電子綜合課程設(shè)計(jì)——多功能數(shù)字電子時(shí)鐘

1、<p>　　題目 多功能數(shù)字電子時(shí)鐘 </p><p>　　班級 ************** </p><p>　　學(xué)號 ************ </p><p>　　姓名 ****** </p>&

2、lt;p>　　指導(dǎo) ********** </p><p>　　時(shí)間 2010年12月18日 </p><p>　　電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　姓名 **** 班級 08電子二班 指導(dǎo)老師 ***** </p&

3、gt;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　總體方案與原理說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1</p><p>　　單元電路1——單片機(jī)最小系統(tǒng). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . .3</p><p>　　單元電路2——指示燈與數(shù)碼管顯示電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5</p><p>　　單元電路3——鍵盤檢測電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7</p><p>　

5、　單元電路4——AT24C02存儲電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9</p><p>　　總體電路原理相關(guān)說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11</p><p>　　總體電路原理圖. . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13</p><p>　　PCB印制電路板圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14</p><p>　　元件清單 . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15</p><p>　　參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16</p><p>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì). . . . .

8、. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17</p><p>　　附件：C源程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18</p>

9、<p><b>　　總體方案與原理說明</b></p><p>　　這是一個(gè)具有時(shí)間、日期、秒表、鬧鈴以及斷電儲存數(shù)據(jù)功能的多功能數(shù)字電子時(shí)鐘。它主要由以下幾部分組成：單片機(jī)最小系統(tǒng)；指示燈及數(shù)碼管顯示電路；按鍵電路；以及AT24C02存儲電路。整機(jī)的邏輯框圖如右圖所示：</p><p>　　本時(shí)鐘的主控芯片是一臺AT89S51單片機(jī)，AT89S51是一個(gè)

10、低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。</p>&

11、lt;p>　　AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，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，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行

12、口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。</p><p>　　整個(gè)電路由一臺單片機(jī)和一些外圍電路組成。它的計(jì)時(shí)采用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，其晶振頻率為11.0592MHz。其主要功能都是通過C語言編程來實(shí)現(xiàn)的。其顯示部分用四位數(shù)碼管來顯示，能同時(shí)顯示小時(shí)和分鐘。它主要有以

13、下幾個(gè)功能：（1）時(shí)間顯示及調(diào)整：在正常狀態(tài)下顯示當(dāng)前時(shí)間，并隨時(shí)可以通過控制按鍵進(jìn)行調(diào)整。（2）日期顯示及調(diào)整：在日期顯示狀態(tài)下可以顯示當(dāng)前日期，進(jìn)入日期調(diào)整狀態(tài)后還可以調(diào)整日期。（3）秒表功能：進(jìn)入秒表狀態(tài)后可以進(jìn)行秒表計(jì)時(shí)，它能計(jì)時(shí)的長度為100分鐘，當(dāng)時(shí)間在0~10分鐘內(nèi)計(jì)時(shí)精度為0.1秒，四位數(shù)碼管中第一位顯示分鐘，中間兩位顯示秒鐘，最后一位顯示0.1秒表；當(dāng)時(shí)間在10~100分鐘內(nèi)計(jì)時(shí)精度為1秒，四位數(shù)碼管前兩位顯示分鐘，后

14、兩位顯示秒鐘。（4）鬧鈴功能：在進(jìn)入鬧鈴調(diào)整狀態(tài)后可以設(shè)定鬧鈴時(shí)間，當(dāng)時(shí)間到達(dá)設(shè)定好的時(shí)間時(shí)蜂鳴器就會(huì)發(fā)出“嘀嘀”的報(bào)警聲。（5）整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出“嘀”的一聲報(bào)警，以提示到達(dá)整點(diǎn)。（6）斷電存儲數(shù)據(jù)的功能：當(dāng)時(shí)鐘在運(yùn)行時(shí)，它會(huì)實(shí)時(shí)將當(dāng)前時(shí)間存入一個(gè)AT24C02存儲器中，在每次啟動(dòng)時(shí)它會(huì)首先從該存儲器中讀取數(shù)據(jù)，這樣將保證時(shí)鐘</p><p>　　以下我將對各部分的原理進(jìn)行詳細(xì)的闡述。&

15、lt;/p><p>　　單元電路1——單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)由一個(gè)單片機(jī)加上一個(gè)復(fù)位電路和振蕩電路組成。圖中右下角還有一個(gè)蜂鳴器電路，它用于鬧鈴的報(bào)警：</p><p><b>　?。?）復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)

16、位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。（1）上電復(fù)位：8051系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC，再連接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10

17、uF。（2）按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。</p><p><b>　　（2）振蕩電路</b></p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全稱叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的

18、時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。</p><p>　　單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一

19、個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。AT89S51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。</p><p

20、>　　單元電路2——指示燈及數(shù)碼管顯示電路</p><p><b>　　1、數(shù)碼管顯示原理</b></p><p>　　數(shù)碼管有一位、雙位、四位等幾種。而不管將幾位數(shù)碼管連在一起，數(shù)碼管和顯示原理都是一樣的，都是靠點(diǎn)亮內(nèi)部的發(fā)光二極管來發(fā)光。數(shù)碼管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如上圖所示：從（a）可看出，一位數(shù)碼管的引腳數(shù)是10個(gè)，顯示一個(gè)8字需要7個(gè)小段，另外還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，

21、所以其內(nèi)部一共有8個(gè)小的發(fā)光二極管，最后還有一個(gè)公共端，生產(chǎn)商為了封裝統(tǒng)一，單位數(shù)碼管都封裝10個(gè)引腳。而它們的公共端又分為共陽極和共陰極。上頁圖的（b）和（c）分別為共陽極和共陰極數(shù)碼管的原理圖。</p><p>　　本電子鐘上的數(shù)碼管采用的是4位共陽極數(shù)碼管。所謂“共陽”就是指其內(nèi)部的8個(gè)發(fā)光二極管的陽極全部接在一起，而它們的陰極是獨(dú)立的，通常在設(shè)計(jì)電路時(shí)一般把陽極接VCC，當(dāng)我們給數(shù)碼管的任一個(gè)陰極加低電平

22、時(shí)，對應(yīng)的那個(gè)發(fā)光二極管就點(diǎn)亮了。</p><p>　　當(dāng)使用多位一體數(shù)碼管時(shí)，它們內(nèi)部的公共端是獨(dú)立的，而負(fù)責(zé)顯示什么數(shù)字的段線全部都是連在一起的，獨(dú)立的公共端可以控制多位數(shù)碼管中哪一位點(diǎn)亮。通常我們把公共端叫做“位選線”，連在一起的段線叫做“段選線”。</p><p>　　2、顯示部分C源程序的編寫：</p><p>　　由于在本電子鐘中4位數(shù)碼管的段選線是直接

23、接在單片機(jī)的P0口的，所以我們首先應(yīng)該計(jì)算出顯示各個(gè)數(shù)字所對應(yīng)的P0口輸出的二進(jìn)制編碼。例如如果要顯示一個(gè)“0”，對照上面的（a）圖，我們需要點(diǎn)亮數(shù)碼管中的a、b、c、d、e、f，而g和dp不點(diǎn)亮，故a、b、c、d、e、f、g、dp對應(yīng)的二進(jìn)制編碼就為：00000011。再對照數(shù)碼管段選線與單片機(jī)連接的順序就可得要賦給單片機(jī)P0口的值應(yīng)為10100000，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制就是a0。同理可以得到其它數(shù)字對應(yīng)的十六進(jìn)制編碼：</p>

24、;<p>　　uchar code table[10]={0xa0,0xbe,0x62,0x2a,0x3c,0x29,0x21,0xba,0x20,0x28};</p><p>　　uchar code table_dot[10]={0x80,0x9e,0x42,0x0a,0x1c,0x09,0x01,0x9a,0x00,0x08};//帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字段碼表</p><p>

25、;　　3、指示燈功能說明：</p><p>　　其中秒表、日期、鬧鈴、小時(shí)調(diào)整、分鐘調(diào)整為狀態(tài)指示燈，當(dāng)時(shí)鐘處于其中的某種狀態(tài)時(shí)，對應(yīng)的指示燈會(huì)亮。秒針指示為秒針指示燈，它會(huì)每隔0.5秒閃爍一次，用來指示當(dāng)前正處于計(jì)時(shí)狀態(tài)（包括時(shí)間顯示和秒表狀態(tài)）。</p><p>　　顯示部分的具體C源程序見附錄。</p><p>　　單元電路3——鍵盤檢測電路</p>

26、;<p>　　上圖是5個(gè)按鍵與單片機(jī)的連接圖，其中一端是直接接地的，當(dāng)某一個(gè)按鍵被按下時(shí)，與之對應(yīng)的I/O口就會(huì)被置為低電平，由于一上電時(shí)計(jì)算機(jī)的所有I/O口都是高電平，當(dāng)單片機(jī)檢測到某一個(gè)I/O口為低電平時(shí)就知道是哪個(gè)按鍵被按下了。</p><p>　　但是如果直接檢測引腳是否為低電平的話是會(huì)有問題的。請看圖6。從圖中可以看出，理想波形與實(shí)際波形之間是有區(qū)別的，實(shí)際波形在按下和釋放的瞬間都會(huì)有抖動(dòng)

27、現(xiàn)象，抖動(dòng)時(shí)間的長短和按鈕的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5~10ms。通常我們手動(dòng)通常我們手動(dòng)按下鍵然后釋放，這個(gè)動(dòng)作中穩(wěn)定閉合的時(shí)間超過20ms。因此單片機(jī)在檢測鍵盤是否按下時(shí)都要加上去抖動(dòng)操作，有專門的去抖動(dòng)電路，但通常我們用軟件延時(shí)的方法就能很容易地解決抖動(dòng)的問題，因此沒必要增加多余的硬件電路。</p><p>　　在編寫程序時(shí)，一般在檢測按下是加入去抖延時(shí)。按鍵檢測的流程圖如下：</p><p

28、>　　因此，鍵盤檢測部分的C源程序的寫法應(yīng)如下所示：</p><p>　　void keyscan()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);&l

29、t;/p><p>　　if(key==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　（按鍵后要執(zhí)行的語句）</p><p>　　while(!key);//等待按鍵釋放</p><p><b>　　}</b></p><p><b

30、>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　鍵盤檢測部分的具體C源程序見附錄。</p><p>　　單元電路 4——AT24C02存儲電路</p><p>　　單片機(jī)與AT24C02芯片通信使用I2C總線協(xié)議。</p><p><b>

31、　　1、I2C總線：</b></p><p>　　I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結(jié)束信號和應(yīng)答信號。</p><p>　　開始信號：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，發(fā)出數(shù)據(jù)開始傳輸信號。</p><p>　　結(jié)束信號：SCL為高電平

32、時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束信號。</p><p>　　應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的I2C在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的I2C發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(0)，CPU接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。</p><p>　　I2C規(guī)程運(yùn)

33、用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，則定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 總線必須由主器件（通常為微控制器）控制，主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘（SCL）控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。</p><p>　　總體電路原理相關(guān)說明</p>

34、;<p><b>　　作品外觀：</b></p><p>　　1：小時(shí)調(diào)整指示燈2：秒針指示燈 3：分鐘調(diào)整指示燈4：秒表狀態(tài)指示燈</p><p>　　5：日期狀態(tài)指示燈6：鬧鈴狀態(tài)指示燈 7：四位LED數(shù)碼管8:AT24C02存儲器</p><p>　　9：AT89S51單片機(jī)10：蜂鳴器 11：鬧鈴開

35、關(guān)12：DC5.0V電源插口</p><p>　　13：復(fù)位按鈕14：11.0593Hz晶振 15：模式鍵16：調(diào)整選擇鍵</p><p>　　17：調(diào)整+鍵18：調(diào)整-鍵</p><p><b>　　功能說明：</b></p><p><b>　　1．功能鍵說明：</b>&

36、lt;/p><p>　　(1) 模式鍵：按下該鍵時(shí)鐘將在正常狀態(tài)、秒表狀態(tài)、日期調(diào)整狀態(tài)和鬧鈴調(diào)整狀態(tài)之間循環(huán)切換。如果在秒表狀態(tài)、日期調(diào)整狀態(tài)或鬧鈴調(diào)整下進(jìn)行了操作，則按下該鍵將直接返回正常狀態(tài)。</p><p>　　(2) 調(diào)整選擇鍵：按下該鍵將在小時(shí)調(diào)整狀態(tài)、分鐘調(diào)整狀態(tài)之間切換。</p><p>　　(3) 調(diào)整+鍵：在正常狀態(tài)下按住該鍵不放將顯示當(dāng)前日期。在任

37、何調(diào)整狀態(tài)下按下該鍵對應(yīng)的項(xiàng)目將加1。</p><p>　　(4) 調(diào)整-鍵：在正常狀態(tài)下按住該鍵不放將顯示當(dāng)前鬧鈴。在任何調(diào)整狀態(tài)下按下該鍵對應(yīng)的項(xiàng)目將減1。</p><p><b>　　2．秒表功能：</b></p><p>　　在正常狀態(tài)下按一下模式鍵將進(jìn)入秒表狀態(tài)。此時(shí)秒表狀態(tài)指示燈亮起，按下調(diào)整＋鍵秒表開始計(jì)時(shí)，再按一下停止計(jì)時(shí)。按下

38、秒表將清零。在計(jì)時(shí)的過程中按下調(diào)整－鍵，秒表顯示將靜止，但計(jì)時(shí)仍在繼續(xù)，再按一下恢復(fù)顯示。在秒表狀態(tài)下進(jìn)行了任何操作后按一下模式鍵將直接返回到正常狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)時(shí)間在0~10分鐘內(nèi)計(jì)時(shí)精度為0.1秒，四位數(shù)碼管中第一位顯示分鐘，中間兩位顯示秒鐘，最后一位顯示0.1秒表；當(dāng)時(shí)間在10~100分鐘內(nèi)計(jì)時(shí)精度為1秒，四位數(shù)碼管前兩位顯示分鐘，后兩位顯示秒鐘。</p><p>&l

39、t;b>　　3：日期功能：</b></p><p>　　在正常狀態(tài)下按住調(diào)整＋鍵不放將進(jìn)入日期顯示狀態(tài)，此時(shí)四位LED數(shù)碼管上顯示當(dāng)前日期。在正常狀態(tài)下按兩下模式鍵將進(jìn)入日期調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)日期狀態(tài)指示燈亮起。同時(shí)分鐘調(diào)整指示燈亮起，按下調(diào)整＋鍵或調(diào)整－鍵可以調(diào)整日期。按一下調(diào)整選擇鍵將切換到月份調(diào)整狀態(tài)，同時(shí)小時(shí)調(diào)整指示燈亮起，按下調(diào)整＋鍵或調(diào)整－鍵可以調(diào)整月份。調(diào)整完后按一下可以直接返回到正常

40、狀態(tài)。</p><p><b>　　4：鬧鈴功能：</b></p><p>　　在正常狀態(tài)下按住調(diào)整－鍵不放將進(jìn)入日期顯示狀態(tài)，此時(shí)四位LED數(shù)碼管上顯示當(dāng)前鬧鈴時(shí)間。在正常狀態(tài)下按三下模式鍵將進(jìn)入鬧鈴調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)鬧鈴狀態(tài)指示燈亮起。同時(shí)分鐘調(diào)整指示燈亮起，按下調(diào)整＋鍵或調(diào)整－鍵可以調(diào)整當(dāng)前鬧鈴分鐘。按一下調(diào)整選擇鍵將切換到鬧鈴小時(shí)調(diào)整狀態(tài)，同時(shí)小時(shí)調(diào)整指示燈亮起，

41、按下調(diào)整＋鍵或調(diào)整－鍵可以調(diào)整鬧鈴小時(shí)。調(diào)整完后按一下模式鍵可以直接返回到正常狀態(tài)。當(dāng)時(shí)間到達(dá)鬧鈴時(shí)間時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出“嘀嘀”聲，按一下調(diào)整-鍵將停止響鈴。</p><p><b>　　5：整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出“嘀”的一聲，以提示到達(dá)整點(diǎn)。</p><p>　　6：存儲數(shù)據(jù)的功能：</p

42、><p>　　當(dāng)時(shí)鐘在運(yùn)行時(shí)，它會(huì)實(shí)時(shí)將當(dāng)前時(shí)間存入一個(gè)AT24C02存儲器中，在每次啟動(dòng)時(shí)它會(huì)首先從該存儲器中讀取數(shù)據(jù)，這樣將保證時(shí)鐘在斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，再次接通電源后將接著上次的時(shí)間運(yùn)行。</p><p><b>　　總體電路原理圖</b></p><p><b>　　PCB印制電路板圖</b></p>&

43、lt;p><b>　　元件清單</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]郭天祥，《新概念51單片機(jī)C語言教程——入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略》；北京：電子工業(yè)出版社；2009</p><p>　　[2]宋戈、黃鶴松、員玉良、蔣海峰，《51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全》；北京：人民郵電

44、出版社；2010</p><p>　　[3]閻石，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）》；北京：高等教育出版社；1998</p><p>　　[4]鄒顯圣，《基于AT89C51單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘的研究》，機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新；2009,(5)</p><p>　　[5]劉伏文、王春華，《MCS-51單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)詳解》；電子制作；2007,(10).</p>&l

45、t;p>　　[6]盧旭錦，《基于Keil C的AT24C02串行E~2PROM的編程》；現(xiàn)代電子技術(shù)；2007,(8)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì)</b></p><p>　　這是我入大學(xué)以來的第一次課程設(shè)計(jì)，雖然沒什么經(jīng)驗(yàn)，做出來的東西也似乎不那么盡人意，但這畢竟是我第一次通過自己的努力，完整地做出來了一件自己的作品。從中我也學(xué)到了很多在課堂上學(xué)

46、不到的東西，對于原來所學(xué)的東西也得到了鞏固和加深。</p><p>　　通過這兩天的課程設(shè)計(jì)，我對通過quartus編程設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品有了一些更深層的認(rèn)識，比如產(chǎn)品及程序設(shè)計(jì)的“模塊化”，以前只是在課堂上接觸到了這些概念，但對它卻沒有什么深刻的認(rèn)識，而通過這次的課程設(shè)計(jì)，我深切的感受到了“模塊化設(shè)計(jì)”的必要必以及給整個(gè)作品的設(shè)計(jì)帶來的便捷。同時(shí)對于quartus語言的編程能力也有了一定的提升。</p>

47、<p>　　進(jìn)行電子課程設(shè)計(jì)其中很重要的一點(diǎn)就是原理圖和繪制。這其中要用到的專業(yè)軟件就是Altium Designer (Protel)。由于我前一段時(shí)間已經(jīng)自學(xué)過這個(gè)軟件，所以在這次課程設(shè)計(jì)中的原理圖繪制部分沒遇到過什么太大的問題。而有些不會(huì)使用這個(gè)軟件的同學(xué)則會(huì)遇到很大的問題，我又體會(huì)到了專業(yè)軟件尋我們專業(yè)的重要性。</p><p>　　總之，我學(xué)這次實(shí)習(xí)對我們來說是一次很好的鍛煉，對我們學(xué)的專業(yè)

48、知識也有很大的鞏固與提高，也為我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)我也希望學(xué)校能多搞一些這樣的課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　附錄：C源程序</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include"24c02.h"</p><p>　

49、　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit key1=P3^7;</p><p>　　sbit key2=P3^6;</p><p>　　sbit key3=P3^5;</p><p>　　sbit ke

50、y4=P3^4;</p><p>　　sbit led=P1^7; //定義秒針的指示燈</p><p>　　sbit beep=P2^3;//定義蜂鳴器</p><p>　　sbit led1=P1^0;//定義左邊數(shù)字調(diào)整指示燈</p><p>　　sbit led2=P1^1;//定義右邊數(shù)字調(diào)整指示燈</p>&l

51、t;p>　　sbit led3=P1^2;//定義秒表狀態(tài)指示燈</p><p>　　sbit led4=P1^3;//定義日期調(diào)整狀態(tài)指示燈</p><p>　　sbit led5=P1^4;//定義鬧鈴調(diào)整狀態(tài)指示燈</p><p>　　uchar code table[10]={0xa0,0xbe,0x62,0x2a,0x3c,0x29,0x21,

52、0xba,0x20,0x28};</p><p>　　uchar code table_dot[10]={0x80,0x9e,0x42,0x0a,0x1c,0x09,0x01,0x9a,0x00,0x08};</p><p>　　uchar mode,adjust,hour,min,sec,num0,num1,month,day,bell_hour,bell_min;</p>

53、<p>　　/*mode為指示電子鐘模式的變量，mode=0為正常狀態(tài)，1為秒表狀態(tài)，2為日期調(diào)整狀態(tài)，3為鬧鈴調(diào)整狀態(tài)。adjust為調(diào)整選擇變量，adjust=0時(shí)不調(diào)整任何變量，=1時(shí)為小時(shí)/月份調(diào)整狀態(tài)，=2時(shí)為分鐘/日期調(diào)整狀態(tài)。hour、min、sec分別為時(shí)鐘的小時(shí)、分鐘、秒鐘。num0、num1為記錄定時(shí)器溢出次數(shù)的變量。month、day、bell_hour、bell_min分別為月份、日期、鬧鈴小時(shí)、鬧鈴

54、分鐘。*/</p><p>　　bit frezze=0,date_display,bell_display,flag;</p><p>　　/*frezze為表示秒表顯示是否靜止的變量（frezze=1時(shí)秒表顯示靜止）。date_display、bell_display為指示日期、鬧鈴顯示狀態(tài)的變量。*/</p><p>　　uint min1,sec1,a,b;

55、 //min1、sec1為秒表狀態(tài)時(shí)的分、秒*10。a，b為秒表示數(shù)靜止時(shí)保存秒表分和秒和臨時(shí)變量*/</p><p>　　/**************************************************/</p><p>　　/********************延時(shí)函數(shù)********************/</p><p>　　/

56、*************************************************/</p><p>　　void delay(m)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p><p>　　for(i=m;i>0;i-

57、-)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　void di()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　bee

58、p=0;</b></p><p>　　delay(12);</p><p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************************************************/</p

59、><p>　　/**********時(shí)間顯示時(shí)的顯示子函數(shù)**************/</p><p>　　/**************************************************/</p><p>　　void display(uchar hour_1,uchar min_1)</p><p><b>

60、　　{</b></p><p>　　uchar a,b,c,d;</p><p>　　a=hour_1/10;//分離小時(shí)和分鐘的個(gè)位和十位</p><p>　　b=hour_1%10;</p><p>　　c=min_1/10;</p><p>　　d=min_1%10;</p><

61、p>　　if(a==0)//如果小時(shí)的十位為零則只顯示個(gè)位</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table_dot[b];</

62、p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xbf;&l

63、t;/b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[a];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><b

64、>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table_dot[b];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0xef;</b></p>&

65、lt;p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[c];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b&

66、gt;</p><p>　　P0=table[d];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************

67、**********************************/</p><p>　　/*************秒表狀態(tài)時(shí)的顯示子函數(shù)*************/</p><p>　　void display_stopwatch(uchar min1,uint sec1)//該函數(shù)為0~10分鐘內(nèi)的顯示子函數(shù)，其中第一位顯示分鐘，第二、三位顯示秒鐘、最后一位顯示0.1秒<

68、/p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uchar a,b,c;</p><p>　　a=(sec1%1000)/100;</p><p>　　b=(sec1%100)/10;</p><p>　　c=sec1%10;</p><p><b>　　

69、P2=0xbf;</b></p><p>　　P0=0xff; </p><p>　　P0=table_dot[min1];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><

70、;b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[a];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0xef;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p&g

71、t;<p>　　P0=table_dot[b];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[c];<

72、;/p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************************************************/<

73、/p><p>　　/*****************秒表顯示子函數(shù)2******************/</p><p>　　void display_stopwatch2(uchar min1,uint sec1)</p><p>　　{ //該函數(shù)為10~99分鐘內(nèi)的顯示子函數(shù) </p><p>　　uchar

74、a,b,c,d; //其中前兩位為分鐘，后兩位為秒鐘 </p><p>　　a=min1/10;</p><p>　　b=min1%10;</p><p>　　c=sec1/100;</p><p>　　d=(sec1/10)%10;</p><p><b>　　P2=0xbf;</b

75、></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[a];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><b>

76、　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table_dot[b];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0xef;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p>

77、<p>　　P0=table[c];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[d];</p>

78、;<p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************************************************/</p>

79、<p>　　/****************日期狀態(tài)時(shí)的顯示子函數(shù)************/</p><p>　　void display_date(uchar month,uchar day)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar a,b,c,d;</p><p>　　

80、a=month/10;</p><p>　　b=month%10;</p><p><b>　　c=day/10;</b></p><p><b>　　d=day%10;</b></p><p>　　if(a==0) //如果月份的十位為零則只顯示個(gè)位</p><

81、;p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table_dot[b];</p><p><b>　　delay(1);</b>&l

82、t;/p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xbf;

83、</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[a];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P2=0xdf;</b></p><p><

84、;b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table_dot[b];</p><p>　　delay(1);</p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>

85、;　　if(c==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[d];</p><p>

86、<b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b>&

87、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xef;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[c];</p><p><b>　　delay(1);&l

88、t;/b></p><p><b>　　P2=0x7f;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　P0=table[d];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b

89、>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************************************

90、******/</p><p>　　/****************鍵盤檢測函數(shù)**************/</p><p>　　/******************************************/</p><p>　　void keyscan()</p><p><b>　　{</b></

91、p><p>　　if(key1==0)//按下第一個(gè)鍵時(shí)鐘將在正常狀態(tài)、秒表狀態(tài)、日期調(diào)整狀態(tài)和</p><p>　　{//鬧鈴調(diào)整狀態(tài)之間循環(huán)切換</p><p>　　di(); //每按一下按鍵蜂鳴器“嘀”一下</p><p>　　delay(10);</p><p>　　i

92、f(key1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　mode++;</b></p><p>　　if(mode==4) mode=0;//mode取值范圍為0~3，故mode加到4時(shí)應(yīng)清零</p><p>　　if(flag==1) mode=0;/

93、/如果在秒表狀態(tài)、日期調(diào)整狀態(tài)或鬧鈴調(diào)整下進(jìn)行了操作，則flag將會(huì)被置1，如果按下key1時(shí)檢測到flag為1，則直接返回到正常模式</p><p>　　if(mode==2||mode==3) adjust=2;</p><p>　　else adjust=0;</p><p>　　flag=0;//每次按下key1鍵時(shí)flag要置0</p>&

94、lt;p>　　led=1; //切換模式時(shí)應(yīng)使秒針指示燈熄滅</p><p>　　while(!key1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2==0&&mode!=1)//按下第二個(gè)按鍵時(shí)

95、在小時(shí)/月份調(diào)整狀態(tài)、分鐘/日期調(diào)整狀態(tài)和非調(diào)整狀態(tài)之間循環(huán)切換</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　di();</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key2==0)</p><p><b>　

96、　{</b></p><p>　　if(mode==0)//在正常狀態(tài)下可以在小時(shí)/月份、分鐘/日期和非調(diào)整狀態(tài)之間切換</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(adjust==0) adjust=3;</p><p><b>　　}</b></p

97、><p>　　else//而在其他狀態(tài)下只能小時(shí)/月份、分鐘/日期之間切換</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(adjust==1) adjust=3;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　

98、adjust--;</b></p><p>　　while(!key2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3==0)//在調(diào)整狀態(tài)時(shí)按下該鍵時(shí)對應(yīng)的變量加1 </p><p>&

99、lt;b>　　{</b></p><p>　　if(mode==0&&adjust==0)//在正常狀態(tài)且非調(diào)整狀態(tài)時(shí)按住該鍵將顯示日期，放開后恢復(fù)顯示時(shí)間</p><p><b>　　{</b></p><p>　　date_display=1;</p><p>　　led=1;

100、//按住時(shí)應(yīng)保證秒針指示燈熄滅</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag=1;//按下該鍵后flag被置1</p><p><b&

101、gt;　　di();</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(key3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(mode)</p><p><b>　　{</b></p>

102、<p>　　case 0: //mode為0時(shí)，調(diào)整時(shí)間</p><p>　　if(adjust==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　hour++;</b></p><p>　　if(hour==24)//當(dāng)小時(shí)加到24時(shí)應(yīng)該清零，

103、下面的同理</p><p><b>　　hour=0;</b></p><p>　　write_add(3,hour); //每調(diào)整一次將改變寫入AT24C02</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(adjust==2)</p><p&g

104、t;<b>　　{</b></p><p><b>　　min++;</b></p><p>　　if(min==60)</p><p><b>　　min=0;</b></p><p>　　write_add(2,min);</p><p><b

105、>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2: //mode為2時(shí)，調(diào)整日期</p><p>　　if(adjust==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b&

106、gt;　　month++;</b></p><p>　　if(month==13) month=1;</p><p>　　write_add(5,month);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(adjust==2)</p><p><b

107、>　　{</b></p><p><b>　　day++;</b></p><p>　　switch(month)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:&l

108、t;/p><p>　　if(day>=32)day=1;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 4:case 6:case 9:case 11:</p><p>　　if(day>=31)day=1;</p><p><b>　　br

109、eak;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　if(day>=29)day=1;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　

110、　write_add(4,day);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 3: //mode為3時(shí)，調(diào)整鬧鈴時(shí)間</p><p>　　if(adjust==1)</p><p>&

111、lt;b>　　{</b></p><p>　　bell_hour++;</p><p>　　if(bell_hour==24)</p><p>　　bell_hour=0;</p><p>　　write_add(7,bell_hour);</p><p><b>　　}</b>

112、</p><p>　　else if(adjust==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bell_min++;</p><p>　　if(bell_min==60)</p><p>　　bell_min=0;</p><p>　　write_

113、add(6,bell_min);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://mode為1時(shí)為秒表狀態(tài)，按下該鍵時(shí)啟動(dòng)或停止計(jì)時(shí)</p><p>　　TR1=~TR1;//啟動(dòng)或停止定時(shí)器1</

114、p><p>　　led=1;//確保計(jì)時(shí)停止時(shí)最后一個(gè)發(fā)光二極管熄滅 </p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(!key3);</p><p><b>　　}</b>&

115、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else date_display=0;</p><p>　　if(key4==0) //在調(diào)整狀態(tài)時(shí)按下該鍵時(shí)對應(yīng)的變量減1</p><p>　　{

116、 //此按鍵的注釋與上面的類似，這里不再重復(fù)</p><p>　　if(mode==0&&adjust==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bell_display=1;</p><p><b>　　led=1;</b></p>&

117、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　di();</b><

118、/p><p>　　delay(100);</p><p>　　if(key4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(mode)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　cas

119、e 0:</b></p><p>　　if(adjust==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(hour==0)//當(dāng)小時(shí)加到24時(shí)應(yīng)該清零，下面的同理</p><p><b>　　hour=24; </b></p><p&

120、gt;<b>　　hour--;</b></p><p>　　write_add(3,hour);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(adjust==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>

121、　　if(min==0)</p><p><b>　　min=60; </b></p><p><b>　　min--;</b></p><p>　　write_add(2,min);</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

122、gt;　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　if(adjust==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(month==1) month=13;</p><p><b

123、>　　month--;</b></p><p>　　write_add(5,month);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(adjust==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　swit

124、ch(month)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:</p><p>　　if(day==1)day=32;</p><p><b>　　break;</b></

125、p><p>　　case 4:case 6:case 9:case 11:</p><p>　　if(day==1)day=31;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　if(day==1)d

126、ay=29;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　day--;</b></p><p>　　write_add(4,day);</p><p><b>　　}&l

127、t;/b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 3:</b></p><p>　　if(adjust==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(bell_hour=

128、=0)</p><p>　　bell_hour=24; </p><p>　　bell_hour--;</p><p>　　write_add(7,bell_hour);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(adjust==2)</p><

129、;p><b>　　{</b></p><p>　　if(bell_min==0)</p><p>　　bell_min=60;</p><p>　　bell_min--;</p><p>　　write_add(6,bell_min);</p><p><b>　　}</b

130、></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p>　　if(TR1==0) //當(dāng)秒表暫停時(shí)按下該按鍵則秒表清零 </p><p><b>　　{</b></p><p

131、>　　if(frezze) frezze=0; //如果在顯示靜止時(shí)按下了key1鍵使得計(jì)數(shù)暫停，則如果按下key2鍵，</p><p>　　//應(yīng)退出顯示靜止?fàn)顟B(tài)，顯示當(dāng)前秒表時(shí)間，再次按下s2鍵時(shí)秒表才清零</p><p>　　else min1=0,sec1=0;</p><p><b>　　}</b></p>&

132、lt;p>　　else //若秒表正在計(jì)時(shí)時(shí)按下該按鍵則秒表顯示靜止，但計(jì)時(shí)仍繼續(xù) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(frezze==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a=min1,b=sec1; //在計(jì)時(shí)過

133、程中將按下該鍵時(shí)秒表的分和秒存入臨時(shí)變量a和b</p><p><b>　　}</b></p><p>　　frezze=~frezze; //進(jìn)入或退出顯示靜止?fàn)顟B(tài)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l