段碼點(diǎn)亮，顯示其秒的個(gè)位；當(dāng)秒有十位輸入時(shí)，P3.6輸入高電平，秒所十位對(duì)應(yīng)的字段碼點(diǎn)亮，顯示其秒十位。其程序流程圖如圖4-3所示

46、：</p><p>　　圖4-3 顯示程序流程圖</p><p>　　DISPLAY:MOVA,SECOND;顯示秒</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.6</b>&l

47、t;/p><p>　　MOVCA, @A+DPTR ;取字段碼</p><p>　　MOVP0, A</p><p>　　LCALLDELAY ;調(diào)用延時(shí)</p><p>　　SETBP3.6 ;顯示秒十位</p><p><b>　　MOVA,B</b></p><

48、;p><b>　　CLRP3.7</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR ;取字段碼</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY ; 調(diào)用延時(shí),去抖動(dòng)</p><p>　　SETBP3.7 ;顯示秒個(gè)位<

49、/p><p><b>　　CLRP3.5</b></p><p><b>　　4.4延時(shí)程序</b></p><p>　　按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為5ms～10ms，因此延時(shí)10ms，其流程圖如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 延時(shí)程序流程圖</p><p>　　DEL

50、AY:MOVR6,#10 ;延時(shí)10ms</p><p>　　D1:MOVR7,#250</p><p><b>　　DJNZR7,$</b></p><p>　　DJNZR6,D1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b&

51、gt;　　2.5 中斷程序</b></p><p>　　中斷程序主要用于控制顯示的字符。當(dāng)秒值大于60時(shí)，秒清零，重新計(jì)數(shù)，分值加1，秒、分同時(shí)顯示；當(dāng)分值大于60時(shí)，分清零，重新計(jì)數(shù)，小時(shí)加1，秒、分、時(shí)同時(shí)顯示，當(dāng)小時(shí)大于23時(shí)，一天的計(jì)時(shí)完畢，秒、分、時(shí)均清零，進(jìn)行第二天的計(jì)時(shí)。此任務(wù)循環(huán)執(zhí)行。其程序流程圖如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-4 中斷程序流程

52、圖</p><p>　　DISPLAY: </p><p>　　MOVA,SECOND;顯示秒</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.6</b></p&

53、gt;<p>　　MOVCA, @A+DPTR</p><p>　　MOVP0, A</p><p>　　LCALLDELAY ;調(diào)用延時(shí)</p><p>　　SETBP3.6 ;顯示秒的十位</p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><

54、;b>　　CLRP3.7</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　SETBP3.7 ;顯示秒的個(gè)位</p><p><b>

55、　　CLRP3.5</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.5</b></p><p>　　MOVA,MINUTE;顯示分鐘</p><p>　　MOVB

56、,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.3</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALL

57、DELAY</p><p>　　SETBP3.3 ;顯示分的十位</p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.4</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV

58、P0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　SETBP3.4 ;顯示分個(gè)位</p><p><b>　　CLRP3.2</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</p><p>　　LCALLDELAY<

59、;/p><p><b>　　SETBP3.2</b></p><p>　　MOVA,HOUR;顯示小時(shí)</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.0</b&g

60、t;</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　SETBP3.0 ;顯示時(shí)的十位</p><p><b>　　MOVA,B</b></p

61、><p><b>　　CLRP3.1</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　SETBP3.1 ;顯示時(shí)的個(gè)位</p>

62、<p><b>　　RET</b></p><p><b>　　第5章 調(diào)試與運(yùn)行</b></p><p><b>　　5.1 電路仿真</b></p><p>　　此設(shè)計(jì)的電路在單片機(jī)仿真軟件[Proteus.Professional.7.1]中進(jìn)行仿真，仿真電路如圖5-1所示：</

63、p><p>　　圖5-1 電子鐘仿真電路圖</p><p><b>　　5.2 調(diào)試和運(yùn)行</b></p><p>　　在KEIL (單片機(jī)匯編) C51軟件中編寫(xiě)好的程序，將程序放入單片機(jī)仿真軟件中，結(jié)合硬件電路進(jìn)行調(diào)試與運(yùn)行。</p><p>　　通過(guò)按鍵對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。如顯示時(shí)間為14-30-22，既是14點(diǎn)30分22

64、秒，通過(guò)以下調(diào)整則可實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　按動(dòng)S-SET鍵，將秒調(diào)到22；</p><p>　　按動(dòng)M-SET鍵，將分調(diào)到30；</p><p>　　按動(dòng)H-SET鍵，將時(shí)調(diào)到14。</p><p>　　則將時(shí)間調(diào)到了所要顯示的時(shí)間14-30-22，通過(guò)此方法可將時(shí)間調(diào)整到任何需要顯示的時(shí)間。</p><p>&

65、lt;b>　　第6章 結(jié) 論</b></p><p>　　因?yàn)閱纹瑱C(jī)的種類(lèi)多，而型號(hào)雜，也是我們學(xué)習(xí)中的困難，所以就MCS—51系列的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)典型的學(xué)習(xí)方法。對(duì)于類(lèi)似匯編的單片機(jī)編程過(guò)程，也是一個(gè)十分有趣的過(guò)程。為了更好的說(shuō)明，我以上介紹先從應(yīng)用電路切入，同時(shí)介紹它們的使用方法，以便能快速掌握它們的應(yīng)用。</p><p>　　通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了單片

66、機(jī)的一般設(shè)計(jì)過(guò)程，通常都要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展與配置，因此，要完成一個(gè)單片機(jī)的設(shè)計(jì)工作，必須依次做到下述工作：1、硬件電路的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試；2、應(yīng)用軟件的編寫(xiě)、調(diào)試；3、完整應(yīng)用軟件的調(diào)試、固化和脫機(jī)運(yùn)行。而在進(jìn)行硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)當(dāng)盡量做到：1、盡可能的選擇典型電路，并符合單片機(jī)的常規(guī)使用方法；2、在充分滿足系統(tǒng)功能要求前提下，留余地以便于二次開(kāi)發(fā)；3、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與軟件設(shè)計(jì)方案一并考慮；4、整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)器件要力求性能的匹配；5、硬件上

67、要有可靠性與抗干擾設(shè)計(jì)；6、充分考慮單片機(jī)的帶載驅(qū)動(dòng)能力。所以我用單片機(jī)編寫(xiě)了上面的程序，因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)學(xué)的不怎么好，如有錯(cuò)誤之處，還望老師理解，并加以批改。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我對(duì)單片機(jī)有了更深入的了解。培養(yǎng)了我的動(dòng)手實(shí)踐能力。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文從擬定題目到定稿，經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間。在本論文完成之際，首先要向我的導(dǎo)師劉老

68、師致以誠(chéng)摯的謝意。在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，劉老師給予我許許多多的幫助，劉老師不厭其煩地為我講解畢業(yè)設(shè)計(jì)中繁瑣的問(wèn)題，并且多次提出寶貴意見(jiàn)，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠更完整，更充實(shí)。</p><p>　　同時(shí)，還要感謝四年中孜孜不倦的為我們講課的老師們，是他們毫無(wú)保留地將他們的知識(shí)傳授給我們，才使得今天的我能夠順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，感謝**學(xué)院，是這里給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多彩，讓我對(duì)今后的生

69、活更加充滿了信心。</p><p>　　另外，衷心感謝我的同窗同學(xué)們，在我畢業(yè)論文寫(xiě)作中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時(shí)，他們也給了我很多無(wú)私的幫助和支持，我在此深表謝意！</p><p>　　最后，向我親愛(ài)的家人和朋友表示深深的謝意，他們給予我的愛(ài)、理解、關(guān)心和支持是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。</p><p>　　“懼懷逸興思斗志，欲上青天攬日月。”</p>

70、;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].朱永金等主編，《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社。</p><p>　　[2].彭冬明.韋友春主編，《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教程》，理工大學(xué)出版社。 </p><p>　　[3].朱家建主編，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》,機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p&g

71、t;　　[4].胡漢才主編，《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，清華大學(xué)出版社。 </p><p>　　[5].張偉主編，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　附錄一 系統(tǒng)原理圖</p><p>　　附錄二 元件清單</p><p>　　附錄三 程序清單</p><p>　　S_SETBIT

72、P1.0;數(shù)字鐘秒控制位</p><p>　　M_SETBITP1.1;分鐘控制位</p><p>　　H_SETBITP1.2;小時(shí)控制位</p><p>　　SECONDEQU30H</p><p>　　MINUTEEQU31H</p><p>　　HO

73、UREQU32H</p><p>　　TCNTEQU34H </p><p><b>　　ORG00H</b></p><p>　　SJMPSTART</p><p><b>　　ORG0BH</b></p><p>　　LJMPINT_T0 <

74、;/p><p>　　START: </p><p>　　MOVDPTR,#TABLE</p><p>　　MOVHOUR,#0;初始化</p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p>　　MOVSECOND,#0</p><p>　　MOV

75、TCNT,#0</p><p>　　MOVTMOD,#01H ;置T0為計(jì)數(shù)器方式1</p><p>　　MOVTH0,#(65536-50000)/256;定時(shí)50毫秒</p><p>　　MOVTL0,#(65536-50000)MOD 256</p><p>　　MOVIE,#82H</p&g

76、t;<p>　　SETB TR0 ;啟動(dòng)T0工作</p><p>　　A1:LCALL DISPLAY</p><p>　　JNBS_SET,S1</p><p>　　JNBM_SET,S2</p><p>　　JNBH_SET,S3</p><p>&

77、lt;b>　　LJMPA1</b></p><p>　　S1: </p><p>　　LCALLDELAY;去抖動(dòng)</p><p>　　JBS_SET,A1</p><p>　　INCSECOND;秒值加1</p><p>　　MOVA,SECOND</p

78、><p>　　CJNEA,#60,J0;判斷是否加到60秒</p><p>　　MOVSECOND,#0</p><p><b>　　LJMPJ0</b></p><p><b>　　S2: </b></p><p>　　LCALLDELAY</p>

79、<p>　　JBM_SET,A1</p><p>　　K1: </p><p>　　INCMINUTE;分鐘值加1</p><p>　　MOVA,MINUTE</p><p>　　CJNEA,#60,J1;判斷是否加到60分</p><p>　　MOVMINUTE,#

80、0</p><p><b>　　LJMPJ1</b></p><p>　　S3: </p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　JBH_SET,A1</p><p>　　K2: </p><p>　　INCHOUR

81、;小時(shí)值加1</p><p>　　MOVA,HOUR</p><p>　　CJNEA,#24,J2;判斷是否加到24小時(shí)</p><p>　　MOVHOUR,#0 </p><p><b>　　LJMPJ2 </b></p><p>　　J0:JBS_SET,A1<

82、;/p><p>　　LCALLDISPLAY</p><p><b>　　SJMPJ0</b></p><p>　　J1:JB M_SET,A1 </p><p>　　LCALLDISPLAY</p><p><b>　　SJMPJ1</b></p

83、><p>　　J2: </p><p>　　JB H_SET,A1</p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p><b>　　SJMP J2</b></p><p><b>　　INT_T0: </b></p><

84、;p>　　MOVTH0,#(65536-50000)/256</p><p>　　MOVTL0,#(65536-50000)MOD 256</p><p><b>　　INCTCNT</b></p><p>　　MOVA,TCNT</p><p>　　CJNEA,#20,RETUNE;計(jì)時(shí)1

85、秒</p><p>　　INCSECOND</p><p>　　MOVTCNT,#0</p><p>　　MOVA,SECOND</p><p>　　CJNEA,#60,RETUNE</p><p>　　INCMINUTE</p><p>　　MOVSECOND,#0<

86、;/p><p>　　MOVA,MINUTE</p><p>　　CJNEA,#60,RETUNE</p><p><b>　　INCHOUR</b></p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p>　　MOVA,HOUR</p><p>　　CJ

87、NEA,#24,RETUNE</p><p>　　MOVHOUR,#0 </p><p>　　RETUNE: </p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DISPLAY: </p><p>　　MOVA,SECOND;顯示秒&l

88、t;/p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.6</b></p><p>　　MOVCA, @A+DPTR</p><p>　　MOVP0, A</p><p&

89、gt;　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.6</b></p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.7</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><

90、;p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.7</b></p><p><b>　　CLRP3.5</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</

91、p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.5</b></p><p>　　MOVA,MINUTE;顯示分鐘</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><

92、p><b>　　CLRP3.3</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.3</b></p>

93、<p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.4</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p>

94、;<p><b>　　SETBP3.4</b></p><p><b>　　CLRP3.2</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.2</b>

95、;</p><p>　　MOVA,HOUR;顯示小時(shí)</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.0</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p&g

96、t;<p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.0</b></p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.1&

97、lt;/b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.1</b></p><p><b>　　RET<

98、;/b></p><p>　　TABLE: </p><p>　　DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H</p><p>　　DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　DELAY: </p><p>　　MOVR6,#10</p>