基于單片機(jī)的定時(shí)鬧鐘設(shè)計(jì).docVIP

目 錄目 錄I一 設(shè)計(jì)題目1二 設(shè)計(jì)要求1三 作用與目的1四 設(shè)備及軟件21.AT89C51單片機(jī)22. Proteus仿真軟件23.Keil軟件2五 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案31 電路的總體原理框圖32 工作原理4六 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)41.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)42 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)53 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)54 鬧鐘指示電路設(shè)計(jì)55 電子鬧鐘的顯示電路設(shè)計(jì)5七 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)61主模塊的設(shè)計(jì)62基本顯示模塊設(shè)計(jì)73. 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì)84. 鬧鈴功能的實(shí)現(xiàn)9八 Proteus軟件仿真101.本次試驗(yàn)的效果圖112.性能及誤差分析：11九 設(shè)計(jì)中的問題及解決方法12十 設(shè)計(jì)心得13參考文獻(xiàn)14致 謝15附錄1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)電路原理圖16附錄2 程序清單1727專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的定時(shí)鬧鐘設(shè)計(jì)一 設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的定時(shí)鬧鐘二 設(shè)計(jì)要求1、能顯示時(shí)時(shí)分分秒秒。2、能夠設(shè)定定時(shí)時(shí)間、修改定時(shí)時(shí)間。3、定時(shí)時(shí)間到能發(fā)出報(bào)警聲或者啟動(dòng)繼電器，從而控制電器的啟停。三 作用與目的以單片機(jī)為核心的數(shù)字時(shí)鐘是很有社會(huì)意義和社會(huì)價(jià)值的。鐘表原先的報(bào)時(shí)功能已經(jīng)原不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的要求，現(xiàn)代的電子時(shí)鐘多帶有類似自動(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、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等功能數(shù)字鬧鐘通過數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)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(chǎng)所成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵贰Ｓ捎跀?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。多功能數(shù)字鐘的應(yīng)用非常普遍。由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，通過它的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來(lái)。通過鍵盤可以進(jìn)行校時(shí)、定時(shí)等功能。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)和數(shù)碼管來(lái)顯示技術(shù)。 本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單片機(jī)AT89C51為核心元件同時(shí)采用LED數(shù)碼管顯示器動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”、“分”、“秒”使其具有校時(shí)功能，秒表功能，和定時(shí)器功能，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字時(shí)鐘具有編程靈活，便于功能的擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。四 設(shè)備及軟件1.AT89C51單片機(jī)圖4.1 AT89C51引腳封裝圖在本電子鬧鐘設(shè)計(jì)中就是采用利用我們熟悉的AT89C51單片機(jī)為主控芯片。AT89C51單片機(jī)由微處理器，存儲(chǔ)器，I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分構(gòu)成。其存儲(chǔ)器在物理上設(shè)計(jì)成程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩個(gè)獨(dú)立的空間，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的容量為4KB，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為128個(gè)字節(jié)。89C51單片機(jī)有4個(gè)8位的并行I/O口：P0口，P1口，P2口和P3口。各個(gè)接口均由接口鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)器，和輸入緩沖器組成。P1口是唯一的單功能口，僅能用作通用的數(shù)據(jù)輸入/輸出口。P3口是雙功能口除了具有數(shù)據(jù)輸入/輸出功能外，每條接口還具有不同的第二功能，如P3.0是串行輸入口線，P3.1口是串行輸出口線。在需要外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，P0可作為分時(shí)復(fù)用的低8位地址/數(shù)據(jù)總線，P2口可作為高8位的地址總線。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào). 它的引腳圖如圖4.1所示：2. Proteus仿真軟件Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。3.Keil軟件Keil公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的微控制器（MCU）軟件開發(fā)工具的獨(dú)立供應(yīng)商。Keil公司由兩家私人公司聯(lián)合運(yùn)營(yíng)，分別是德國(guó)慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美國(guó)德克薩斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā)工具，包括ANSI C編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫(kù)管理器、固件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心（real-time kernel）。有超過10萬(wàn)名微控制器開發(fā)人員在使用這種得到業(yè)界認(rèn)可的解決方案。其Keil C51編譯器自1988年引入市場(chǎng)以來(lái)成為事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并支持超過500種8051變種。五 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1 電路的總體原理框圖掃描鍵盤程序初始化調(diào)用顯示程序，時(shí)鐘正常運(yùn)行P3.0是否按下？調(diào)用時(shí)間設(shè)定程序，進(jìn)行顯示時(shí)間和定時(shí)時(shí)間的設(shè)定按初始時(shí)間繼續(xù)NYYYY調(diào)用程序，判定是否定時(shí)時(shí)間到復(fù)位鍵是否按下YN時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行圖1 電路原理框圖開始2 工作原理當(dāng)給電路足夠的電源時(shí)，電路開始正常初始化，此時(shí)顯示“00 ：00 ：00”，若不進(jìn)行時(shí)間調(diào)整和定時(shí)，時(shí)鐘將正常計(jì)時(shí)下去。若按下按鍵1，由于按下次數(shù)的不同，出現(xiàn)光標(biāo)閃爍的位置不同，即可進(jìn)行時(shí)間的時(shí)分秒的調(diào)整和定時(shí)時(shí)間的時(shí)分秒的調(diào)整，按鍵2和3分別是進(jìn)行時(shí)間的加和減，若確定好時(shí)間，時(shí)鐘將正常運(yùn)行，到達(dá)定時(shí)時(shí)間后蜂鳴器將會(huì)響一段時(shí)間后停止。如果按復(fù)位鍵，時(shí)鐘將重新初始化，需要重新定制時(shí)間。如果不做任何改動(dòng)，到下一個(gè)定時(shí)的時(shí)間，時(shí)鐘將會(huì)繼續(xù)鳴叫六 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)電子鬧鐘應(yīng)包括秒信號(hào)發(fā)生器、時(shí)間顯示電路、按鍵電路、供電電源以及鬧鈴指示電路等幾部分。按鍵功能說(shuō)明：A，設(shè)置時(shí)間和鬧鐘的小時(shí)；B，設(shè)置小時(shí)以及設(shè)置鬧鐘的開關(guān)；C，設(shè)置分鐘和鬧鐘的分鐘；D；設(shè)置完成退出。電子鬧鐘的系統(tǒng)框圖如下所示：復(fù)位、時(shí)鐘等電路按鈕電路 AT89C51單片機(jī)6位數(shù)碼管顯示電路鬧鈴聲指示電路電源系統(tǒng)圖2 電子鬧鐘的系統(tǒng)框圖電子鬧鐘的主電路指的是圖中虛線框內(nèi)部分，主要涉及到CPU電路和按鍵按鈕電路。主機(jī)的設(shè)計(jì)具體地說(shuō)有：1）系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)；2）系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)；3）按鍵與按鈕電路設(shè)計(jì)；4）鬧鈴聲指示電路設(shè)計(jì)。2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)對(duì)于時(shí)間要求不是很高的系統(tǒng)，只要按圖進(jìn)行設(shè)計(jì)就能使系統(tǒng)可靠起振并穩(wěn)定運(yùn)行。但由于原理圖中的C1、C2電容起著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用，因此，在本鬧鐘系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中一定要注意正確選擇參數(shù)（3010 PF），并保證對(duì)稱性（盡可能匹配），選用正牌廠家生產(chǎn)的瓷片或云母電容，如果可能的話，溫度系數(shù)要盡可能低。實(shí)驗(yàn)表明，這2個(gè)電容元件對(duì)鬧鐘的走時(shí)誤差有較大關(guān)系。3 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)一般應(yīng)有手動(dòng)或上電復(fù)位電路。復(fù)位電路的實(shí)現(xiàn)通常有兩種方式：）RC復(fù)位電路；）專用監(jiān)控電路。前者實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低，但復(fù)位可靠性相對(duì)較低；后者成本較高，但復(fù)位可靠性高，尤其是高可靠重復(fù)復(fù)位。對(duì)于復(fù)位要求高、并對(duì)電源電壓進(jìn)行監(jiān)視的場(chǎng)合，大多采用這種方式。本次課程設(shè)計(jì)采用了上電按鈕電平復(fù)位電路。4 鬧鐘指示電路設(shè)計(jì)鬧鈴指示可以有聲或光兩種形式。本系統(tǒng)采用聲音指示。關(guān)鍵元件是蜂鳴器。蜂鳴器有無(wú)源和有源兩種，前者需要輸入聲音頻率信號(hào)才能正常發(fā)聲，后者則只需外加適當(dāng)直流電源電壓即可，元件內(nèi)部已封裝了音頻振蕩電路，在得電狀態(tài)下即起振發(fā)聲。市場(chǎng)上的有源蜂鳴器分為3、5、6等系列，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需要。鬧鐘電路是用比較器來(lái)比較計(jì)時(shí)系統(tǒng)和定時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，如果計(jì)時(shí)系統(tǒng)和定時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)相同，則發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，再和一個(gè)高頻信號(hào)混合，送到放大電路驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)鬧響的功能。其電路設(shè)計(jì)參見系統(tǒng)原理圖。5 電子鬧鐘的顯示電路設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)采用了6位數(shù)碼管顯示電路。在6位LED顯示時(shí),為了簡(jiǎn)化電路,降低成本,采用動(dòng)態(tài)顯示的方式， 6個(gè)LED顯示器共用一個(gè)8位的I/O, 6位LED數(shù)碼管的位選線分別由相應(yīng)的P2. 0P2. 5控制,而將其相應(yīng)的段選線并聯(lián)在一起,由一個(gè)8位的I/O口控制,即P0口。譯碼顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)菁七段顯示譯碼器譯碼，通過6位LED七段顯示器顯示出來(lái)。到達(dá)定時(shí)電路時(shí)根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)鬧鈴。校時(shí)電路時(shí)用來(lái)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整的。圖3 位數(shù)碼管顯示電路七 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于秒脈沖信號(hào)的產(chǎn)生、顯示的實(shí)現(xiàn)、以及按鍵的處理等方面。基于軟件的秒脈沖信號(hào)通常有延時(shí)法和定時(shí)中斷法。延時(shí)法一般采用查詢方式，在延時(shí)子程序前后必然需要查詢和處理的程序，導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，因此其秒脈沖的精度不高；中斷法的原理是，利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器溢出中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，設(shè)定某定時(shí)器每100ms中斷1次，則10次的周期為1s。這種實(shí)現(xiàn)法的特點(diǎn)是精度高，秒脈沖的發(fā)生和其他處理可以并行進(jìn)行。本系統(tǒng)中所使用的晶振頻率為12MHZ。1主模塊的設(shè)計(jì)主模塊是系統(tǒng)軟件的主框架。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)一般有“自上而下”和“自下而上”兩種方式，“自上而下”法的核心就是主框架的構(gòu)建。它的合理與否關(guān)系到程序最終的功能的多少和性能的好壞。本系統(tǒng)的主模塊的程序框圖如下圖4所示：?jiǎn)?dòng)走時(shí)CPU系統(tǒng)初始化定時(shí)0初始化中斷初始化串口初始化顯示待機(jī)指示符設(shè)置鬧鈴時(shí)間刷新時(shí)間設(shè)置鬧鈴時(shí)間？否？NY有關(guān)變量初始化刷新時(shí)間秒指示鬧鈴延時(shí)1秒到否？時(shí)或分變化？否？NNYY是否到鬧鈴時(shí)間NY圖4 主模塊的程序框圖2基本顯示模塊設(shè)計(jì)基本顯示模塊設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是由顯示代碼取得相應(yīng)的段碼，顯示段碼數(shù)據(jù)的并行發(fā)送，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)，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。將16進(jìn)制時(shí)分秒數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為BCD顯示代碼關(guān)閉顯示以免顯示抖動(dòng)通過串口將時(shí)分秒數(shù)據(jù)傳入數(shù)碼管打開顯示圖5 顯示模塊程序流程圖程序流程如圖5所示。3. 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì)設(shè)置鍵嗎？設(shè)置模塊初始化閃爍標(biāo)志為將在編參數(shù)送顯示緩沖區(qū)鍵嗎？根據(jù)當(dāng)前位的性質(zhì)分別進(jìn)行處理（含上下限判斷）將當(dāng)前位的顯示代碼置暗代碼調(diào)基本顯示模塊刷新顯示設(shè)置鍵嗎？當(dāng)前編輯的是分各位？當(dāng)前編輯位下移（下一位）結(jié)束設(shè)定NNNNYYYN圖6 時(shí)間設(shè)定流程圖時(shí)間設(shè)定模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是按鍵的去抖處理與“一鍵多態(tài)”的處理。即只涉及4個(gè)鍵完成了6位時(shí)間參數(shù)的設(shè)定。軟件法去抖動(dòng)的實(shí)質(zhì)是軟件延時(shí)，即檢測(cè)到某一鍵狀態(tài)變化后延時(shí)一段時(shí)間，再檢測(cè)該按鍵的狀態(tài)是否還保持著，如是則作為按鍵處理，否則，視為抖動(dòng)，不予理睬。去抖中的延時(shí)時(shí)間一般參考資料多描述為10ms左右，實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)大于20ms，否則，會(huì)導(dǎo)致按一次作多次處理，影響程序正常執(zhí)行?！耙绘I多態(tài)”即多功能鍵的實(shí)現(xiàn)思想是，根據(jù)按鍵時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)，決定按鍵采取何種動(dòng)作，即何種功能其流程圖如下圖6所示：4. 鬧鈴功能的實(shí)現(xiàn)鬧鈴功能的實(shí)現(xiàn)涉及到兩個(gè)方面：鬧鈴時(shí)間設(shè)定和是否鬧鈴判別與相應(yīng)處理。鬧鈴時(shí)間設(shè)定模塊的設(shè)計(jì)可參照時(shí)間設(shè)定模塊，這里著重闡述鬧鈴判別與處理模塊的設(shè)計(jì)問題。鬧鈴判別與鬧鈴處理的關(guān)鍵在于判別何時(shí)要進(jìn)行鬧鈴。當(dāng)時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位中任一位發(fā)生改變（進(jìn)位）時(shí)，就必須進(jìn)行鬧鈴判別。譯碼顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出送到七段顯示譯碼驅(qū)動(dòng)器譯碼驅(qū)動(dòng)，通過六個(gè)七段LED顯示器顯示出來(lái)。鬧鈴電路根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，然后加上一個(gè)高頻或低頻信號(hào)送到放大電路驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。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(lái)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。是否設(shè)置了鬧鈴時(shí)十位、個(gè)位，分十位、個(gè)位改變了鬧鈴判別處理判當(dāng)前時(shí)間是設(shè)定時(shí)間設(shè)置鬧鈴標(biāo)志清除鬧鈴標(biāo)志中斷返回中斷返回YNY圖7鬧鈴功能流程圖其流程圖如圖7所示：慮到實(shí)用性,在該電子鐘的設(shè)計(jì)中修改定時(shí)或調(diào)整時(shí)間時(shí)采用了閃爍,而且以定時(shí)20組鬧鐘。在編程上,首先進(jìn)行了初始化定義了程序的入口地址以及中斷的入口地址,在主程序的開始定義了一組固定單元用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)的秒,分,時(shí)以及定時(shí)時(shí)間的序號(hào)等。在顯示程序段中主要進(jìn)行了閃爍的處理,采用定時(shí)器中斷置標(biāo)志位,再與位選相互結(jié)合的方法來(lái)控制調(diào)時(shí)或定時(shí)中的閃爍。時(shí),分,秒顯示則是用了軟件譯碼(查表)的方式,再用了一段固定的程序段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)化。初始化之后,用中斷方式對(duì)其計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)的同時(shí)采用了定時(shí)器比較的方法,比較當(dāng)前計(jì)數(shù)時(shí)間與定時(shí)時(shí)間是否相等,若相等則將鬧鈴標(biāo)志位置數(shù)。由于定義了定時(shí)鬧鐘組,在這里采用中斷組次,每中斷一次比較一組鬧鐘,避免了一次比較中斷時(shí)間過長(zhǎng),影響下次中斷時(shí)間。顯示之后查詢鬧鈴標(biāo)志位是否與前面所置數(shù)相等,若相等則響鈴。為了避免響鈴影響顯示,采用了每顯示幾屏以后在顯示程序中出現(xiàn)脈沖,驅(qū)動(dòng)喇叭,不會(huì)影響顯示。之后用查詢方式對(duì)按鍵進(jìn)行判斷,若有鍵按下,則進(jìn)行軟件延時(shí)消抖,避免了抖動(dòng)引起的干擾,執(zhí)行相應(yīng)的定時(shí),選時(shí)或調(diào)時(shí)程序段。對(duì)當(dāng)前時(shí)間或定時(shí)時(shí)間修改后又返回到最初的顯示程序段,如此循環(huán)下去。八 Proteus軟件仿真本次課程設(shè)計(jì)所采用的程序調(diào)試軟件為wave6000集成調(diào)試軟件，所采用的仿真軟件為protus 6 professional軟件。圖8 protus 6 professional軟件啟動(dòng)界面1.本次試驗(yàn)的效果圖如下所示：圖9 試驗(yàn)的效果圖2.性能及誤差分析：該電子鐘有三個(gè)按鍵: A, B和C鍵。按A鍵進(jìn)行校時(shí),可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí),使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,校時(shí)時(shí)需要校正哪一位哪一位就閃爍。按B鍵是對(duì)閃爍位進(jìn)行加一或返回的操作。按C鍵調(diào)整定時(shí)時(shí)間和定時(shí)組數(shù),需要調(diào)整哪一位哪一位就閃爍,該電子鐘最多可定時(shí)20組鬧鐘。經(jīng)測(cè)試該電子鐘在一天的累計(jì)誤差約為0. 1秒。該電子鐘的誤差主要由晶振自身的誤差所造成,晶振的誤差約為0. 00010. 000001。在軟件的編程過程中所產(chǎn)生的誤差比較小,在重裝初值的過程中大概需要約8個(gè)機(jī)器周期,但在程序開始對(duì)定時(shí)器賦初值時(shí),多加了8個(gè)機(jī)器周期,減小了這方面的誤差。另外在中斷的過程中,只會(huì)在第一次計(jì)時(shí)時(shí)產(chǎn)生時(shí)間的偏移,而它所產(chǎn)生累計(jì)誤差很小,可以忽略。結(jié)構(gòu)化軟件程序的調(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。本次課設(shè)，采用wave6000集成調(diào)試軟件來(lái)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。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(jiǎn)單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。首先打開protus 6 professional軟件，在元件庫(kù)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)果和課設(shè)的要求再修改程序，再運(yùn)行查，直到滿足要求。九 設(shè)計(jì)中的問題及解決方法在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題是不可避免的，我遇到了很多問題，如下所示；1.做實(shí)物時(shí)無(wú)法驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，后來(lái)了解到可以加鎖存器，如74LS253,74LS573等等，還可以加三極管用來(lái)加大電流。當(dāng)然如果換成液晶顯示屏的話就不需要考慮驅(qū)動(dòng)不了的問題了。2.燒程序時(shí)沒發(fā)燒進(jìn)去，需要改變最高和最低波特率，才能按照步驟把程序燒進(jìn)去。3.仿真時(shí)沒問題的電路，在做好實(shí)物時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)法運(yùn)行。原因可能是程序出現(xiàn)問題，或者在連實(shí)物時(shí)線路連接錯(cuò)誤等等都有可能。這是很難的一部分，需要查找出原因。在做實(shí)物的過程中我進(jìn)行的很多檢查，有很多連接錯(cuò)誤，最終又重新焊接的。4.復(fù)位電路在實(shí)物中可以運(yùn)行，但是在仿真中不能正常運(yùn)行。目前還未找到原因。十 設(shè)計(jì)心得這次設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，例如剛開始我在在仿真時(shí)程序出現(xiàn)了每次按按鈕時(shí)總是顯示測(cè)量時(shí)需要關(guān)閉仿真的字樣，試了很多方法都沒有找到原因，最后才知道是因?yàn)榘粹o太近的緣故。很多類似的經(jīng)歷讓我明白：1. 在設(shè)計(jì)程序之前,務(wù)必要對(duì)所學(xué)單片機(jī)課程的內(nèi)容有一個(gè)系統(tǒng)的了解,知道單片機(jī)片內(nèi)片外的內(nèi)容及其功能。 2. 設(shè)計(jì)程序關(guān)鍵要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的軟件流程圖。模塊化的設(shè)計(jì)思想在程序設(shè)計(jì)中的作用是重大的，它可以為你提供一個(gè)比較清晰的思路，并且很容易找到頭緒，不至于在編寫一個(gè)程序時(shí)感覺到無(wú)從下手。 3. 在設(shè)計(jì)程序時(shí),不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好,反復(fù)修改,不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路。程序剛開始編好時(shí)，一般情況下會(huì)存在很多錯(cuò)誤，要不斷地修改，不斷的改進(jìn)才能達(dá)到預(yù)期的目的，編寫程序的時(shí)間并不是很長(zhǎng)，主要是花很多時(shí)間去修改程序。 4. 要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣,讓人一看就能明白你的思路,這樣也為資料的保存和交流提供了方便。剛開始我在編寫程序時(shí)，很不習(xí)慣于寫注釋，感覺很麻煩，而且沒用，但是在修改的過程中我就遇到了較大的麻煩，以至于不得不重新的作了注釋，以增加程序的易讀性，從而使修改過程變得容易一些。 總之，通過這次課程設(shè)計(jì)不僅使我鞏固了本課程所學(xué)的基本知識(shí)，還使我具有了撰寫科研報(bào)告的初步訓(xùn)練能力，我相信這些能力在我以后的工作或者是再學(xué)習(xí)中一定會(huì)起到不小的作用，一切的辛苦和艱難都是值得的。參考文獻(xiàn)1 康年光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M.高等教育出版社.2005.07 2 曾 屹單片機(jī)原理與應(yīng)用（第2版）M長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2009年5月4 劉樂喜.微機(jī)計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用M.華中科技大學(xué)出版社.2005.085 楊剛，周群.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐.電子工業(yè)出版社.2004:18-23 341-347 118-1226 李群芳，肖看.單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社.2005.037 張毅剛，MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)M哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20048 張淑清，姜萬(wàn)錄等，單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用M國(guó)防工業(yè)出版社，20039 吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭吉，8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M清華大學(xué)出版社，2001致 謝這次課程設(shè)計(jì)能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師潘湘高老師。潘老師在我課程設(shè)計(jì)的過程中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。潘老師給我提供了許多寶貴建議。老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。感謝潘老師對(duì)我的報(bào)告進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)閱和認(rèn)真的修改。其次，感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對(duì)什么樣的困難，我都不會(huì)害怕，謝謝你們對(duì)我的支持與鼓勵(lì)！第三，要感謝所有曾經(jīng)給我們班任課的老師，老師們教會(huì)我的不僅僅是專業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度。再次，感謝我的室友及其他好友，因?yàn)橛心銈兊膸椭业恼撐牟拍艿靡皂樌瓿?。謝謝你們?cè)谖也欢臅r(shí)候給我的提點(diǎn)。在作圖和寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告的時(shí)候每當(dāng)我遇到什么不會(huì)的我都是去找陳海東同學(xué)，而你每次都會(huì)給我滿意的答案，我課程設(shè)計(jì)的完成絕對(duì)有你的一份功勞，謝謝你！感謝曹福明同學(xué)在我使用proteus和Kile軟件仿真遇到困難時(shí)給我的幫助。在此，我再一次真誠(chéng)地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝！附錄1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)電路原理圖附錄2 程序清單K1 EQU P1.0 ；在程序開始前定義變量 K2 EQU P1.1 K3 EQU P1.2 K4 EQU P1.3 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP TIME ORG 0100H MAIN:MOV SP,#50H MOV 20H,#00H ;時(shí)間 BIN SECOND MOV 21H,#00H ; BIN MINUTE MOV 22H,#00H ; BIN HOUR MOV 23H,#01H ;鬧鈴 BIN MINUTE MOV 24H,#01H ; BIN HOUR MOV 25H,#00H ;定義一個(gè)標(biāo)志位 MOV 30H,#00H ;時(shí)間 BCD SECOND MOV 31H,#00H ; MOV 32H,#00H ; BCD MINUTE MOV 33H,#00H ; MOV 34H,#00H ; BCD HOUR MOV 35H,#00H ; MOV 36H,#01H ;鬧鈴 BCD MINUTE MOV 37H,#00H ; MOV 38H,#01H ; BCD HOUR MOV 39H,#00H ; MOV TMOD,#01H ;16位計(jì)數(shù)器 T0,方式1 MOV TH0,#03CH ;賦初值 MOV TL0,#0B0H MOV IE,#10000111B ;開中斷 T0，EA=1 SETB TR0 ;T0啟動(dòng)計(jì)數(shù) MOV R2,#14H ;計(jì)數(shù)器 MOV P2,#0FFH LOOP:LCALL TIMEPRO ; 調(diào)用現(xiàn)在時(shí)間與鬧鈴時(shí)間比較程序 LCALL DISPLAY1 ; 調(diào)用現(xiàn)在時(shí)間顯示子程序 JB K1,M1 ; 判斷按鍵是否按下 LCALL XIAOZHEN1 ; 調(diào)用消抖程序 MOV C,25H.0 JC A1 A1:CLR 25H.0 LCALL SETTIME ; 調(diào)用設(shè)置現(xiàn)在時(shí)間子程序 LJMP LOOP M1:JB K2,M2 LCALL XIAOZHEN2 MOV C,25H.0 JC A2 A2:CLR 25H.0 LCALL SETATIME ; 調(diào)用設(shè)置鬧鐘的程序 LJMP LOOP M2:JB K4,M3 A3:LCALL XIAOZHEN3 MOV C,25H.0 JC A4 A4:CLR 25H.0 M3:LJMP LOOPSETTIME: L0:LCALL DISPLAY1 JB K2,L1 LCALL XIAOZHEN4 MOV C,25H.0 JC A5 A5:CLR 25H.0 INC 22H MOV A,22H CJNE A,#18H,GO12 MOV 22H,#00H MOV 34H,#00H MOV 35H,#00H LJMP L0 L1:JB K3,L2 LCALL XIAOZHEN5 MOV C,25H.0 JC A6 A6:CLR 25H.0 INC 21H MOV A,21H CJNE A,#3CH,GO11 MOV 21H,#00H MOV 32H,#00H MOV 33H,#00H LJMP L0 GO11:MOV B,#0AH DIV AB MOV 32H,B MOV 33H,A LJMP L0 GO12:MOV B,#0AH DIV AB MOV 34H,B MOV 35H,A LJMP L0 L2:JB K4,L0 LCALL XIAOZHEN3 MOV C,25H.0 JC AX AX:CLR 25H.0 RETSETATIME:LCALL DISPLAY2 ;調(diào)用鬧鐘設(shè)置，鬧鈴響時(shí)的顯示程序 N0:LCALL DISPLAY2 JB K3,N1 LCALL XIAOZHEN6 MOV C,25H.0 JC A7 A7:CLR 25H.0 INC 24H MOV A,24H CJNE A,#24,GO22 MOV 24H,#00H MOV 38H,#00H MOV 39H,#00H LJMP N0 N1:JB K1,N2 LCALL XIAOZHEN7 MOV C,25H.0 JC A8 A8:CLR 25H.0 INC 23H MOV A,23H CJNE A,#60,GO21 MOV 23H,#00H MOV 36H,#00H MOV 37H,#00H LJMP N0 GO21:MOV B,#0AH DIV AB MOV 36H,B MOV 37H,A LJMP N0 GO22:MOV B,#0AH DIV AB MOV 38H,B MOV 39H,A LJMP N0 N2:JB K4,N0 LCALL XIAOZHEN3 MOV C,25H.0 JC A9 A9:CLR 25H.0 RETTIMEPRO:MOV A,21H MOV B,23H CJNE A,B,BK MOV A,22H MOV B,24H CJNE A,B,BK SETB 25H.0 MOV C,25H.0 JC XX XX:LCALL TIMEOUT BK:RET TIMEOUT: X1:LCALL BZ LCALL DISPLAY2 CLR 25H.0 JB K4, X1 RET BZ:CLR P3.7 MOV R7,#250 T2:MOV R6,#124 T3:DJNZ R6,T3 DJNZ R7,T2 SETB P3.7 JB K4,XY LCALL XIAOZHEN3 MOV C,25H.0 JC XY1 XY:RET XY1:LJMP LOOPXIAOZHEN1:LCALL DISPLAY1 JB K1,XIAOZHEN1 MOV C,K1 JC XIAOZHEN1 LCALL DELAY MOV C,K1 JC XIAOZHEN1 STOP1:MOV C,K1 JNC STOP1 LCALL DELAY MOV C,K1 JNC STOP1 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN2:LCALL DISPLAY2 JB K2,XIAOZHEN2 MOV C,K2 JC XIAOZHEN2 LCALL DELAY MOV C,K2 JC XIAOZHEN2 STOP2:MOV C,K2 JNC STOP2 LCALL DELAY MOV C,K2 JNC STOP2 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN3:LCALL DISPLAY1 JB K4,XIAOZHEN3 MOV C,K4 JC XIAOZHEN3 LCALL DELAY MOV C,K4 JC XIAOZHEN3 STOP3:MOV C,K4 JNC STOP3 LCALL DELAY MOV C,K4 JNC STOP3 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN4:LCALL DISPLAY1 JB K2,XIAOZHEN4 MOV C,K2 JC XIAOZHEN4 LCALL DELAY MOV C,K2 JC XIAOZHEN4 STOP4:MOV C,K2 JNC STOP4 LCALL DELAY MOV C,K2 JNC STOP4 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN5:LCALL DISPLAY1 JB K3,XIAOZHEN5 MOV C,K3 JC XIAOZHEN5 LCALL DELAY MOV C,K3 JC XIAOZHEN5 STOP5:MOV C,K3 JNC STOP5 LCALL DELAY MOV C,K3 JNC STOP5 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN6:LCALL DISPLAY2 JB K3,XIAOZHEN6 MOV C,K3 JC XIAOZHEN6 LCALL DELAY MOV C,K3 JC XIAOZHEN6 STOP6:MOV C,K3 JNC STOP6 LCALL DELAY MOV C,K3 JNC STOP6 SETB 25H.0 RET XIAOZHEN7: