單片機課程設計---電子鐘的設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　AT89C51單片機是一款應用廣泛、功能強大八位單片機，本設計是由單片機AT89C51 作為控制核心，通過對單片機使時鐘具有時、分、秒的調整、顯示功能，以及24小時和12小時選擇功能的電子鐘的設計。由于單片機的使用主要通過軟件編程來完成，那么就降低了硬件電路的復雜性，而且其成本也有所降低使整個系統的電路結構簡單，可靠性能高。

2、此外由于此次電子鐘使用LED顯示，使得本電子鐘具有美觀、低耗的特點。</p><p>　　關鍵詞： AT89C51單片機 LED數碼管顯示 電子鐘</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要………………………………………………………………………………………………………………………….1</p><

3、p>　　目錄………………………………………………………………………………………………………………………….2</p><p>　　課程概述……….……….………………………………………………………………………….3</p><p>　　主要硬件概述…………………………………………………….………………………………3</p><p>　　2.1 單片機概述……

4、…………………………………………………………………………….…………………………………3</p><p>　　2.1.1 單片機的組成……………………………………………………………………………….…………………………3</p><p>　　2.1.2 單片機的特點………………………………………………………………………………..………………………..3</p><p&

5、gt;　　2.1.3 單片機的應用……………………………………………………………………………….….……………………..4</p><p>　　2.2 LED概述………………………………………………………………………….………………………..……………………….5</p><p>　　2.2.1 LED簡介……………………………………………………………….………………………..…………

6、……………..5</p><p>　　2.2.2 LED分類………………………………………………………………….………………….….………………………..5</p><p>　　2.2.3 LED封裝………………………………………………………………….…….…………….…………………………..6</p><p>　　第三章 LED數字鐘的制作流程…………………

7、………………..….………….……..………………….8</p><p>　　3.1 實驗中需要的元件……………………………………………………….….………….…………………………………8</p><p>　　3.2 主體模塊方案…………………………………………………….…………………….………….…………………………8</p><p>　　3.3 AT89C

8、51單片機簡介…………………………………….………………………….………….…………………………8</p><p>　　3.3.1 AT89C51主要特征…………………………….……………………………..………….…………………………..9</p><p>　　3.3.2 AT89C51 管腳說明………………….………………………………………….………………………………….10<

9、/p><p>　　3.3.3 振蕩器特征……………………………………………………………………….…………………………………….11</p><p>　　3.4 電路接法………………………………………………………………………………………………………………………..12</p><p>　　3.4.1 AT89C51 與晶體振蕩器的接法…………………………………………

10、……………………………………12</p><p>　　3.4.2 AT89C51 引腳的連接方法………………………………………………………………………………………12</p><p>　　3.4.3 譯碼器 CC4511 引腳的連接方法…………………………………………………………………………..12</p><p>　　3.5 軟件設計………………………………

11、………………………………………………………………………………………..13</p><p>　　3.5.1 主程序……………………………………………………………………………………………………………………….13</p><p>　　3.5.2 顯示子程序……………………………………………………………………………………………………………….14</p><p>　　3

12、.5.3定時器/計數器T0中斷服務程序…………………………………………………………………………….14</p><p>　　第四章 硬件電路設計………………………………………………………………………………………….14</p><p>　　4.1 系統總體方案介紹……………………………………………………………………………………………………….14</p><p>

13、;　　4.2 proteus 仿真電路設計………………………………………………………………………………………………..14</p><p>　　第五章 系統的調式………………………………………………………..……………………….……….…15</p><p>　　5.1 調試步驟………………………………………………………………………………………………………….……………..15<

14、/p><p>　　5.2 調試結果………………………………………………………………………………….………………………………………16</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………………………………………..17</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………..……………………………………

15、…18</p><p><b>　　第一章課程概括述</b></p><p>　　做一個基于AT89C51的簡易的單片機數字鐘。該數字鐘有4個共陰極七段數碼管，分別顯示分鐘和秒。其顯示方式為：XX：XX。</p><p><b>　　課程設計要求</b></p><p>　　(1)掌握AT89C5

16、1實驗開發(fā)系統中的實驗模塊原理，畫出電路原理圖;</p><p>　　(2)綜合運用實驗模塊，用89C51開發(fā)設計具有一定功能的單片機控制系統，進行軟、硬件設計及調試；</p><p>　　(3)寫出完整的設計任務書：課題的名稱、系統的功能、硬件原理圖、軟件框圖、程序清單、參考資料；</p><p>　　(4)時間以60分種為一個周期;電子鐘的格式為：XX XX，由

17、左向右分別為：分、秒。完成顯示由秒01一直加1至59，再恢復為00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢復00；</p><p>　　(5)為了保證計時的穩(wěn)定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。</p><p><b>　　第二章主要硬件概述</b></p><p>　　2.1 單片機概述</p><p>

18、　　2.1.1 單片機的組成</p><p>　　單片機是通過內部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內部總線包括地址總線、數據總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進行數據交換時提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；/數據總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設之間交換數據；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應答信號線等。</p><

19、;p>　　2.1.2 單片機的特點</p><p>　　由于單片機的這種結構形式及它所采取的半導體工藝，使其具有很多顯著的特點，因而在各個領域都得到了迅猛的發(fā)展。單片機主要發(fā)如下特點： （1）有優(yōu)異的性能價格比。 （2）集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小

20、，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。 （3）控制功能強。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統中均有極豐富的轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。 （4）低功耗、低電壓，便于生產便攜式產品。 （5）外部總線增加了I C（Inter-Integrated Circuit）及SPI（Serial

21、0;Peripheral Interface）等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結構。 （6）單片機的系統擴展和系統配置較典型、規(guī)范，容易構成各種規(guī)模的應用系統。 </p><p>　　2.1.3 單片機的應用</p><p>　　單片機在實時控制中的應用 單片機廣泛地用于各種實時控制系統中。例如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等

22、各種實時控制系統中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數據處理能力和控制功能，可使系統保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統的工作效率和產品質量。 </p><p>　　單片機在分布式多機系統中的應用 </p><p>　　在比較復雜的系統中，常采用分布式多機系統。多機系統一般由若干臺功能</p><p>　　各異的單片機組成，各自完成特定的任務，它們

23、通過串行通信相互聯系、</p><p>　　調工作。單片機在這種系統中往往作為一個終端機，安裝在系統的某些細節(jié)</p><p>　　上，對現場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力</p><p>　　使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。 </p><p>　　單片機在人類生活中的應用 自從單片機誕生以后，

24、它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。 綜合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面。另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微

25、控制技術，是傳統控制技術的一次革命。</p><p><b>　　2.2 LED概述</b></p><p>　　2.2.1 LED簡介</p><p>　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一

26、端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由三部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個周期的量子阱。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。</p><p>　　2.2.

27、2 LED分類</p><p>　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡稱LED,，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但

28、這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。 它是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。由于具有容易控制、低壓直流驅動、組合后色彩表現豐富、使用壽命長等優(yōu)點，

29、廣泛應用于城市各工程中、大屏幕顯示系統。LED可以作為顯示屏，在計算機控制下，顯示色彩變化萬千的視頻和圖片。 LED是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體。</p><p>　　2.2.3 LED的分類</p><p><b>　　按發(fā)光管發(fā)光顏色分</b></p><p>　　按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠

30、）、藍光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。</p><p>　　根據發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達于做指示燈用。</p><p>　　按發(fā)光管出光面特征分 </p><p>　　按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側向管、

31、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。</p><p>　　由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情況。</p><p>　　從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：</p><p>　　（1）高

32、指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。</p><p>　?。?）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。</p><p>　?。?）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，

33、散射劑的量較大。</p><p>　　按發(fā)光二極管的結構分 </p><p>　　按發(fā)光二極管的結構分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結構。</p><p>　　按發(fā)光強度和工作電流分</p><p>　　按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10～100mcd間的叫高亮度發(fā)

34、光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。</p><p>　　2.2.3 LED封裝</p><p>　　LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發(fā)展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常

35、工作，輸出：可見光的功能，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。 </p><p>　　LED的核心發(fā)光部分是由P型和N型半導體構成的PN結管芯，當注入PN結的少數載流子與多數載流子復合時，就會發(fā)出可見光，紫外光或近紅外光。但PN結區(qū)發(fā)出的光子是非定向的，即向各個方向發(fā)射有相同的幾率，因此，并不是管芯產生的所有光都可以釋放出來，這主要取決于半導體材料質量、管芯結構及幾何形狀

36、、封裝內部結構與包封材料，應用要求提高LED的內、外部量子效率。常規(guī)Φ5mm型LED封裝是將邊長0.25mm的正方形管芯粘結或燒結在引線架上，管芯的正極通過球形接觸點與金絲，鍵合為內引線與一條管腳相連，負極通過反射杯和引線架的另一管腳相連，然后其頂部用環(huán)氧樹脂包封。反射杯的作用是收集管芯側面、界面發(fā)出的光，向期望的方向角內發(fā)射。頂部包封的環(huán)氧樹脂做成一定形狀，有這樣幾種作用：保護管芯等不受外界侵蝕；采用不同的形狀和材料性質(摻或不摻散色

37、劑)，起透鏡或漫射透鏡功能，控制光的發(fā)散角；管芯折射率與空氣折射率相關太大，致使管芯內部的全反射臨界角很小，其有源層產生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯內部經多次反射而被吸收，易發(fā)生全反射導致過多光損失，選用相應折射率的環(huán)氧樹脂作過渡，提高管芯的光出射效率。用作構成管</p><p>　　一般情況下，LED的發(fā)光波長隨溫度變化為0．2-0．3nm／℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。另外，當正向電流流經pn

38、結，發(fā)熱性損耗使結區(qū)產生溫升，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發(fā)光強度會相應地減少1％左右，封裝散熱；時保持色純度與發(fā)光強度非常重要，以往多采用減少其驅動電流的辦法，降低結溫，多數LED的驅動電流限制在20mA左右。但是，LED的光輸出會隨電流的增大而增加，目前，很多功率型LED的驅動電流可以達到70mA、100mA甚至1A級，需要改進封裝結構，全新的LED封裝設計理念和低熱阻封裝結構及技術，改善熱特性。例如，采用大面積芯片倒裝結構

39、，選用導熱性能好的銀膠，增大金屬支架的表面積，焊料凸點的硅載體直接裝在熱沉上等方法。此外，在應用設計中，PCB線路板等的熱設計、導熱性能也十分重要。 </p><p>　　進入21世紀后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新，紅、橙LED光效已達到100Im／W，綠LED為501m／W，單只LED的光通量也達到數十Im。LED芯片和封裝不再沿龔傳統的設計理念與制造生產模式，在增加芯片的光輸出方面，研發(fā)不

40、僅僅限于改變材料內雜質數量，晶格缺陷和位錯來提高內部效率，同時，如何改善管芯及封裝內部結構，增強LED內部產生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，取光和熱沉優(yōu)化設計，改進光學性能，加速表面貼裝化SMD進程更是產業(yè)界研發(fā)的主流方向。</p><p>　　第三章 LED數字鐘的制作流程</p><p>　　3.1 實驗中需要的元件</p><p>　　5V電源.面

41、包板1塊.</p><p>　　萬用表.鑷子1把.剪刀1把.網絡線2米</p><p>　　AT89C51彈片機 1個</p><p>　　12M晶體振蕩器1個</p><p>　　CC4511集成塊4塊.共陰七段數碼管4個.680Ω電阻28個.10ＫΩ電阻1個.10μf/25v電解電容１個</p><p&g

42、t;　　22pf陶瓷電容2個30p電容2個.0.01μf電容1個</p><p>　　3.2 主體模塊方案</p><p><b>　　單片機模塊方案：</b></p><p>　　方案一：基本門電路搭肩，用基本門電路來實現數字鐘，電路結構復雜，鼓掌系數大，不易調試。</p><p>　　方案二：單片機編程，用單片

43、機設計電路，由于使用軟硬件結合的方式，所以電路結構簡單，調試也相對方便。與第一種方案比較優(yōu)點的是非常明顯的。我們選擇了第二種方案。</p><p>　　3.3 AT89C51單片機簡介</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性

44、能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性

45、高且價廉的方案。</p><p>　　P1.0 1 40 vcc</p><p>　　P1.1 2 39 p0.0 (AD0)</p><p>　　P1.2 3 38 p0.1 (AD1)<

46、/p><p>　　P1.3 4 37 p0.2 (AD2)</p><p>　　P1.4 5 36 P0.3 (AD3)</p><p>　　P1.5 6 35 P0.4 (AD4)</p&g

47、t;<p>　　P1.6 7 34 P0.5 (AD5)</p><p>　　P1.7 8 33 P0.6 (AD6)</p><p>　　RST 9 32 P0.7 (AD7) </

48、p><p>　　(RXT)P3.0 10 31 EA/ VPP</p><p>　　(TXD)P3.1 11 30 ALE/PROG</p><p>　　(INT0)P3.2 12 29 PSEN</p&

49、gt;<p>　　(INT1)P3.3 13 28 P2.7 (A15)</p><p>　　(T0)P3.4 14 27 P2.6 (A14)</p><p>　　(T1)P3.5 15 26 P2.5 (A

50、13)</p><p>　　(WR)P3.6 16 25 P2.4 (A12)</p><p>　　(WD)P3.7 17 24 P2.3 (A11)</p><p>　　XTAL2 18 23 P2

51、.2 (A10)</p><p>　　XTAL1 19 22 P2.1 (A9)</p><p>　　GND 20 21 P2.0 (A8)</p><p>　　圖3.3 單片機內部結構圖</p><p>　　3.3.1 A

52、T89C51主要特征</p><p>　　·與MCS-51 兼容 ·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ·壽命：1000寫/擦循環(huán)·數據保留時間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級程序存儲器鎖定·128*8位內部RAM·32可編程I/O線·兩個16位定時器/計數器·5個中斷源 ·可編程串

53、行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內振蕩器和時鐘電路 </p><p>　　3.3.2 AT89C51 管腳說明</p><p>　　VCC：供電電壓。 GND：接地。  P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為

54、數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。    P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 

55、0;    P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址</p><

56、p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　圖3.3.2 AT89C51 引腳說明</p><p>　　其中我們用了P1口和P2口。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時

57、，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)

58、ALE禁止，。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。    /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高

59、電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。    XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。    XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。  </p><p>　　3.3.3 振蕩器特征</p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大

60、器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　3.4 電路接法</b></p><p>　　3.4.1 AT89C51 與晶體振蕩器的接法&l

61、t;/p><p>　　晶體振蕩器與AT89C51的接法為如圖5.6所示，XTAL1和XTAL2腳接到12MHz的晶體振蕩器上，與兩個30pf的電容并聯，并接低電平。 </p><p><b>　　XTAL2</b></p><p><b>　　C2</b></p><p><b>

62、　　XTAL1</b></p><p><b>　　C1</b></p><p><b>　　GND</b></p><p>　　圖3.4.1 振蕩器引腳</p><p>　　3.4.2 AT89C51 引腳的連接方法</p><p>　　單片機AT89C51的

63、40腳（VDD）和31腳（EA）接高電平，20腳（Vss）接低電平。P1口和分譯碼器CC4511和P2口秒譯碼器CC4511的對應的銀腳相連。其接法為：</p><p>　　P1.0到P1.3為分十位譯碼器的A，B，C，D口對應，P1.4到P1.7為分個位譯碼器的A，B，C，D口對應。P2.0到P2.3為秒個位譯碼器的D，C，B，A口對應，P2.4到P2.7為秒十位譯碼器的D，C，B，A口對應。</p>

64、;<p>　　3.4.3 譯碼器 CC4511 引腳的連接方法</p><p>　　譯碼器CC4511的接發(fā)為：VDD，/LT，/BI接到高電平，LE和Vss接到低電平，A,B,C,D腳接到AT89C51外其他的腳接到共陰極數碼管上。</p><p>　　6.1.4 CC4511與共陰極LED的連接方式</p><p>　　CC4511與共陰極L

65、ED的連接方式為如圖所示，對應的a，b，c，d，e，f，g相連。連接時對應的借口中見有680Ω的電阻，以保證數碼管不被燒壞。</p><p>　　圖3.4.3 CC451與LED 連接方式</p><p><b>　　3.5軟件設計</b></p><p><b>　　3.5.1 主程序</b></p>&l

66、t;p>　　主程序執(zhí)行流程如圖3.1，主程序先對顯示單元和定時器/計數器初始化，然后重復調用數碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當有鍵按下，則轉入相應的功能程序。</p><p>　　圖3.5.1 主程序 圖3.5.3 中斷服務程序</p><p>　　3.5.2 顯示子程序</p><p>　　本系統共用8個數碼管，

67、從右到左依次顯示秒個位、秒十位、橫線、分個位、分十位、橫線、時個位和時十位。采用軟件譯碼動態(tài)顯示。由于采用7段共陽LED數碼管動態(tài)掃描實現數據顯示，所以顯示用十進制BCD碼數據的對應段碼存放在ROM中。</p><p>　　顯示時，先取內存地址中的數據，然后查得對應的顯示用段碼從P0口輸出，P1口將對應的數碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數據值。</p><p>　　3.5.3定時器/計

68、數器T0中斷服務程序</p><p>　　定時器/計數器T0用于時間計時。選擇方式1，重復定時，定時時間設為50ms，定時時間到則中斷，在中斷服務程序中用一個計數器對50ms計數，計20次則對秒單元加1，秒單元加到60則對分單元加1，同時秒單元清0；分單元加到60則對時單元加1，同時分單元清0；時單元加到24則對時單元清0，標志一天時間計滿。在對各單元計數的同時，把它們的值放到存儲單元的指定位置。定時器/計數器T

69、0中斷服務程序流程圖如圖3.2。</p><p><b>　　調時程序</b></p><p>　　給三個按鍵，當P2.0口的按鍵K0按下，則進入調時狀態(tài)，按K1，K2加1減1操作，再按K0，調分，再按K0，調秒，再按K0，則退出調時功能，進行正常計數運行。</p><p>　　第四章 硬件電路設計</p><p>　

70、　4.1 系統總體方案介紹</p><p>　　電腦鐘的原理框圖如圖4.1所示。它由以下幾個部件組成：單片機89C2051、電源、時分顯示部件。</p><p>　　時分顯示采用動態(tài)掃描，以降低對單片機端口數的要求，同時也降低系統的功耗。時分顯示模塊以及顯示驅動都通過89C2051的I/O口控制。</p><p>　　電源部分：電源部分有二部分組成。一部分是由22

71、0V的市電通過變壓、整流穩(wěn)壓來得到+5V電壓，維持系統的正常工作。 </p><p>　　圖4.1 電子鐘系統原理框圖</p><p>　　4.2 proteus 仿真電路設計</p><p>　　運行Proteus的ISIS 后出現程序主窗口界面，鼠標左鍵單擊窗口左側的元器件工具欄的component.按鈕, 接著再點擊窗口左側的元器件選擇區(qū)的Pick Div

72、ices.按鈕，彈出如圖1所示的Pick Devices窗口，再在Categ欄里點擊MicroprocessorICs項后，在Results欄里會出現各種類型的CPU器件，找到 AT89C51后雙擊，AT89C51就被添加到當前窗口左側的元器件列表區(qū)了。</p><p>　　用同樣的方法依次把 DS130、MAX7219、數碼管、晶振以及多個電阻、電容也添加到器件列表區(qū)里。</p><p>

73、;　　然后再依次點擊列表區(qū)里的器件，單擊左鍵把他們放到繪圖區(qū)，右鍵選中元件，并編輯其屬性，合理布局后，進行連線。連線時當鼠標的指針靠近一個對象的引腳時，跟著鼠標的指針r ICs就會出現一個“×”提示符號，點擊鼠標左鍵即可畫線了，需要拐彎時點擊一下即可，在終點再點擊確認一下就畫出了一段導線，所有導線畫完后，點擊工具欄的 Inter-sheeTerminal.按鈕，添加上電源和接地符號，原理圖的繪制就完成了。</p>

74、<p>　　圖4.2 Proteus中設計的電子時鐘系統原理圖</p><p><b>　　系統的調式</b></p><p><b>　　5.1調試步驟</b></p><p>　　（1）在WAVE軟件中編寫程序，完成后，單擊“項目”下的“編譯”，產生“.hex”文件，再單擊“執(zhí)行”下的“全速執(zhí)行”</

75、p><p>　　（2）打開proteus軟件，畫上硬件電路圖，保存。</p><p>　　（3）選擇“源代碼”中的“添加/移除源代碼”，單擊“新建”，加入“.asm”，確定。雙擊AT89C51芯片，在program file中加入“.hex”文件，按確定。</p><p>　?。?）單擊“源代碼”中的“全部編譯”，無錯誤后，調試。</p><p>

76、;<b>　　5.2 運行結果</b></p><p>　　按P2.0口的按鍵K1，進入調時狀態(tài)，P2.1和P2.2口的按鍵分別為加減計數，在按K1，進入調分狀態(tài)，再按，進入調秒狀態(tài)，再按則退出調時狀態(tài)，進入正常的計數程序。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在我的論文完成之際，特向在畢業(yè)設計中

77、始終給與我辛勤指導的朱老師表示衷心的感謝。在整個設計過程中朱老師一直熱忱鼓勵著我們，精心點撥，幫我們開拓研究思路。朱老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人。朱老師治學嚴謹，知識淵博，平易近人，在學習上有不懂的問題，她總會給我們耐心講解。她要求我們能在所學的基礎上有所創(chuàng)新，鼓勵我們從不同的角度去分析問題。</p><p>　　在這幾個月的畢業(yè)設計制作時間里，針對論文的選題、程

78、序編制及調試、論文寫作，到最后的修改定稿，我與朱老師進行了多次的討論和研究，并得到了大量關鍵性的指導和寶貴的富有啟發(fā)性的建議，同時，也營造了一個非常自由和寬松的學術研究環(huán)境，尤其是朱老師非常重視我在課題方面的一些想法，鼓勵我大膽創(chuàng)新，把所想到的問題與實際生活相結合。在朱老師的悉心指導與幫助下，我不僅成功的完成了畢業(yè)設計，也使我在單片機程序設計方面的能力和思維邏輯方面均有了很大的提高。</p><p>　　畢業(yè)在即

79、，回首兩年半的學習生活，我深深的感受到我們的任課老師以其豐富的知識，扎實深厚的學術造詣，嚴謹求實的治學態(tài)度和勤奮忘我的工作精神，悉心指導我的學習，使我深深地體會到，人生觀、世界觀、價值觀的確立和堅持不是一朝一夕的事情，也不是一勞永逸的事情，而是一個長期堅持不懈的艱苦努力的過程。</p><p>　　感謝在大學幾年的學習、生活中，默默關心幫助我的所有老師和同學。祝愿他們永遠開心，生活美滿。也感謝淮安信息職業(yè)技術學院

80、電氣系為我提供的一個良好的學習環(huán)境。在此我要向他們再次的表示深深的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張迎新 單片微型計算機原理、應用接口技術. 北京：國防工業(yè)出版社，2004.1</p><p>　　[2] 何利民 單片機高級教程. 北京：航空航天大學出版社，2000.8</p

81、><p>　　[3] 謝維成 單片機原理及應用與51程序設計. 北京：清華大學出版社，2006.8</p><p>　　[4] 余永權 單片機在控制系統中的應用. 北京：電子工業(yè)出版社，2003.10</p><p>　　[5] 李朝青 單片機原理及接口技術. 北京：航空航天大學出版社，1999.3</p><p>　　[6] 夏繼強 單片機實驗

82、與實踐教程. 北京：航空航天大學出版社，2001.11</p><p>　　[7] 曹洪奎;馬瑩瑩 基于Proteus單片機系統設計與仿真 遼寧工學院學報07年04期</p><p>　　[8] 侯玉寶 基于Proteus的51系列單片機設計與仿真[M]電子工業(yè)出版社，2008.270～288</p><p>　　[9] 蔡希彪,曹洪奎; 單片機電子時鐘系統的設計與

83、仿真 [J];中國科技信息; 2007年04期</p><p>　　[10] 方怡冰.單片機課程的教學與實驗改革[J].電氣電子教學學報.2006，第3期.</p><p>　　[11] 劉文秀.單片機應用系統仿真的研究[J].現代電子技術.2005, 第286 期</p><p>　　[12] 張友德.單片微型機原理、應用與實驗[M].上海：復旦大學出版社，200