基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文</p><p>　　基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘</p><p><b>　　馬傳俊</b></p><p>　　指導(dǎo)老師姓名： 丁 鋒</p><p>　　專 業(yè) 名 稱：應(yīng)用電子/國(guó)際貿(mào)易</p><p>　　班 級(jí) 學(xué) 號(hào)： 03

2、180404</p><p>　　論文提交日期： 2007年6月15日</p><p><b>　　論文答辯日期：</b></p><p>　　2007年 月 日</p><p>　　基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 </p><p><b>　　摘要：</b></p&

3、gt;<p>　　時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來越高，應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時(shí)鐘更好的為人民服務(wù)，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計(jì)出新型時(shí)鐘。 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，

4、譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用LED顯示器代替顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)，分，秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。本文利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能的主要內(nèi)容，其中AT89C51是核心元件同時(shí)采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直觀等特點(diǎn)。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯滿刻度為“23時(shí)59分59秒”，另外具有校時(shí)功能，斷電后有記憶功能，

5、恢復(fù)供電時(shí)可實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)同步等特點(diǎn)。</p><p>　　本文主要介紹用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89C51芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘</p><p>　　關(guān)鍵詞：C51單片機(jī) 動(dòng)態(tài)顯示 鍵盤輸入 電壓檢測(cè) 電池功耗</p><p><b>　　目錄</b>&

6、lt;/p><p><b>　　第1章 前言4</b></p><p>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 電路組成及工作原理4</p><p>　　2.2 硬件部分5</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)系統(tǒng)5</p><p>&l

7、t;b>　　2.2.1.15</b></p><p>　　2.2.2.2 AT89C51的主要性能參數(shù)5</p><p>　　2.2.2 顯示部分6</p><p>　　2.2.2.1 LED顯示結(jié)構(gòu)與原理6</p><p>　　2.2.2.2 LED顯示器接口及顯示方式7</p>&l

8、t;p>　　2.2.3 鍵盤工作模塊8</p><p>　　2.2.3.1 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.2.3.2 獨(dú)立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.2.4 電壓檢測(cè)電路9</p><p>　　2.2.5 備用電池功耗問題10</p><p>　　2.2.6

9、 直流穩(wěn)壓電源部分10</p><p>　　2.2.6.1 主要技術(shù)指標(biāo)11</p><p>　　2.2.6.2 濾波電路11</p><p>　　2.2.7 相關(guān)參數(shù)計(jì)算12</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)（圖）13</p><p><b>　　3.113</b>

10、</p><p><b>　　3.213</b></p><p><b>　　3.313</b></p><p>　　第4章 系統(tǒng)調(diào)試17</p><p>　　4.1 硬件調(diào)試17</p><p>　　4.2 軟件調(diào)試17</p><p>

11、;　　4.3 時(shí)鐘計(jì)時(shí)檢測(cè)17</p><p>　　第5章 致謝18</p><p>　　第6章 參考文獻(xiàn)19</p><p><b>　　附錄（一）20</b></p><p><b>　　附錄（二）29</b></p><p><b>　　第

12、1章 前言</b></p><p>　　單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā)較為容易。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方面，而51單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有

13、代表性的一種。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過對(duì)它的學(xué)習(xí)、應(yīng)用，以AT89S51芯片為核心，輔以必要的電路，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子時(shí)鐘，它由直流電源供電，通過數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確顯</p><p>　　數(shù)字時(shí)鐘是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)時(shí)工具，在航天、電子等科研單位，工廠、醫(yī)院、學(xué)校等企事業(yè)單位，各種體育賽事及至我們每個(gè)人的日常生活中都發(fā)揮著重要的作用。本系統(tǒng)是基于AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)具有六位LED顯示的數(shù)字時(shí)實(shí)時(shí)鐘，采用獨(dú)立式按

14、鍵進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，同時(shí)引入一個(gè)內(nèi)部充電電源在停止外部供電時(shí)，仍具有內(nèi)部計(jì)時(shí)的功能。該系統(tǒng)同時(shí)具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)</p><p><b>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 電路組成及工作原理</p><p>　　本文數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)原理主要利用AT89C51單片機(jī),由單片機(jī)的P0口控制數(shù)碼管的位顯

15、示， P2口控制數(shù)碼管的段顯示，P1口與按鍵相接用于時(shí)間的校正。在設(shè)計(jì)中引入兩個(gè)電源電路，一個(gè)是外部電源系統(tǒng)產(chǎn)生+5V電壓，用于給CPU及顯示電路提供工作電壓，這是數(shù)字時(shí)鐘正常工作時(shí)的總電壓。另一個(gè)是備用電源，當(dāng)外部電源關(guān)斷時(shí)由它提供工作電壓使CPU繼續(xù)工作，利用單片機(jī)的空閑方式降低功耗，數(shù)碼管不顯示但能使計(jì)時(shí)保持正常，不會(huì)造成掉電時(shí)計(jì)時(shí)清零的現(xiàn)象。針對(duì)內(nèi)外兩個(gè)電源情況又加入了MC34064電壓檢測(cè)電路，用于時(shí)實(shí)判斷是哪各電源在工作。&

16、lt;/p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)，秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖。“分計(jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”?！皶r(shí)計(jì)數(shù)器”采用24進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天24小時(shí)的累計(jì)。顯示電路將“時(shí)”、“分”

17、、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出，通過六個(gè)七段LED顯示器顯示出來。校時(shí)電路是直接加一個(gè)脈沖信號(hào)到時(shí)計(jì)數(shù)器或者分計(jì)數(shù)器或者秒計(jì)數(shù)器來對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。</p><p>　　2.2 硬件部分</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)系統(tǒng)</p><p>　　2.2.1.1 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)

18、算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)，輸入輸出電路(I/O口)，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路(LCD或LED驅(qū)動(dòng)電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。</p><

19、p>　　本文采用的單片機(jī)為AT89C51，AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。它的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多

20、功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　2.2.2.2 AT89C51的主要性能參數(shù)：</p><p>　　與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>　　4k 字節(jié)可重擦寫FL

21、ASH閃速存儲(chǔ)器</p><p><b>　　1000次擦寫周期</b></p><p>　　全靜態(tài)操作：0Hz—24MHz</p><p><b>　　三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器</b></p><p>　　128×8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　32個(gè)可編程I/O

22、口線</p><p>　　2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　6個(gè)中斷源</b></p><p>　　可編程串行URAR通道</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式</p><p>　　AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)FLASH閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I

23、/O口線，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式體制CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器體制工作并禁止其他所有不見工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。</p><p>　　2.2.2 顯示部分</p>

24、<p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱LED（Light Emitting Diode）；液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）；近幾年也有配置CRT顯示器的。而目前在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號(hào)。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。</p><p>　　2.2.2.1 LED

25、顯示結(jié)構(gòu)與原理</p><p>　　單片機(jī)中通常用七段LED構(gòu)成字型“8”，另外，還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管以顯示小數(shù)位！這種顯示器有共陰和共陽兩種！發(fā)光二極管的陽極連在一起的（公共端）稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。（如下圖所示）</p><p>　　一位顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中，7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆劃（段） </p><p&g

26、t;　　a_g,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時(shí)，該段筆畫即亮；不加電壓則暗。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需外加限流電阻。</p><p>　　由于共陰極連接需加驅(qū)動(dòng)，故在這里我采用的是共陽陽極連接。</p><p>　　以共陽極LED為例，如圖（b）所示，各LED公共陽極K0接高電平，若向各控制端a,b,　┄，g,dp順次送入00011110信號(hào)，則

27、該顯示器顯示“⒎”字型。</p><p>　　共陰極7段LED顯示數(shù)字0 ~ F、文字、符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)的編碼（a段為最地位，dp點(diǎn)為最高位）如（圖2-1）所示。</p><p>　　共陰極7 段LED顯示字型編碼表</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　2.2.2.2 LED顯示器接口及顯示

28、方式 </p><p>　　LED顯示器有靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。靜態(tài)顯示就是當(dāng)顯示器顯示某個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的段恒定的導(dǎo)通或截止，直到顯示另一個(gè)字符為止。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極接地；若為共陽極則接+5V電源。每位的段選線分別與一個(gè)8位鎖存器的輸出口相連，顯示器中的各位相互獨(dú)立，而且各位的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存的輸出將維持不變。</p><p>　　正因?yàn)槿?/p>

29、此，靜態(tài)顯示器的亮度較高。這種顯示方式編程容易，管理也較簡(jiǎn)單，但占用I/O口線資源較多。因此，在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。</p><p>　　由于所有6位段皆由一個(gè)I/O口控制，因此，在每一瞬間，6位LED會(huì)顯示相 同的字符。要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。在此瞬間，段選控制I/O口輸出相應(yīng)字符段選碼（字型碼），而位選則控制I/O

30、口在該顯示位送入選通電平（因?yàn)長(zhǎng)ED為共陰，故應(yīng)送低電平），以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符。例如，要求顯示“LL0-20”時(shí)，I/O1和I/O2輪流送入段選碼、位選碼</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制。而共陰（

31、共陽）極公共端分別由相應(yīng)的I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。</p><p>　　段選碼，位選碼每送入一次后延時(shí)1MS，因人的視覺暫留時(shí)間為0.1S（100MS），所以每位顯示的時(shí)間不能超過20MS，并保持延時(shí)一段時(shí)間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總在亮。這種方式稱為軟件掃描方式。</p><p>　　2.2.3 鍵盤工作模塊</p><p>　　

32、按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一類是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如機(jī)械式開關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開關(guān)等；另一類是無觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。目前，微機(jī)系統(tǒng)中最常見的是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵。 </p><p>　　按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識(shí)別。<

33、;/p><p>　　全編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動(dòng)提供與鍵對(duì)應(yīng)的編碼，此外，一般還具有去抖動(dòng)和多鍵、竄鍵保護(hù)電路。這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價(jià)格較貴，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。非編碼鍵盤只簡(jiǎn)單地提供行和列的矩陣，其它工作均由軟件完成。由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中。在本套設(shè)計(jì)中由于只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　獨(dú)立式按

34、鍵結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如（圖3.1）所示。</p><p>　　獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，采用。</p><

35、;p>　　圖2.1 獨(dú)立式按鍵電路</p><p>　　2.2.3.2 獨(dú)立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)</p><p>　　獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。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(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。圖3.1中的I/O口采用P1口。</p><p>　　2.2.4電

36、壓檢測(cè)電路</p><p>　　電路核心元件是MC34064，它具有電壓檢測(cè)功能。工作方式是低電平有效， 因此將其1腳與單片機(jī)的P1.7相接，2腳接VCC，3腳接地。當(dāng)外部電源+5V供電時(shí)，P1.7為高電平送入累加器C，此時(shí)C=1調(diào)入顯示，時(shí)鐘進(jìn)入正常的計(jì)時(shí)顯示狀態(tài)。當(dāng)+5V沒接入而采用備用電源工作時(shí)，P1.7為低電平送入累加器C，此時(shí)C=0單片機(jī)進(jìn)入空閑方式，關(guān)斷顯示但內(nèi)部計(jì)時(shí)仍在進(jìn)行。這樣就能很好地判斷是外部

37、+5V電源供電還是備用電池供電，根據(jù)CPU的工作狀態(tài)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘斷電仍能計(jì)時(shí)，當(dāng)重新接入+5V電源時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)顯示同步運(yùn)行的功能。</p><p>　　2.2.5備用電池功耗問題</p><p>　　在設(shè)計(jì)方案中采用+3.6V可充電電池作為備用電源，但若把電池直接并聯(lián)在外部+5V電源引腳兩端時(shí)，存在著電池功耗問題如：1.接入+5V時(shí)會(huì)對(duì)電池B1進(jìn)行電流很大的強(qiáng)充電過程，這會(huì)直接影響電池的使用

38、壽命。2.停止外部+5V供電時(shí)，此時(shí)外部電源等效于一個(gè)電壓源，充電電池B1既要對(duì)CPU供電又要對(duì)電壓源供電，這樣會(huì)使電池電量消耗過大，使得電池供電效率大大降低。</p><p>　　為解決上述問題，我們引入兩個(gè)1N5819如圖所示：1.若+5V接入時(shí)，一方面為顯示部分和復(fù)位電路提供+5V 工作電壓，另一方面通過V8、 R15對(duì)電池B1進(jìn)行涓流充電，同時(shí)通過V7向CPU提供工作電壓。從而很好地解決電池充電時(shí)，電流過

39、大影響電池使用壽命的問題。2.當(dāng)外部+5V電源斷開時(shí)，由電池B1經(jīng)V7向CPU提供工作電壓，同時(shí)由于V8截止故不會(huì)造成電池B1對(duì)外部的放電，從而提高了電池的供電效率，能夠長(zhǎng)時(shí)間地為CPU提供工作電壓。如（圖5-1）</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　2.2.6 直流穩(wěn)壓電源部分</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源是

40、給電子設(shè)備提供穩(wěn)定直流電壓的電子電路。這次電路需要的是+5V直流電源。</p><p><b>　　6.1設(shè)計(jì)分析</b></p><p>　　本電源設(shè)計(jì)可采用集成三端穩(wěn)壓器構(gòu)成,只要加上一些外圍元件即可實(shí)現(xiàn)。其框圖和電路分別示于圖2-1和圖2-2所示。</p><p>　　圖6-1 直流穩(wěn)壓電源框圖</p><p>

41、　　2.2.6.1 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　輸入交流電壓220V（50~60Hz）。</p><p>　　輸出直流電壓5V,輸出電流1A。</p><p>　　輸入交流在220V上下波動(dòng)10%時(shí),輸出電壓相對(duì)變化量小于2%。</p><p>　　輸入電阻R0<0.1Ω。</p><p>　　輸出最大

42、波紋電壓小于10Mv。</p><p><b>　　圖6-2</b></p><p>　　2.2.6.2 濾波電路</p><p>　　它的任務(wù)是將全濾波形的輸出通過RC濾波網(wǎng)絡(luò)以后變成更平坦的直流電壓,減小脈動(dòng),提高整流的效果。這是整流管中通過的電流的瞬間值要比平均值大得多,特別在接通電源瞬間有相當(dāng)大的沖擊電流(即充電電流)通過整流管,這一點(diǎn)

43、要引起注意。</p><p><b>　　電源變壓器</b></p><p>　　它的任務(wù)是把電源電壓220V變壓到合適的大小。如果U2的值太大,會(huì)造成集成端穩(wěn)壓器7805的功豪大,溫升高,且浪費(fèi)電能。反之,如果U2的值小到一定程度,三端穩(wěn)壓器不能正常工作,失去穩(wěn)壓作用.因此U2的值應(yīng)大小合適,這個(gè)值應(yīng)該使三端穩(wěn)壓器在交流電網(wǎng)電壓最低和輸出電流最大時(shí)能正常工作。而且在

44、正常穩(wěn)壓的前提下,它的壓降盡可能小,以減小功耗。</p><p><b>　　整流電路</b></p><p>　　它的任務(wù)是將正弦波變換成直流電壓。這里一般采用橋式整流電路來實(shí)現(xiàn),既可用四個(gè)二極管來組成,也可用整流橋堆來完成,只是參數(shù)一定要選擇合理。</p><p><b>　　穩(wěn)壓電路</b></p>&

45、lt;p>　　要求輸出恒定的直流電壓,且要達(dá)到設(shè)計(jì)中所提出的要求。在此選用一片7805芯片來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.2.7相關(guān)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路中的限流電阻R，通常根據(jù)LED的工作電流計(jì)算而得到的。</p><p>　　例如：(1.) R1=(VCC-V0)/I0 其中VCC=+5V, V0的壓降為+1.4v,

46、I0的工作電流為10mA 所以R1=(5V-1.4V)/10mA=360Ω,要想得到10mA的工作電流必須使限流電阻大于360Ω，故在電路中我選用了390Ω的電阻。</p><p>　?。?） 對(duì)于連接位選顯信號(hào)的電阻選用上，由Ic<100Ib,I0=10mA,得Ib>0.1 mA,根據(jù)R2=(VCC-Vbc)/Ib=(5v-0.7v)/0.1 mA=4.3kΩ,若要Ib>0.1 m

47、A則必須使R2>4.3 kΩ，因此選用了比較接近的4.7 kΩ</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)（圖）</p><p>　　3.1時(shí)鐘主程序流程圖1</p><p>　　3.2鍵盤中斷處理程序流程圖2</p><p>　　3.3定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖3</p><p><b>　　第4章 系統(tǒng)調(diào)試&

48、lt;/b></p><p>　　4.1 硬件調(diào)試：主要檢查了電路板有無虛焊、短路、連線是否正常，尤其是單片機(jī)的各使能端的接線，I/O接口連線是否有誤。由于我們采用了六個(gè)數(shù)碼管并聯(lián)接入P2口的段選端，因此接線較多，經(jīng)常容易出現(xiàn)管腳間短路現(xiàn)象。這是硬件設(shè)計(jì)不足之處，今后將注意元件的選配使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔實(shí)用。 </p><p>　　4.2 軟件調(diào)試：在LCA51仿真機(jī)上，對(duì)定時(shí)中斷程序、

49、顯示子程序、按鍵中斷子程序進(jìn)行了分段調(diào)試，結(jié)果功能正常。</p><p>　　4.3 時(shí)鐘計(jì)時(shí)檢測(cè)：通過與其它計(jì)時(shí)器對(duì)比觀察發(fā)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘走時(shí)過快，檢查定時(shí)中斷程序發(fā)現(xiàn)T0的初始值設(shè)定有誤，因此重新設(shè)置：</p><p>　　根據(jù)T0選擇工作模式1，定時(shí)時(shí)間為50ms, focs=12MHz, </p><p>　　由 T=(2^16-T0初始值) ×

50、;振蕩周期×12</p><p>　　設(shè)T0的初始值為X，</p><p>　　則：（2^16-X）×1/12×10^6s×12=50ms</p><p>　　X=15625, </p><p>　　轉(zhuǎn)化二進(jìn)制值為：X=0011110010111010， 即TH=#3CH,TL=#0BA

51、H</p><p><b>　　第5章 致謝</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，通過針對(duì)性地查找資料，了解了些電子方面的資料，既增長(zhǎng)了自己見識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，又提高了自己的應(yīng)用能力。</p><p>　　這次對(duì)AT89C51有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，從而把我所學(xué)的知識(shí)貫穿到一起，對(duì)電子專業(yè)有了一個(gè)更全

52、面的認(rèn)識(shí)！</p><p>　　總之這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我把理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面的培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。這些在我今后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助。</p><p>　　最后，我要感謝我的指導(dǎo)老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給了我許多的幫助。同時(shí)也感謝無錫商院明天更美好！</p><p>　　第6章 參考

53、文獻(xiàn)</p><p>　　[1] 實(shí)用單片機(jī)電子鐘的設(shè)計(jì)/丁輝、姚慶文 無線電2003年合訂本（下） </p><p>　　[2] 于海生．微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M] ．清華大學(xué)出版社．1999-6[3] 孫涵芳．MCS-51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用[M] ．北京航空航天大學(xué)出版社．1996-4[4] 黃正謹(jǐn)．綜合電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M] ．東南大學(xué)出版社．2

54、002-3[5] 楊欣等．電子設(shè)計(jì)從零開始[M] ．清華大學(xué)出版社．2005-10[6] 謝嘉奎．電子線路[M] ．高等教育出版社．2003-2[7] 夏路易，石宗義．電路原理圖與電路設(shè)計(jì)教程Protel 99SE[M] ．北京希望電子出版社．2002</p><p><b>　　附錄（一）</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

55、;;;;;;;;;</p><p>　　; DEF RAM </p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　HOUR EQU 20H </p><p>　　MIN EQU 21

56、H</p><p>　　SEC EQU 22H</p><p>　　SEC01 EQU 23H</p><p>　　KEYFL EQU 24H</p><p>　　KEYREG EQU 25H</p><p>　　TMINTFL EQU 26H</p>

57、<p>　　SETFL EQU 27H</p><p>　　DSPDAT1 EQU 28H</p><p>　　DSPDAT2 EQU 29H</p><p>　　DSPDAT3 EQU 2AH</p><p>　　DSPDAT4 EQU 2BH</p><p>　　DSP

58、DAT5 EQU 2CH</p><p>　　DSPDAT6 EQU 2DH</p><p>　　SHFL EQU 2EH</p><p>　　SMFL EQU 2FH</p><p>　　SSFL EQU 30H</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;

59、;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; MAIN ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 000BH&

60、lt;/p><p>　　LJMP TIMEINT</p><p>　　ORG 0100H</p><p>　　START: MOV R7,#250</p><p>　　LOOP: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p>

61、　　DJNZ R7,LOOP</p><p>　　MOV IE,#00H</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p>　　MOV P2,#0FFH</p><p>　　MOV P3,#0FFH</p><

62、;p>　　MOV SETFL,#00H</p><p>　　MOV KEYFL,#00H</p><p>　　MOV KEYREG,#00H</p><p>　　MOV TMINTFL,#00H</p><p>　　MOV SHFL,#00H</p><p>　　MOV SMF

63、L,#00H</p><p>　　MOV SSFL,#00H</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0BAH</p><p>

64、;　　MOV IE,#82H</p><p>　　MOV TCON,#10H</p><p>　　MAIN: MOV A,SETFL</p><p>　　JNZ MAIN1</p><p>　　MOV TMINTFL,#00H</p><p>　　MOV R0,HOUR<

65、;/p><p>　　MOV A,TMINTFL</p><p>　　JNZ MAIN2</p><p>　　MOV R1,MIN</p><p>　　MOV A,TMINTFL</p><p>　　JNZ MAIN2</p><p>　　MOV R2,SEC<

66、;/p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC MAIN3</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p>　　MAIN1: MOV C,P1.7</p><p>　　JNC MAIN3</p><p>　　LCALL DISP

67、</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC MAIN3</p><p>　　MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#1FH</p><p>　　MOV KEYREG,A</p><p><b>　　CLR C&

68、lt;/b></p><p>　　SUBB A,#1FH</p><p>　　JZ MAIN1A</p><p>　　MOV A,KEYFL</p><p>　　JNZ MAIN2</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC M

69、AIN3</p><p>　　LCALL KEY</p><p>　　LJMP MAIN2</p><p>　　MAIN1A: LCALL DISP</p><p>　　MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#1FH</p><p><b>　　CL

70、R C</b></p><p>　　SUBB A,#1FH</p><p>　　JNZ MAIN2</p><p>　　MOV KEYFL,#00H</p><p>　　MAIN2: NOP</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>

71、　　JC MAIN</p><p>　　MAIN3: MOV PCON,#01H</p><p>　　LJMP MAIN2</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; TIMEINT SUB ;</p><p>　

72、　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　TIMEINT: MOV IE,#00H</p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0BAH</p><p>　　MOV

73、 TCON,#10H</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　INC SEC01</p><p>　　MOV A,#19</p><p><b>　　CL

74、R C</b></p><p>　　SUBB A,SEC01</p><p>　　JC TIMEINT1</p><p>　　LJMP TIMEINT4</p><p>　　TIMEINT1: MOV SEC01,#00H</p><p>　　MOV TMINTFL,#0F

75、FH</p><p>　　MOV A,SEC</p><p>　　ADD A,#1</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV SEC,A</p><p><b>　　CLR C</b></p>&l

76、t;p>　　SUBB A,#60H</p><p>　　JNC TIMEINT2</p><p>　　LJMP TIMEINT4</p><p>　　TIMEINT2: MOV SEC,#00H</p><p>　　MOV A,MIN</p><p>　　ADD A,#1</

77、p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV MIN,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#60H</p><p>　　JNC TIMEINT3</p><

78、p>　　LJMP TIMEINT4</p><p>　　TIMEINT3: MOV MIN, #00H</p><p>　　MOV A,HOUR</p><p>　　ADD A,#1</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV

79、 HOUR,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#24H</p><p>　　JC TIMEINT4</p><p>　　MOV HOUR,#00H</p><p>　　TIMEINT4: POP ACC</p&

80、gt;<p>　　POP PSW</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　;CODECHA SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

81、;;;</p><p>　　CODECHA: MOV A,R0</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT1,A</p><p>　　MOV A,R0</p>&l

82、t;p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT2,A</p><p>　　MOV A,R1</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT3,A

83、</p><p>　　MOV A,R1</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT4,A</p><p>　　MOV A,R2</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ANL

84、 A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT5,A</p><p>　　MOV A,R2</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DSPDAT6,A</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC

85、 CODECHA2</p><p>　　MOV DPTR,#TABDSP</p><p>　　MOV R0,#DSPDAT1</p><p>　　MOV R1,#6</p><p>　　CODECHA1: MOV A,@R0</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p&

86、gt;<p>　　MOV @R0,A</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R1,CODECHA1</p><p>　　CODECHA2: RET</p><p>　　TABDSP: DB 88H,0BEH,0C4H,94H,0B2H&l

87、t;/p><p>　　DB 91H,81H,0BCH,80H,90H,0FFH</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; DISP SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><

88、;p>　　DISP: MOV R2,#6</p><p>　　MOV R1,#0FEH</p><p>　　MOV R0,#DSPDAT1</p><p>　　DISP1: MOV C,P1.7</p><p>　　JNC DISP2</p><p>　　MOV

89、P2,@R0</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC DISP2</p><p>　　MOV P0,R1</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC DISP2</p><p>　　LCALL DEL1MS&

90、lt;/p><p>　　MOV P2,#0FFH</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p>　　MOV A,R1</p><p><b>　　RL A</b></p><p>　　MOV R1,A</p><p><b&

91、gt;　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R2,DISP1</p><p>　　DISP2: MOV P2,#0FFH</p><p>　　MOV P0,#0FFH</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;;;;

92、;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; DEL1MS SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　DEL1MS: MOV C,P1.7</p><p>　　JNC DEL1MS2</p>

93、<p>　　MOV R6,#249</p><p>　　DEL1MS1: MOV C,P1.7</p><p>　　JNC DEL1MS2</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R6,DEL1MS1</p><p>　　DEL1

94、MS2: RET</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; KEY SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　KEY: LCALL DISP</p><

95、;p>　　MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#1FH</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,KEYREG</p><p>　　JNZ KEY5</p><p>　　MOV KEYFL,#0FFH&l

96、t;/p><p>　　MOV A,KEYREG</p><p><b>　　RRC A</b></p><p>　　JC KEY1</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC KEY5</p><p>　　LCALL

97、SHKEY</p><p>　　LJMP KEY5</p><p>　　KEY1: RRC A</p><p>　　JC KEY2</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC KEY5</p><p>　　LCALL SMKEY&

98、lt;/p><p>　　LJMP KEY5</p><p>　　KEY2: RRC A</p><p>　　JC KEY3</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC KEY5</p><p>　　LCALL SSKEY</p&

99、gt;<p>　　LJMP KEY5</p><p>　　KEY3: RRC A</p><p>　　JC KEY4</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC KEY5</p><p>　　LCALL INCKEY</p>

100、<p>　　LJMP KEY5</p><p>　　KEY4: RRC A</p><p>　　JC KEY5</p><p>　　MOV C,P1.7</p><p>　　JNC KEY5</p><p>　　LCALL ENTER</p><p&

101、gt;　　KEY5: RET</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; SHKEY SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　SHKEY: MOV IE,#00H<

102、;/p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV SETFL,#0FFH</p><p>　　MOV SHFL,#0FFH</p><p>　　MOV SMFL,#00H</p><p>　　MOV SSFL,#00H</p><p>　　MO

103、V R0,HOUR</p><p>　　MOV R1,#0AAH</p><p>　　MOV R2,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

104、;;;</p><p>　　; SMKEY SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　SMKEY: MOV IE,#00H</p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV SE

105、TFL,#0FFH</p><p>　　MOV SMFL,#0FFH</p><p>　　MOV SHFL,#00H</p><p>　　MOV SSFL,#00H</p><p>　　MOV R1,MIN</p><p>　　MOV R0,#0AAH</p><p&g

106、t;　　MOV R2,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; SSKEY SUB ;</p><p>

107、;　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　SSKEY: MOV IE,#00H</p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV SETFL,#0FFH</p><p>　　MOV SSFL,#0FFH</p><p>

108、;　　MOV SHFL,#00H</p><p>　　MOV SMFL,#00H</p><p>　　MOV R2,SEC</p><p>　　MOV R0,#0AAH</p><p>　　MOV R1,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p>&

109、lt;p><b>　　RET</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; INCKEY SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　INCKEY: MOV

110、 A,SHFL</p><p>　　JZ INCKEY1</p><p>　　MOV A,HOUR</p><p>　　ADD A,#1</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV HOUR,A</p><p

111、><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#24H</p><p>　　JC INCKEY1A</p><p>　　MOV HOUR,#00H</p><p>　　INCKEY1A: MOV R0,HOUR</p><p>　　MOV

112、 R1,#0AAH</p><p>　　MOV R2,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p>　　LJMP INCKEY3</p><p>　　INCKEY1: MOV A,SMFL</p><p>　　JZ INCKEY2</p>&l

113、t;p>　　MOV A,MIN</p><p>　　ADD A,#1</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV MIN,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB

114、A,#60H </p><p>　　JC INCKEY2A</p><p>　　MOV MIN,#00H</p><p>　　INCKEY2A: MOV R1,MIN</p><p>　　MOV R0,#0AAH</p><p>　　MOV R2

115、,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p>　　LJMP INCKEY3</p><p>　　INCKEY2: MOV A,SSFL</p><p>　　JZ INCKEY3</p><p>　　MOV A,SEC</p><p>　

116、　ADD A,#1</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV SEC,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#60H</p><p>　　JC INCKEY3

117、A</p><p>　　MOV SEC,#00H</p><p>　　INCKEY3A: MOV R2,SEC</p><p>　　MOV R0,#0AAH</p><p>　　MOV R1,#0AAH</p><p>　　LCALL CODECHA</p><p>　

118、　INCKEY3: RET</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　; ENTER SUB ;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　ENTER: MOV A,SETFL</p&

119、gt;<p>　　JZ ENTER1</p><p>　　MOV SEC01,#00H</p><p>　　MOV SETFL,#00H</p><p>　　MOV SHFL,#00H</p><p>　　MOV SMFL,#00H</p><p>　　MOV SSF

120、L,#00H</p><p>　　MOV TCON,#00H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0BAH</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p>　　MOV TCON,#10H</p><p>