單片機(jī)數(shù)字電子鐘畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p><b>　　數(shù)字電子鐘</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的</p><p>　　各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的

2、發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)</p><p>　　品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。</p><p>　　現(xiàn)代生活的人們越來越重視起了時(shí)間觀念，可以說是時(shí)間和金錢劃上了等號(hào)。對(duì)于那些</p><p>　　對(duì)時(shí)間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來說，時(shí)間的不準(zhǔn)確會(huì)帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼</p><p>　　管為顯

3、示器的時(shí)鐘比指針式的時(shí)鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時(shí)間簡單明了而且讀</p><p>　　數(shù)快、時(shí)間準(zhǔn)確顯示到秒。而機(jī)械式的依賴于晶體震蕩器，可能會(huì)導(dǎo)致誤差。</p><p>　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。數(shù)字鐘的精度、</p><p>　　穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。在這次設(shè)計(jì)中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以

4、24</p><p>　　小時(shí)計(jì)時(shí)方式，根據(jù)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理來進(jìn)行顯示，用12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定</p><p>　　時(shí)器計(jì)數(shù)。在此次設(shè)計(jì)中，電路具有顯示時(shí)間的其本功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的調(diào)整。數(shù)字</p><p>　　鐘是其小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛，</p><p>　　因此得到

5、了廣泛的使用。</p><p><b>　　關(guān)鍵字： 單片機(jī)</b></p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　第一章 緒論 </p><p>　　1.1 單片機(jī)的背景…………………………………………………………………… 1</p><p

6、>　　1.2 單片機(jī)的意義…………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.3 單片機(jī)的應(yīng)用…………………………………………………………………… 1</p><p>　　第二章 整體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 單片機(jī)的選擇…………………………………………………………………………… 2</p>&l

7、t;p>　　2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………… 4</p><p>　　第三章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………… 9</p><p>　　3.2 LED顯示電路…………………………………………………………………………… 12<

8、/p><p>　　3.3 鍵盤控制電路…………………………………………………………………………… 14</p><p>　　第四章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖…………………………………………………………………… 16</p><p>　　4.2 數(shù)字電子鐘的原理圖…………………………………………………………

9、………… 20</p><p>　　4.3 主程序…………………………………………………………………………………… 20</p><p>　　4.4 時(shí)鐘設(shè)置子程序………………………………………………………………………… 21</p><p>　　4.5 定時(shí)器中斷子程序……………………………………………………………………… 21</p><p&

10、gt;　　4.6 LED顯示子程序………………………………………………………………………… 22</p><p>　　4.7 按鍵控制子程序………………………………………………………………………… 24</p><p><b>　　第五章 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　5.1 PROTUES軟件介紹………………………………………………

11、……………………… 26</p><p>　　5.2 電子鐘系統(tǒng)PROTUES仿真……………………………………………………………… 26</p><p>　　第六章 調(diào)試與功能說明</p><p>　　6.2 系統(tǒng)性能測試與功能說明……………………………………………………………… 27</p><p>　　6.3 系統(tǒng)時(shí)鐘誤差分析……………

12、………………………………………………………… 27</p><p>　　6.1 硬盤調(diào)試………………………………………………………………………………… 27</p><p>　　6.4 軟件調(diào)試問題及解決…………………………………………………………………… 27</p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………………………………….29&l

13、t;/p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………30</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………..31</p><p><b>　　第一章 緒論 </b></p><p>　　1.1數(shù)字電子鐘的背景 </p>

14、;<p>　　20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時(shí)間對(duì)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(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。</p>&l

15、t;p>　　目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。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(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。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。</p>

16、<p>　　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(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)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。</p><p>　　1.2數(shù)字電子鐘的意義</p><p>　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì).時(shí),分,秒.數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置,廣泛用于個(gè)人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘?/p>

17、生活中不可少的必需品,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。</p><

18、p>　　1.3數(shù)字電子鐘的應(yīng)用 </p><p>　　數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。

19、 </p><p>　　第二章 整體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 單片機(jī)的選擇 </p><p>　　單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p&g

20、t;<p>　　通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量、強(qiáng)I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個(gè)方面：</p>

21、<p>　　1、多功能 </p><p>　　單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時(shí)器---看家狗）、高速I/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。</p><p>　　有的單片機(jī)針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的

22、芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動(dòng)器也開始集成在8位單片機(jī)中。</p><p><b>　　2、高效率和高性能</b></p><p>　　為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機(jī)開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計(jì)技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單

23、片機(jī)的時(shí)鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機(jī)的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。</p><p>　　由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級(jí)語言（如C語言）來開發(fā)單片機(jī)的程序。使用高級(jí)語言可以降低開發(fā) 難度，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。</p><p><b

24、>　　3、低電壓和低功耗</b></p><p>　　單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以在更低的電壓下工作（1.2V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級(jí)。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時(shí)間。</p><p><b>　　4、低價(jià)格</b></p>&l

25、t;p>　　單片機(jī)應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低其產(chǎn)品的價(jià)格。</p><p>　　下面大致介紹一下單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)。</p><p><b>　?。?）家用電器領(lǐng)域</b></p><p>　　用單片機(jī)控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路

26、，使家用電器（如洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機(jī)等）功能更完善，更加智能化和易于使用。</p><p>　?。?）辦公自動(dòng)化領(lǐng)域</p><p>　　單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計(jì)算機(jī)的鍵盤、磁盤驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)和傳真機(jī)等。</p><p><b>　?。?）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域</b></p><

27、p>　　商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計(jì)量儀器、收款機(jī)、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機(jī)構(gòu)成的專用系統(tǒng)。與通用計(jì)算機(jī)相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。</p><p><b>　?。?）工業(yè)自動(dòng)化</b></p>&l

28、t;p>　　在工業(yè)控制和機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計(jì)算機(jī)外，很多都是以單片機(jī)為核心的單片機(jī)和多機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　（5）智能儀表與集成智能傳感器</p><p>　　目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機(jī)和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。它將傳感器變換后的物理量作

29、進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號(hào)，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計(jì)算機(jī)接口。</p><p>　?。?）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域</p><p>　　通常應(yīng)用于電子綜合顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機(jī)系統(tǒng)更加重要。</p><p>　　目前，我國生產(chǎn)很多型號(hào)的單片機(jī)

30、，在此，我們采用型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)。因?yàn)椋?#160;STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(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-52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，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C52提供了高性價(jià)比的解決方案。<

31、/p><p>　　STC89C52是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，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)全雙工串行通信口，STC89C51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)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。</p><p>　　2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)&l

32、t;/p><p>　　MCS-52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　8052單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：</p><p><b>　　中央處理器：</b></p><p>

33、;　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)</p><p>　　8052內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能

34、用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>　　圖2-1 單片機(jī)8052的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　程序存儲(chǔ)器(ROM)：</p><p>　　8052共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM

35、)：</p><p>　　8052有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　8052共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b>　　全雙工串行口：</b></

36、p><p>　　8052內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p><b>　　中斷系統(tǒng)：</b></p><p>　　8052具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p

37、><p><b>　　時(shí)鐘電路：</b></p><p>　　8052內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8052單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一

38、的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-52系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。</p><p>　　下圖是MCS-52系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。</p><p>　　圖2-2 MCS-52系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　MCS-52的引腳說明：</p>&

39、lt;p>　　MCS-52系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：</p><p>　　MCS-51的引腳說明：</p><p>　　MCS-52系列單片機(jī)中的8031、805

40、1及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：</p><p>　　圖2-3 單片機(jī)的引腳圖</p><p>　　Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8052通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24

41、個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8052的初始態(tài)。</p><p>　　8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見下圖4。此外，RESET/Vpd還

42、是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。</p><p>　　圖2-4 上電自動(dòng)和手動(dòng)復(fù)位電路圖</p><p>　　圖2-5 內(nèi)部和外部時(shí)鐘方式圖 </p><p>　　Pin30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正

43、脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。 </p><p>　　如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。</p><p>　　Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀

44、入并執(zhí)行。</p><p>　　Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的8031,EA端必須接地。</p><p>　　第三章 數(shù)字鐘的硬件

45、設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-1 單片機(jī)最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由電源、復(fù)位、晶振、/EA=1組成，下面介紹一下每一個(gè)組成部分。</p><p>　　1.電源引腳 </p><p>　　Vcc　40　電源端</p>

46、;<p>　　GND　20　接地端</p><p>　　工作電壓為5V，另有AT89LV51工作電壓則是2.7-6V, 引腳功能一樣。 </p><p><b>　　2.外接晶體引腳</b></p><p>　　圖3-2 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖</p><p><b>　　XTAL1　19&l

47、t;/b></p><p><b>　　XTAL2　18</b></p><p>　　XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右

48、。系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此

49、系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。</p><p>　　3. 復(fù)位　RST　9</p><p>　　在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便

50、循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的00H處開始運(yùn)行程序。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用6M

51、Hz時(shí)，C取22μF，Rs約為200Ω，Rk約為1K。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。</p><p>　　常用的復(fù)位電路如下圖所示：</p><p>　　圖3-3 常用復(fù)位電路圖</p><p><b>　　4.輸入輸出引腳</b></p><p>　　(1) P0端口[P0.0-P0.7] P0是一個(gè)8位漏極開路型

52、雙向I/O端口，端口置1（對(duì)端口寫1）時(shí)作高阻抗輸入端。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。</p><p>　　對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié);校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。</p><p>　　在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。</p><p>　　(2) P1端口[

53、P1.0－P1.7] P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。</p><p>　　對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低8位地址信息。</p><p>　　(3) P2端口[P2.0－P2.7] P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高

54、電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。</p><p>　　在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。</p><p>　　(4) P3端口[P3.0－P3.7] P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉

55、到高電平，作輸入用。</p><p>　　對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接控制信息。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體請看下表。</p><p>　　表3-1　P3端口引腳兼用功能表</p><p>　　3.2 LED顯示電路</p><p>　　顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機(jī)應(yīng)用

56、系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如下圖所示。</p><p>　　圖3-4 LED顯示器的符號(hào)圖</p><p>　　發(fā)光二極管（LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線段圍成8字型，每

57、一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖是共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號(hào).</p><p>　　圖3-5 共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號(hào)圖</p><p>　　顯示電路顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間,即時(shí)、分、秒，因此需要6個(gè)數(shù)碼管，另需兩個(gè)數(shù)碼管來顯

58、示橫。采用動(dòng)態(tài)顯示方式顯示時(shí)間，硬件連接如下圖所示，時(shí)的十位和個(gè)位分別顯示在第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管，分的十位和個(gè)位分別顯示在第四個(gè)和第五個(gè)數(shù)碼管，秒的十位和個(gè)位分別顯示在第七個(gè)和第八個(gè)數(shù)碼管，其余數(shù)碼管顯示橫線。LED顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動(dòng)方式可分成靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。對(duì)于多位LED顯示器，通常</p><p>　　都是采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，其硬件連接方式如下圖所示。</p>&

59、lt;p>　　圖3-6 數(shù)碼管的硬件連接示意圖</p><p><b>　　數(shù)碼管使用條件：</b></p><p>　　a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流電阻 </p><p>　　b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定</p><p>　　c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10

60、mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 4-5mA 峰值電流 100mA</p><p>　　數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說明：</p><p>　?。ǎ保?shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；</p><p>　?。ǎ玻┖附訙囟龋海玻叮岸?；焊接時(shí)間：５Ｓ</p><p>　　（３）表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來。</p><p>

61、　　3.3 鍵盤控制電路</p><p>　　該設(shè)計(jì)需要校對(duì)時(shí)間，所以用三個(gè)按鍵來實(shí)現(xiàn)。按khour來調(diào)節(jié)小時(shí)的時(shí)間，按 kmin來調(diào)節(jié)分針的時(shí)間，按 ksec來調(diào)節(jié)秒的時(shí)間。下圖是按鍵硬件連接圖。</p><p>　　圖3-7 按鍵控制電路的硬件連接圖</p><p>　　當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，如圖3-8所示，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的

62、情況；在釋放一個(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動(dòng)。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通?？偸遣淮笥?0ms。很容易想到，抖動(dòng)問題不解決就會(huì)引起對(duì)閉合鍵的識(shí)別。用軟件方法可以很容易地解決抖動(dòng)問題，這就是通過延遲10ms來等待抖動(dòng)消失，這之后，在讀入鍵盤碼。</p><p>　　圖3-8 按鍵抖動(dòng)信號(hào)波形</p><p><b>　　數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)</b>

63、</p><p>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾個(gè)方面的問題：</p><p>　?。?）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；</p><p>　?。?）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格

64、，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；</p><p>　　（3）建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；</p><p>　?。?）繪制程序流程圖；</p><p>　?。?）合理分配系統(tǒng)資源；</p><p>　?。?）為程序加入注釋，提高可讀性，實(shí)施軟件工程；</p

65、><p>　?。?）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　這次的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。</p><p>　　主程序是先開始，然后啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器啟動(dòng)后在進(jìn)行按鍵檢測，檢測完后，就可以顯示時(shí)間。</p><p>　　圖4-

66、1 主程序流程圖</p><p>　　按鍵處理是先檢測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒有按下，就把時(shí)間顯示出來。 </p><p>　　圖4-2 按鍵處理流程圖</p><p>　　定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測1秒是否到，1秒如果到，

67、秒單元就加1；如果沒到，就檢測1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測1小時(shí)是否到，1小時(shí)如果到，時(shí)單元就加1，如果沒到，就顯示時(shí)間。</p><p>　　圖4-3 定時(shí)器中斷流程圖</p><p>　　時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。</p><p>

68、;　　圖4-4 時(shí)間顯示流程圖</p><p>　　4.2 數(shù)字鐘的原理圖</p><p>　　用PROTUES軟件，根據(jù)要求畫出數(shù)字電子鐘的原理圖如下所示。</p><p>　　圖4-5 數(shù)字鐘的原理圖 </p><p>　　在此有必要介紹一下數(shù)字電子鐘的工作原理。</p><p>　　工作原理 ： &l

69、t;/p><p>　　數(shù)字電子鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒，另外還有校時(shí)功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由顯示器“時(shí)”，“分”，“秒”和單片機(jī)，還有校時(shí)電路組成。8個(gè)數(shù)碼管的段選接到單片機(jī)的P0口，位選接到單片機(jī)的P2口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的工作原理工作，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒單元”，“秒單元”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)

70、60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分單元”的時(shí)鐘脈沖。“分單元”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)單元”?！皶r(shí)單元”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”、“秒”通過七段顯示器顯示出來。校時(shí)電路時(shí)用來對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整，按一下ksec,秒單元就加1 ，按一下kmin,分就加1，按一下khour，時(shí)就加1。</p>

71、;<p><b>　　4.3 主程序</b></p><p>　　#include<reg52.h> </p><p>　　sbit ksec=P3^0;</p><p>　　sbit kmin=P3^1;</p><p>　　sbit khour=P3^2;</p><

72、p>　　unsigned char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0;</p><p>　　unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0;</p><p>　　unsigned char code table[10]={0x3f,0xxx,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x

73、7d,0x07,0x7f,0x6f};</p><p>　　void delay(unsigned int);</p><p>　　void keyscan();</p><p>　　void display();</p><p><b>　　main()</b></p><p>　　{TMOD=

74、0x01;</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; </p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　EA=1;ET0=1;TR0=1;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{display();

75、</p><p>　　keyscan();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(unsigned int z)</p><p>　　{unsigned int x,y;</p>

76、<p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);}</p><p>　　4.4 時(shí)鐘設(shè)置子程序</p><p>　　void time0() interrupt 1</p><p><b>　　{num++;</b></p>&

77、lt;p>　　TH0=(65536-50000)/256; </p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.5 定時(shí)器中斷子程序</p><p>　　void time0() interrupt 1</p><p

78、><b>　　{num++;</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; </p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　在這里，我們有必要介紹一下單片機(jī)的中斷系統(tǒng)，以利于我們的學(xué)習(xí)。

79、</p><p>　　中斷技術(shù)在單片系統(tǒng)中有著十分重要的作用，它不僅可以提高單片機(jī)CPU的效率，也可以對(duì)突發(fā)事件處理。所謂中斷就是當(dāng)CPU正在執(zhí)行程序A時(shí)，發(fā)生了另一個(gè)急需處理的事件B，這是CPU暫停當(dāng)前執(zhí)行的程序A，立即轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理事件B的程序，處理完事件B后，再返回到程序A繼續(xù)執(zhí)行，這個(gè)過程被叫做中斷。關(guān)于中斷的概念有下列幾個(gè)名詞：（1）程序A稱為主程序，（2）處理事件B的程序稱為中斷服務(wù)程序，（3）主程序中

80、轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的地方稱為斷點(diǎn)，（4）引起中斷的原因即事件B稱為中斷源，（5）轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序稱為中斷響應(yīng)。關(guān)于中斷的概念可以打個(gè)如下的比喻。領(lǐng)導(dǎo)（CPU）在自己的房間辦公（執(zhí)行主程序），下屬（外設(shè)）有問題打電話來請示（中斷源），領(lǐng)導(dǎo)停下正在進(jìn)行的工作，通過電話給下屬做指示（執(zhí)行中斷服務(wù)程序），指示完后，領(lǐng)導(dǎo)掛斷電話，繼續(xù)做自己的工作（返回主程序繼續(xù)執(zhí)行）。</p><p>　　中斷是一個(gè)過程，當(dāng)中央處理器C

81、PU在處理某件事情時(shí)，外部又發(fā)生了另一緊急事件，請求CPU暫停當(dāng)前的工作而去迅速處理該緊急事件。處理結(jié)束后，再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作。引起中斷的原因或發(fā)出中斷請求的來源，稱為中斷源。</p><p>　　單片機(jī)一般允許有多個(gè)中斷源，當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向CPU請求中斷時(shí)，就存在CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷請求源的問題（優(yōu)先級(jí)問題），一般根據(jù)中斷源的輕重緩急排隊(duì)，優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請求，于是便規(guī)定每一個(gè)

82、中斷源都有一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)別，并且CPU總是響應(yīng)級(jí)別最高的中斷請求。</p><p>　　當(dāng)CPU正在處理一個(gè)中斷源請求的時(shí)候，又發(fā)生了另一個(gè)優(yōu)先級(jí)比它高的中斷源請求，如果CPU能夠暫時(shí)中止對(duì)原來中斷處理程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而去處理優(yōu)先級(jí)更高的中斷源請求，待處理完以后，再繼續(xù)執(zhí)行原來的低級(jí)中斷處理程序，這樣的過程稱為中斷嵌套。</p><p>　　4.6 LED顯示程序</p>&l

83、t;p>　　void display()</p><p>　　{if(num==20)</p><p><b>　　{num=0; </b></p><p><b>　　sec++;</b></p><p>　　if(sec==60)</p><p><b>

84、　　{sec=0;</b></p><p><b>　　min++;</b></p><p>　　if(min==60)</p><p><b>　　{min=0;</b></p><p><b>　　hour++;</b></p><p>

85、　　if(hour==24)</p><p><b>　　{hour=0;</b></p><p><b>　　min=0;</b></p><p><b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p

86、><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　secge=sec%10;</p><p>　　secshi=sec/10;</p><p>　　minge=min%10

87、;</p><p>　　minshi=min/10;</p><p>　　hourge=hour%10;</p><p>　　hourshi=hour/10;</p><p><b>　　P2=0xfe;</b></p><p>　　P0=table[secge];</p><

88、p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xfd;</b></p><p>　　P0=table[secshi];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xfb;<

89、/b></p><p><b>　　P0=0x40;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xf7;</b></p><p>　　P0=table[minge];</p><p><

90、;b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xef;</b></p><p>　　P0=table[minshi];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b>&l

91、t;/p><p><b>　　P0=0x40;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xbf;</b></p><p>　　P0=table[hourge];</p><p><b>　

92、　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p>　　P0=table[hourshi];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><

93、;p>　　4.7 按鍵控制子程序</p><p>　　void keyscan()</p><p>　　{if(ksec==0)</p><p>　　{delay(10);</p><p>　　if(ksec==0)</p><p><b>　　{sec++;</b></p>

94、<p>　　if(sec>=60)</p><p><b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(ksec==0)</p><p>　　display();}</p><p>　　if(kmin==0

95、)</p><p>　　{delay(10);</p><p>　　if(kmin==0)</p><p><b>　　{min++;</b></p><p>　　if(min>=60)</p><p><b>　　min=0;</b></p><p

96、><b>　　}</b></p><p>　　while(kmin==0)</p><p>　　display();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(khour==0)</p><p>　　{delay(10);</p>

97、<p>　　if(khour==0)</p><p><b>　　{hour++;</b></p><p>　　if(hour>=60)</p><p><b>　　hour=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p

98、>　　while(khour==0)</p><p>　　display(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　第五章 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　5.1 P

99、ROTUES軟件介紹</p><p>　　Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設(shè)計(jì)與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計(jì)，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于VSM技術(shù)，它與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機(jī)芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及單片機(jī)外圍電

100、路，比如鍵盤、LED、LCD等等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個(gè)功能齊全、實(shí)用方便的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室。</p><p>　　5.2 電子鐘系統(tǒng)PROTUES仿真</p><p>　　用PROTUES軟件，根據(jù)數(shù)字電子鐘的原理圖，畫出仿真圖，得到的圖如下所示。</p><p>　　圖5-1 數(shù)字鐘的PROTES仿真</p><p&g

101、t;<b>　　調(diào)試與功能說明</b></p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試包括硬件和軟件兩部分，但是他們并不能完全分開。一般的方法是排除明顯的硬件故障，再進(jìn)行綜合調(diào)試，排除可能的軟/硬件故障。</p><p><b>　　6.1 硬盤調(diào)試</b></p><p>　　拿到電路板后，首先要檢查加工質(zhì)量，并確保沒有任何方

102、面的錯(cuò)誤，如短路和斷路，尤其要避免電源短路；元器件在安裝前要逐一檢查，用萬用表測其數(shù)值，看是否與所用相同；完成焊接后，應(yīng)先空載上電（芯片座上不插芯片），并檢查各引腳的電位是否正確。若一切正常，方可在斷電的情況下將芯片插入，再次檢查各引腳的電位及其邏輯關(guān)系。將萬用表的探針放到單片機(jī)接電源的引腳上檢測一下，看是否符合要求。</p><p>　　6.2 系統(tǒng)性能測試與功能說明</p><p>　

103、　走時(shí)：默認(rèn)為走時(shí)狀態(tài)，按24小時(shí)制分別顯示“時(shí)時(shí)-分分-秒秒”，有2個(gè)“-”動(dòng)態(tài)顯示，時(shí)間會(huì)按實(shí)際時(shí)間以秒為最少單位變化。</p><p>　　走時(shí)調(diào)整：按ksec對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整，按一下加一秒；按kmin對(duì)分進(jìn)行調(diào)整，按一下加一分；按khour對(duì)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，按一下加一小時(shí)，從而達(dá)到快速設(shè)定時(shí)間的目的。</p><p>　　6.3 系統(tǒng)時(shí)鐘誤差分析</p><p>　

104、　時(shí)間是一個(gè)基本物理量，具有連續(xù)、自動(dòng)流逝、不重復(fù)等特性。我國時(shí)間基準(zhǔn)來自國家授時(shí)中心，人們?nèi)粘Ｊ褂玫臅r(shí)鐘就是以一定的精度與該基準(zhǔn)保持同步的。結(jié)合時(shí)間概念和誤差理論，可以定義電子鐘的走時(shí)誤差S=S1-S2,S1表示程序?qū)嶋H運(yùn)行計(jì)算所得的秒；S2表示客觀時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)秒。S>0時(shí)表示電子鐘秒單元數(shù)值刷新滯后，即走時(shí)誤差為“慢”；反之，S<0表示秒單元數(shù)值的刷新超前，即走時(shí)誤差為“快”。</p><p>　　

105、本次設(shè)計(jì)的單片機(jī)電子鐘系統(tǒng)中，其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時(shí)器溢出誤差，延遲誤差。晶體頻率產(chǎn)生震蕩，容易產(chǎn)生走時(shí)誤差；定時(shí)器溢出的時(shí)間誤差，本應(yīng)這一秒溢出，但卻在下一秒溢出，造成走時(shí)誤差；延遲時(shí)間過長或過短，都會(huì)造成與基準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生偏差，造成走時(shí)誤差。</p><p>　　6.4 軟件調(diào)試問題及解決</p><p>　　軟件程序的調(diào)試一般可以將重點(diǎn)放在分模塊調(diào)試上，統(tǒng)調(diào)是最后一環(huán)。軟件

106、調(diào)試可以采取離線調(diào)試和在線調(diào)試兩種方式。前者不需要硬件仿真器，可借助于軟件仿真器即可；后者一般需要仿真系統(tǒng)的支持。本次課題，Keil軟件來調(diào)試程序，通過各個(gè)模塊程序的單步或跟蹤調(diào)試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調(diào)程序。</p><p>　　仿真部分采用protus 6 professional軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。</p><p>　　首先打開p

107、rotus 6 professional軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進(jìn)行原理圖的繪制；繪制好后再選擇wave6000已經(jīng)編譯好的*.hex文件，選擇運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課題的要求再修改程序，再運(yùn)行查，直到滿足要求。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　我在這一次單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，很是受益匪淺。通過對(duì)自

108、己在大學(xué)四年時(shí)間里所學(xué)的知識(shí)的回顧，并充分發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思考及書面表達(dá)能力，最終完成了。這為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶貴的經(jīng)驗(yàn)。撰寫論文的過程也是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程，它使我運(yùn)用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析和解決一個(gè)理論問題或?qū)嶋H問題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練。培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了；才能夠?qū)?/p>

109、課本知識(shí)與實(shí)踐相整合，理論知識(shí)服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐，以增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)十分有意義 我獲得很深刻的經(jīng)驗(yàn)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我們知道了理論和實(shí)際的距離，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合的重要性，，也從中得知了很多書本上無法得知的知識(shí)。</p><p>　　我們的學(xué)習(xí)不但要立足于書本，以解決理論和實(shí)際教學(xué)中的實(shí)際問題為目的，還要以實(shí)踐相結(jié)合，理論問題即實(shí)踐課題，解決問題即課程研究，學(xué)生自己就是一個(gè)專家，通過自己的手來解決

110、問題比用腦子解決問題更加深刻。學(xué)習(xí)就應(yīng)該采取理論與實(shí)踐結(jié)合的方式，理論的問題，也就是實(shí)踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識(shí)的鞏固，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問題，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問題的能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)、資料索引</b></p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>