畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于AT89C52單片機的電子鐘設(shè)計_第1頁
畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于AT89C52單片機的電子鐘設(shè)計_第2頁
畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于AT89C52單片機的電子鐘設(shè)計_第3頁
畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于AT89C52單片機的電子鐘設(shè)計_第4頁
畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于AT89C52單片機的電子鐘設(shè)計_第5頁
已閱讀5頁,還剩30頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、畢 業(yè) 論 文題 目學生姓名系部名稱自動化系專業(yè)班級指導教師起止時間教 務(wù) 處 制畢業(yè)論文工程表填表日期年 月 日迄今已進行 周剩余 周學生姓名系部自動化系專業(yè)、班級指導教師姓名職稱從事專業(yè)電子信息是否外聘是否題目名稱指導教師意 見 指導教師簽字: 年 月 日系 意 見系主任簽字: 年 月 日畢業(yè)辯論成績:年 月 日小組辯論委員會成員簽字:年 月 日辯論委員會主任簽字:年 月 日摘 要單片機自20世紀70年代問世以來,以其極高的性能價格比,受到人們的重視和關(guān)注,應用很廣、開展很快。而51單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。 本次設(shè)計以AT89C52芯片為核心,輔以必要的外圍電路,設(shè)計

2、了一個簡易的電子時鐘,它由220V交流電源供電。在硬件方面,除了CPU外,使用6個七段LED數(shù)碼管來進行顯示,LED采用的是靜態(tài)顯示。通過LED能夠比擬準確顯示時、分、秒。兩個簡單的按鍵實現(xiàn)對時間的調(diào)整。軟件方面采用匯編語言編程。整個電子鐘裝置能完成時間的顯示、調(diào)時、定時鬧鐘、秒表、復位等功能。 通過這次設(shè)計讓我更深入了解單片機根本電路、如何控制和定時器和中斷編程的根本方法,從而鍛煉了我學習、設(shè)計和開發(fā)軟、硬件的能力。關(guān)鍵詞:單片機應用,電子時鐘目 錄 TOC o 1-3 h z u 摘 要 I第1章 緒 論 11.1 引 言 11.2 單片機技術(shù)的開展特點 11.3 單片機的應用領(lǐng)域 2第2

3、章 方案的要求與設(shè)計42.1 方案要求 4 HYPERLINK l _Toc263759594 方案設(shè)計 4 HYPERLINK l _Toc263759595 第3章 系統(tǒng)設(shè)計5 HYPERLINK l _Toc263759596 AT89C52 管腳說明53.2 T0和 T1的設(shè)置7 HYPERLINK l _Toc263759598 T2 的設(shè)置10 HYPERLINK l _Toc263759599 模塊的設(shè)置13 HYPERLINK l _Toc263759600 電源局部13 HYPERLINK l _Toc263759601 復位局部133.4.3 振蕩器局部143.4.4 發(fā)聲

4、局部143.4.5 顯示局部15 HYPERLINK l _Toc263759606 第4章 軟件設(shè)計17 HYPERLINK l _Toc263759607 主程序流程圖17 HYPERLINK l _Toc263759608 中斷程序流程圖18 HYPERLINK l _Toc263759609 源程序20 HYPERLINK l _Toc263759610 結(jié) 論 PAGEREF _Toc263759610 h 21參考文獻 22致 謝 23附 錄 24第1章 緒 論 1.1 引 言在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中,電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如:在冶金工業(yè)、

5、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中,人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反響爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。采用MCS-51單片機來對溫度進行控制,不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點,而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標,從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。中小規(guī)模的電站很多,大局部采用手動測溫,十分不便4。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,尤其是在大棚種植中,棚中溫度的采集與控制成為一個制約其開展的因素。大棚初具規(guī)模后,棚中溫度不均會導致作物生長狀況不理想。因此,單片機對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。利用單片機采集和控制溫度可以到達小型化、輕便化。本文以它為例進行

6、介紹,希望能收到舉一反三和觸類旁通的效果。1.2 單片機技術(shù)的開展特點自單片機出現(xiàn)至今,單片機技術(shù)已走過了近20年的開展路程??v觀20年來單片機發(fā) 展歷程可以看出,單片機技術(shù)的開展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā) 展為先導,以廣泛的應用領(lǐng)域拉動,表現(xiàn)出較微處理器更具個性的開展趨勢。 1、單片機長壽命 這里所說的長壽命,一方面指用單片機開發(fā)的產(chǎn)品可以穩(wěn)定可靠地工作 十年、二十年,另一方面是指與微處理器相比的長壽命。隨著半導體技術(shù)的飛速開展, MPU更新?lián)Q代的速度越來越快,以386、486、586為代表的MPU,很短的時間內(nèi)就被淘汰出 局,而傳統(tǒng)的單片機如68HC05、8051等

7、年齡已有15歲,產(chǎn)量仍是上升的。這一方面是由 于其對相應應用領(lǐng)域的適應性,另一方面是由于以該類CPU為核心,集成以更多I/O功能 模塊的新單片機系列層出不窮。可以預見,一些成功上市的相對年輕的CPU核心,也會隨 著I/O功能模塊的不斷豐富,有著相當長的生存周期。新的CPU類型的加盟,使單片機隊伍 不斷壯大,給用戶帶來了更多的選擇余地。 2、8位、16位、32位單片機共同開展 這是當前單片機技術(shù)開展的另一動向。長期以來,單 片機技術(shù)的開展是以8位機為主的。隨著移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品 進入家庭,32位單片機應用得到了長足開展。以Motorola 68K為CPU的32位單片機97

8、年的 銷售量達8千萬枚。過去認為由于8位單片機功能越來越強,32位機越來越廉價,使16位 ,而16位單片機的開展無論從品種和產(chǎn)量方面,近年來都有較大幅 度的增長。 3、單片機速度越來越快 MPU開展中表現(xiàn)出來的速度越來越快是以時鐘頻率越來越高為標志 的。而單片機那么有所不同,為提高單片機抗干擾能力,降低噪聲,降低時鐘頻率而不犧 牲運算速度是單片機技術(shù)開展之追求。一些8051單片機兼容廠商改善了單片機的內(nèi)部時序,在不提高時鐘頻率的條件下,使運算速度提高了很多,Motorola單片機那么使用了瑣環(huán)技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)使內(nèi)部總線速度大大高于時鐘產(chǎn)生器的頻率。68HC08單片機使 用4.9M外部振蕩器而

9、內(nèi)部時鐘達32M,而M68K系列32位單片機使用32K的外部振蕩器頻率 內(nèi)部時鐘可達16MHz以上。 4、低電壓與低功耗 自80年代中期以來,NMOS工藝單片機逐漸被CMOS工藝代替,功耗得以大幅度下降,隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)由3m工藝,全靜態(tài)設(shè)計使時鐘頻率從直流到數(shù)十兆任選,都使功耗不斷下降 。Motorola 最近推出任選的M.CORE 可在1.8V電壓下以50M/48MIPS全速工作,功率約為 20mW。幾乎所有的單片機都有Wait、Stop等省電運行方式。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。一般單片機都能在3到6V范圍內(nèi)工作,對電池供電的單片機不再需要對電源采 取穩(wěn)壓措施。低電壓供電的

10、單片機電源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供電的單片機已經(jīng)問世。 5、低噪聲與高可靠性技術(shù) 為提高單片機系統(tǒng)的抗電磁干擾能力,使產(chǎn)品能適應惡劣的工作環(huán)境,滿足電磁兼容性方面更高標準的要求,各單片機商家在單片機內(nèi)部電路中采取了一些新的技術(shù)措施。如美國國家半導體NS的COP8單片機內(nèi)部增加了抗EMI電路,增強了 “看門狗的性能。Motorola也推出了低噪聲的LN系列單片機。 1.3 單片機的應用領(lǐng)域 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使

11、用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的平安保障系統(tǒng),錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此,單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個范疇: 1、在 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1540405.htm t _blank 智能儀器儀表上的應用單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點,廣泛應用于儀器

12、儀表中,結(jié)合不同類型的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/16431.htm t _blank 傳感器,可實現(xiàn)諸如電壓、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/44147.htm t _blank 功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化,且功能比起采用電子或 HYPERLINK :/baike.baidu /view/635019.htm t _blank 數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備 HYPERLINK :/baike.baidu /view

13、/1608633.htm t _blank 功率計, HYPERLINK :/baike.baidu /view/130973.htm t _blank 示波器,各種分析儀。2、在工業(yè)控制中的應用用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng),與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。3、在家用電器中的應用可以這樣說,現(xiàn)在的家用電器根本上都采用了單片機控制,從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到 HYPERLINK :/baike.baidu /view/287613.htm t _blank 電子秤量設(shè)備,五花八門,無

14、所不在。4、在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應用現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口,可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信,為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備根本上都實現(xiàn)了單片機智能控制,從 , 機、小型 HYPERLINK :/baike.baidu /view/84642.htm t _blank 程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動 ,集群移動通信,對講機等。5、單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應用單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛,例如醫(yī)用呼吸機,各種分析儀,監(jiān)護儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。6、在各種大型電器中的模塊化應用某些專用

15、單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能,從而在各種電路中進行模塊化應用,而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機,看似簡單的功能,微縮在純電子芯片中有別于磁帶機的原理,就需要復雜的類似于計算機的原理。如:音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中類似于ROM,由微控制器讀出,轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號類似于聲卡。在大型電路中,這種模塊化應用極大地縮小了體積,簡化了電路,降低了損壞、錯誤率,也方便于更換。7、單片機在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應用單片機在汽車電子中的應用非常廣泛,例如汽車中的發(fā)動機控制器,基于CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器,GPS導航系統(tǒng),abs防抱死系統(tǒng),制動系統(tǒng)等等。此外,單片機在工商,科研、教育,

16、國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。第2章 方案的要求與設(shè)計第2.1節(jié) 方案要求1主要的任務(wù)及目標:用單片機設(shè)置一個時鐘裝置1時鐘功能;2鬧鐘功能;3秒表功能。2設(shè)計的主要內(nèi)容為:1時鐘范圍:24h,60m,60s;2按鍵調(diào)整時間設(shè)定;3按鍵設(shè)定鬧鐘,精度為分鐘;4按鍵控制秒表,精度為0.01秒;5供電220VAC。第2.2節(jié) 方案設(shè)計數(shù)字時鐘方案: 數(shù)字時鐘是本設(shè)計的最主要的局部。根據(jù)需要,可利用兩種方案實現(xiàn)。方案一:本方案采用Dallas公司的專用時鐘芯片DS12887A。該芯片內(nèi)部采用石英晶體振蕩器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完備的時鐘鬧鐘功能,因此,可直接對其以用于顯示或

17、設(shè)置,使得軟件編程相對簡單。為保證時鐘在電網(wǎng)電壓缺乏或突然掉電等突發(fā)情況下仍能正常工作,芯片內(nèi)部包含鋰電池。當電網(wǎng)電壓缺乏或突然掉電時,系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到內(nèi)部鋰電池供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電,程序不執(zhí)行時,鋰電池也能保證芯片的正常運行,以備隨時提供正確的時間。方案二:本方案完全用軟件實現(xiàn)數(shù)字時鐘。原理為:在單片機內(nèi)部存儲器設(shè)三個字節(jié)分別存放時鐘的時、分、秒信息。利用定時器與軟件結(jié)合實現(xiàn)1秒定時中斷,每產(chǎn)生一次中斷,存儲器內(nèi)相應的秒值加1;假設(shè)秒值到達60,那么將其清零,并將相應的分字節(jié)值加1;假設(shè)分值到達60,那么清零分字節(jié),并將時字節(jié)值加1;假設(shè)時值到達24,那么將時字節(jié)清零。該方案具有硬件電

18、路簡單的特點。但由于每次執(zhí)行程序時,定時器都要重新賦初值,所以該時鐘精度不高。而且由于是軟件實現(xiàn),當單片機不上電,程序不執(zhí)行時,時鐘將不工作?;谟布娐返目紤],本設(shè)計采用方案二完成數(shù)字時鐘的功能。第3章 系統(tǒng)設(shè)計第3.1節(jié) AT89C52的管腳說明 AT89C52是本設(shè)計最核心的部件,它是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含8K bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器RAM,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),與標準MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用8位中央處理器CPU和Fl

19、ash存儲單元,功能強大。AT89C52單片機適用于許多較為復雜的控制應用場合。圖3.1是AT89C52最常見的一種封裝。 圖3.1 AT89C52如上圖所示,AT89C52共有40個管腳,其各個功能如下:VCC 運行時加5VVSS 接地XTAL1 振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端RST 復位輸入,高電平有效,在晶振工作時,在RST引腳上作用2個機器周期以上的高電平,將使單片機復位。/VPP 片外程序存儲器訪問允許信號。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器地址為0000H-FFFFH,端必須保持低電平接地,如果端為高電平接Vcc端,CPU那么執(zhí)行內(nèi)部程序中

20、的指令。LAE/ 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE地址允許鎖存輸出脈沖用于鎖存地址的低8位位數(shù)字節(jié)。一般情況下,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖第二功能。:程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當AT89C52由外部存儲器取指令或數(shù)據(jù)時,每個機器周期兩次有效,即輸出兩個脈沖。在此期間,當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,將跳過兩次信號。P0口 是一組8位漏極開路雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時,每位能吸收電

21、流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路,對端口P0寫“1時,可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址低8位和數(shù)據(jù)總線服用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在本設(shè)計中P0口的高4位P0.7P0.4輸出秒十位,低4位P0.3P0.0輸出秒個位。P1口 是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口。在對EPROM型單片機編程和驗證程序時,它接收低8位地址。P1能驅(qū)動吸收或輸出電流4個LSTTL電路。在時鐘系統(tǒng)中,P1口的高4位P1.7P1.4用來輸出時十位,低4位P1.3P1.0用來輸出時個位。P1.0還被用作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入端,即專用功能T2。P1.1被用作專

22、用功能端T2EX,即定時器T2的外部控制端。參見表3.1。引腳號功能特性T2定時/計數(shù)器2外部計數(shù)脈沖輸入,時鐘輸出T2XE定時/計數(shù)器2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制P2口 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O口,P2的輸出緩沖級可驅(qū)動吸收或輸出電流4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1,通過內(nèi)部的上拉電阻,某個引腳外部信號拉低是會輸出一個電流。在時鐘系統(tǒng)中,P2口的高4位P2.7P2.4用來輸出分十位,低4位P2.3P2.0用來輸出分個位。P3口 是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動吸收或輸出電流4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可

23、作為輸入端口。此時,被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示: 表3.2 P3口各位的第二功能 端口引腳 第二功能RXD 串行輸入口TXD 串行輸出口 外部中斷0 外部中斷1T0 定時/計數(shù)器0T1 定時/計數(shù)器1 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通第3.2節(jié) T0和T1的設(shè)置定時器/計數(shù)器0和定時器/計數(shù)器1有兩個外部輸入端T0、和T1、兩個8位的二進制加法計數(shù)器TH0、TL0和TH1、TL1。由兩個內(nèi)部特殊功能存放器TMOD、TCON控制定時器/計數(shù)器的工作,其中TMODTimer/Counter Mode C

24、ontrol是定時器/計數(shù)器模式控制存放器,其格式如下表3.3所示存放器各位不可位尋址。表3.3 TMOD存放器名:TMOD位名稱GATEC/M1M0GATEC/M1M 0地址:89H位地址TMOD被分為兩個局部,每局部4位,高4位用于定時器/計數(shù)器1,低4位用于定時器/計數(shù)器0。其中GATE和C/用于控制計數(shù)信號的輸入,M1、M0用于定義計數(shù)器的工作方式。TCON是定時器/計數(shù)器存放器,其格式如下表所示存放器各位可位尋址:表3.4 TCON存放器名:TCON位名稱TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0地址:88H位地址8FH8EH 8DH8CH8BH8AH89H88HTCON也被分

25、為兩局部,高4位用于定時器/計數(shù)器。其中TR1、TR0用于控制計數(shù)信號的輸入,TF1、TF0位計數(shù)器的溢出位。TMOD中的GATE和TCON中的TR0用于控制計數(shù)脈沖的接通,通常有兩種使用方法:GATE=0時,僅僅由程序設(shè)置TR0=1來接通計數(shù)脈沖,由程序設(shè)置TR=0來停止計數(shù)。此時與外部中斷無關(guān)。GATE=1時,先由程序設(shè)置TR=1,然后由外部中斷來控制計數(shù)的接通與關(guān)閉。 兩個8位計數(shù)器均為加法計數(shù)器,它們的級聯(lián)和技術(shù)范圍是有TMOD中的M1和M0來控制的。M1、M0可設(shè)置4種內(nèi)部計數(shù)的工作方式,如表3.5所示。 表3.5 計數(shù)器工作方式工作方式M1M0 功 能 計 數(shù) 范 圍00013位二

26、進制加法計數(shù)器10116位二進制加法計數(shù)器210可重置初值的8位二進制加法計數(shù)器 續(xù)表工作方式M1M0 功 能 計 數(shù) 范 圍3112個獨立的8位二進制加法計數(shù)器僅對T0工作方式0主要為兼容早期的MCS-48單片機所保存,一般可用工作方式1代替。工作方式1的特點是:計數(shù)范圍寬,但每次的初值均要由程序來設(shè)置。工作方式2的特點是:初值只需要設(shè)置一次,每次溢出后,初值自動會從TH0加載到TL0或從TH1加載到TL1,但計數(shù)范圍較工作方式1小。工作方式3的特點是:增加了一個獨立的計數(shù)器,但只能適用于定時器/計數(shù)器0而且占用了定時器/計數(shù)器1的TR1和TF1,所以此時的定時器/計數(shù)器1只能用于不需要中斷

27、的應用,如作為串行口的波特率發(fā)生器。4種工作方式對溢出處理均相同,加法計數(shù)超出范圍后,溢出信號將使TCON中的TF0或TF1置位,計數(shù)值回到0或初值,重新開始計數(shù)。TF0或TF1置位后,可向CPU提出中斷請求。TF0和TF1在CPU響應中斷后會自動復位,而禁止中斷響應時,也可由軟件來復位。以工作方式1為例,定時時間T為計數(shù)范圍乘上計數(shù)周期,即1由表3.5和公式1可知,當初值等于0時,4種工作方式有中最大定時時間的為工作方式1。又外接晶振頻率為12Mhz,那么最大定時時間為65536,即65.36ms。時鐘要求顯示時間精度為妙,而定時器最大定時時間為65.36ms ,小于1s,很顯然直接用一個定

28、時器來定時是行不通的。為此,把T0設(shè)為定時器模式,T1設(shè)為計數(shù)器模式,它們都以工作方式1工作,即把TMOD賦值01010001B,又由軟件來啟動或停止中斷,那么把00000000B賦予TCON。T0定時時間為0.05s,T1計數(shù)次數(shù)為20,這樣可得1s的定時時間。由公式1可導出計算初值的公式: 2 由公式2可分別計算出T0和T1的初值:T0初值=65536-50000=15536=3CB0H;T1初值=65536-20=65516=FFECH。第3.3節(jié) T2的設(shè)置AT89C52除了MCS-51中51子系列所有的定時器/計數(shù)器0、定時器/計數(shù)器1外,還有一個定時器/計數(shù)器2。定時器/計數(shù)器2有

29、兩個外部輸入端T2和T2EX,兩個8位的二進制計數(shù)器TH2和TL2,兩個重載或捕獲存放器RCAP2L和RCAP2H和兩個內(nèi)部特殊功能存放器T2CON和T2MOD。定時器/計數(shù)器2的兩個外部輸入端T2和T2EX分別借用了P1.0和P1.1。T2CON、T2MOD、RCAP2L、RCAP2H、TL2和TH2這六個存放器或計數(shù)器的內(nèi)部地址分別為0C8H0CDH,復位后,除了T2MOD中未定義的各位值不確定外,其余均為0。T2CON中的各位可進行位尋址,其他存放器或計數(shù)器的各位不能按位尋址。T2CONTimer/Counter2 Control的格式和其各位的功能分別如表3.6和表3.7所示。表3.6

30、 T2CON存放器名:T2CON位名稱EXF2RCLKTCJKEXEN2TR2C/CP/ 地址:0C8H位地址0CFH0CEH 0CDH0CCH0CBH0CAH0C9H 0C8H表3.7 T2CON的各位功能符號 功能TF2定時器2溢出標志。定時器2溢出是,又由硬件置位,必須由軟件清0。當RCLK=1時,定時器2溢出,不對TF2置位。EXF2定時器2外部標志。當EXEN2=1,且當T2EX引腳上出現(xiàn)負跳變而出現(xiàn)捕獲或重裝載時,EXF2置位,申請中斷。此時如果允許定時器2中斷,CPU將響應中斷,執(zhí)行定時器2中斷效勞程序,EXF2必須由軟件去除。當定時器2工作在向上或向下計數(shù)工作方式時DECN=1

31、,EXF2不能激活中斷。RCLK接收時鐘允許。RCLK=1時,用定時器2溢出脈沖作為串行口工作于工作方式1或3時的接收時鐘,RCLK=0,用定時器1的溢出脈沖作為接收時鐘。 續(xù)表符號 功能TCLK發(fā)送時鐘允許。TCLK=1時,用定時器2溢出脈沖作為串行口工作于工作方式1或3時的發(fā)送時鐘,TCLK=0,用定時器1的溢出脈沖作為發(fā)送脈沖。EXEN2定時器2外部允許標志。當EXEN2=1時,如果定時器2未用于作串行口的波特率發(fā)生器,在T2EX端出現(xiàn)負跳變脈沖時,激活定時器2捕獲或重裝載。EXEN2=0時,T2EX端的外部信號無效。TR2定時器2啟動/停止控制位。TR2=1時,啟動定時器2C/定時器2

32、定時方式或計數(shù)方式控制位。假設(shè)為0,選擇定時方式。假設(shè)為1,選擇對外部事件計數(shù)方式下降沿觸發(fā)。CP/捕獲/重裝載選擇。CP/=1時,如EXEN2=1,且T2EX端出現(xiàn)負跳變脈沖時發(fā)生捕獲操作。CP/=0時,假設(shè)定時器2溢出或EXEN2=1的條件下,T2EX端出現(xiàn)負跳變脈沖,都會出現(xiàn)自動重載操作。當RCLK=1或TCLK=1時,該位無效,在定時器2溢出是強制其自動重裝載。T2MODTimer 2 Mode Control雖然是定時器/計數(shù)器2模式控制器的縮寫,但定時器/計數(shù)器2的工作模式與T2CON更為親密,T2MOD只用了2位,其格式如表3.8所示存放器各位不可位尋址。表3.8 T2MOD存放

33、器名:T2MOD位名稱T2OEDCEN 地址:0C9H位地址T2OE是定時器2的輸出允許位,置位后,允許T2引腳輸出可編程的方波。DCEN是定時器2的計數(shù)方向控制允許位,置位可允許定時器2進行加/減計數(shù)方式。表3.9 定時器2工作方式RCLK+TCLKCP/TR 2 MODE 0 0 116-bit Auto-reload 0 1 116-bit Capture 續(xù)表 RCLK+TCLK CP/ TR 2 MODE 1 x 1Baud Rate Generator x x 0(Off)捕獲Capture方式:在捕獲方式下,利用外部引腳T2EXP1.1上的下降沿,可捕獲當前TH2和TL2的16位

34、計數(shù)值。TH2和TL2的計數(shù)信號可來自內(nèi)部基準時鐘,此時捕獲方式可測得引腳T2EX上兩個下降沿之間的時間;TH2和TL2計數(shù)信號也可來自引腳T2P1.0上的脈沖信號,此時的捕獲方式可測得T2EX上兩個下降邊沿周期,T2上所出現(xiàn)的脈沖數(shù)。自動重載Auto-reload方式:自動重載方式可通過T2MOD中的DCEN位來設(shè)置自動重載時的計數(shù)方式,DCEN=0為加法計數(shù)的自動重載方式,DCEN=1為可控加/減法計數(shù)的自動重載方式。當DCEN=0,假設(shè)EXEN2=0,定時器2為向上計數(shù)至0FFFFH溢出,置位TF2激活中斷,同時把16位計數(shù)存放器RCAP2H和RCAP2L重裝載,RCAP2H和RCAP2

35、L的值可由軟件設(shè)置;假設(shè)EXEN2=1,定時器2的16位重載由溢出或外部輸入端T2EX從1至0的下降沿觸發(fā)。這個脈沖使EXF2置位,如果中斷允許,同樣產(chǎn)生中斷。波特率發(fā)生器Baud Rate Generator方式:置位T2CON中的TCLK或RCLK位可將定時器2設(shè)置為波特率發(fā)生器方式,此時,串行口的發(fā)送和接收波特率可以不同,如定時器2作為發(fā)送或接收波特率發(fā)生器方式,而定時器1作為接收或發(fā)送波特率發(fā)生器方式。定時器2是用來產(chǎn)生秒表定時中斷的,采用自動重裝載Auto-reload方式工作,即把00000000B賦予T2CON。令T2MOD中DCEN=0, EXEN2=0,定時器2為向上計數(shù)至0

36、FFFFH溢出,置位TF2激活中斷,同時把16位計數(shù)存放器RCAP2H和RCAP2L重裝載,RCAP2H和RCAP2L的值可由軟件設(shè)置。由于秒表要求精度為0.01s,定時器2的定時時間也要為0.01秒。由公式2可知:T2初值=65536-10000=55536=D8F0H,即TH2=D8H,TL2=F0H;RCAP2H=D8H,RCAP2L=F0H。第3.4節(jié) 模塊設(shè)計3.4.1 電源局部如圖3.2所示,LM7805CT是一個三端集成穩(wěn)壓器,輸出端電壓+5V,其自身壓降為23V,這里取2.5V,那么1端電壓為7.5V。整流濾波系數(shù)為1.26,那么變壓器二次側(cè)的電壓為6V,因此變壓器的砸數(shù)比為3

37、:110。圖3.2 電源電路3.4.2 復位局部如圖3.3所示,上電時電容充電,1端低壓經(jīng)非門輸出2端為高壓,啟動復位。當電容充滿電后,1端高壓經(jīng)非門輸出2端為低壓,復位停止。假設(shè)按下S0,電容開始放電,1端低壓經(jīng)非門輸出2端為高壓,那么啟動復位。 圖3.3 按鍵復位電路3.4.3 振蕩器局部MCS-51單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反響元件的片外石英晶體及電容一起構(gòu)成一個自激振蕩器,如圖3.4所示。 圖3.4 振蕩器 圖中石英晶體為12MHz,兩個電容為20pF。單片機一個機器周期包含12個振蕩周期

38、,那么每個機器周期恰為1。3.4.4 發(fā)聲局部“1那么蜂鳴器發(fā)聲,寫“0那么蜂鳴器停止發(fā)聲,如圖3.5所示。 圖3.5 發(fā)聲電路3.4.5 顯示局部為了使數(shù)碼管能顯示十進制數(shù),必須先由軟件將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制的BCD碼,然后再將十進制數(shù)的BCD碼經(jīng)過譯碼器的譯出,經(jīng)驅(qū)動器點亮對應的的段,如圖3.6所示。 圖3.6 數(shù)碼管顯示電路圖中所用的譯碼器是7447集成顯示譯碼器,輸出系為驅(qū)動器設(shè)計,其邏輯0吸入電流高達40mA,故必須使用電阻加以限流,以免電流過大燒毀顯示器。輸入端、輸出端和數(shù)碼管顯示數(shù)字之間的關(guān)系如表3.10所示。表3.10 7447功能表輸入端:D C B A 輸出端:a b c

39、d e f g 數(shù)碼管顯示數(shù)字 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9第4章 軟件設(shè)計第4.1節(jié) 主程序流程圖電子時鐘的主程序流程圖如圖4.1所示。 圖4.1

40、主程序流程圖S1和S4用來選擇進入調(diào)時模式、調(diào)整鬧鐘模式還是秒表模式。S1按下,S4也按下,那么進入調(diào)時模式。假設(shè)此時按下S6鍵,那么時鐘小時加一,按下S7分鐘加一,然后顯示當前時分秒;假設(shè)S6,S7都不按,那么直接顯示當前時間。S1按下,S4不按下,那么進入鬧鐘調(diào)整模式。假設(shè)此時按下S6,鬧鐘小時加一,按下S7,鬧鐘分加一;假設(shè)S6,S7都不按,直接按下S4鍵,那么退出鬧鐘調(diào)整模式。S1不按,S4不按,直接按下S7鍵,開始秒表計時,假設(shè)沒有超過1小時,顯示分秒百分秒,假設(shè)超過1小時,那么顯示時分秒,再按下S7秒表停止。假設(shè)按下S6那么秒表停止并且時間歸0當時鐘走到剛好為鬧鐘設(shè)定的時間時,蜂鳴

41、器開始發(fā)聲鳴叫,按下S1,那么蜂鳴器停止鳴叫。第4.2節(jié) 中斷程序流程圖1T2中斷程序流程圖T2是用來產(chǎn)生秒表中斷的,如圖4.2所示。百分秒加1百分秒歸0秒加1秒歸0分加1分歸0時加1時歸01秒60秒60分24時返回清T2溢出標志T2定時中斷NYNYNYNY圖4.2 T2中斷流程圖 2T1中斷程序流程圖重裝T1初值秒加1秒歸0分加1時歸0分歸0時加160秒60分返回24時T1計數(shù)中斷YNNYNY 圖4.3 T1中斷流程圖3T0中斷程序流程圖T0定時器每次到定時時間就中斷一次,產(chǎn)生一個脈沖,如圖4.4所示。T0定時中斷重裝T0初值在T1入口形成計數(shù)脈沖返回 圖4.4 T0中斷流程圖 T0定時時間

42、為0.05s,每0.05s就在T1入口P3.5口形成一個脈沖。T1計數(shù)器計數(shù)次數(shù)為20,接收到20個脈沖1秒啟動中斷。先秒加一,假設(shè)秒超過59,那么秒歸0并且分加一;假設(shè)分超過59,那么分歸0并且時加一;假設(shè)時超過23,那么時歸0。T2為定時器,定時時間為0.01s,也即秒表計時精度為0.01s。先百分秒加一,假設(shè)到達一秒,那么秒加一,百分秒歸0;假設(shè)秒超過59,那么秒歸0并且分加一;假設(shè)分超過59,那么分歸0并且時加一;假設(shè)時超過23,那么時也歸0。T2中斷優(yōu)先于T0、T1,即給IP存放器賦值00100000B。 第4.3節(jié) 源程序電子時鐘系統(tǒng)的源程序請參見附錄。結(jié) 論1功能介紹1時間顯示:

43、按S1鍵,電子時鐘蜂鳴器關(guān)閉,這時如按下S4鍵,那么進入調(diào)整時分階段,按下S6鍵小時加一,按下S7鍵那么分鐘加一。如S6、S7都沒按,那么顯示當前時間。2鬧鐘功能:按下S1鍵,蜂鳴器關(guān)閉,此時假設(shè)沒有按下S4鍵,那么進入鬧鐘調(diào)整階段,按下S6鍵鬧鐘小時加一,按下S7鍵那么鬧鐘分鐘加一。假設(shè)S6、S7都沒按,此時程序不停詢問是否要改變鬧鐘時分,只要按下S4鍵,就可以退出鬧鐘調(diào)整階段,直接顯示當前時間。假設(shè)當前顯示時間正好為設(shè)定的鬧鐘值時,蜂鳴器開啟,此時按下S1鍵就可以關(guān)閉蜂鳴器。3 秒表功能:按下S7鍵啟動秒表,LED顯示當前的秒表值,假設(shè)再按下S7那么秒表停止,再按下S7那么又繼續(xù)跑動。按下

44、S6鍵,當前秒表值歸0且秒表停止。2設(shè)計心得 在這次的畢業(yè)設(shè)計過程中,我遇到了許多問題。電路原理圖的設(shè)計是我的弱處,開始時對一些電路不是很了解,經(jīng)過查找資料與同學探討,逐漸明白了其中的關(guān)鍵。對程序的理解,一開始沒有按照程序流程圖來,總覺得模模糊糊,似是而非,后來按照程序流程圖一步一步的搞明白了。由于時間和能力問題,本次設(shè)計沒有進行試驗,很是遺憾。但在查找資料的過程中學到很多,同時在協(xié)作的過程中增進了同學間的友誼。參考文獻1 謝自美電子線路設(shè)計實驗測試M武漢:華中理工大學出版社,1992.2 何立民單片機應用系統(tǒng)設(shè)計M北京:北京航空航天大學出版社,1993.3 樓然笛單片機開發(fā)M北京:人民郵電出

45、版社,1994.4 付家才單片機控制工程實踐技術(shù)M北京:化學工業(yè)出版社,2004.3.5 李光才單片機課程設(shè)計實例指導M 北京:北京航空航天大學出版社,2004.6 朱定華單片機原理及接口技術(shù)實驗M北京:北方交通大學出版社,2002.11.7 劉湘濤江世明單片機原理與應用M. 北京:電子工業(yè)出版社,2006.8 李群芳. 張士軍. 單片微型計算機M. 北京:電子工業(yè)出版社 ,2021致 謝首先感謝我的論文指導老師 老師,我的論文是在他的悉心指導下完成的。師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的典范,他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。其次我要感謝我的所有任課老師,在我求學

46、的三年期間,是他們用辛勤的汗水教導了我,是他們用寬容、認真的態(tài)度一直感染著我。他們不僅僅教給我知識,還有生活的態(tài)度,做人的道理,指引了我人生的道路。再次我要感謝一直陪同我走完大學三年求學之路的同寢室的兄弟們,謝謝他們平時對我無微不至的照顧和關(guān)心。我很快樂能生活在一個互助友愛和充滿活力的集體中,從他們的身上我學到了很多,同時他們給我的大學生活留下了許多美好的回憶。最后,我要特別感謝我的父母。在我求學的過程中他們付出的不僅僅是辛勤的勞動和汗水,而是世界上最崇高、最偉大的愛。他們所做的一切是我這一生都無法回報的。真誠感謝給予我熱情幫助和關(guān)注的所有人。附 錄電子時鐘源程序THHEQU31H;時鐘小時T

47、MMEQU32H;時鐘分鐘TSS EQU33H;時鐘秒WHHEQU34H;秒表小時WMMEQU35H;秒表分鐘WSSEQU36H;秒表秒WXXEQU37H;秒表百分秒CHHEQU38H;鬧鐘小時CMMEQU39H;鬧鐘分鐘C0HEQU21H;C0定時數(shù)據(jù)高字節(jié)C0LEQU22H;C0定時數(shù)據(jù)低字節(jié)C1HEQU23H;C1計數(shù)數(shù)據(jù)高字節(jié)C1LEQU24H;C1計數(shù)數(shù)據(jù)低字節(jié)C2HEQU25H;C2定時數(shù)據(jù)高字節(jié)C2LEQU26H;C2定時數(shù)據(jù)低字節(jié)FZ EQU27H;秒表開/停標志1為開,2為停;ORG00HAJMPRST;復位程序;ORG0BHAJMPST ;T0定時中斷;ORG1BHAJMP

48、CN ;T1計數(shù)中斷;ORG2BHAJMPCT ;T2定時中斷;ORG30H;復位程序RST:NOPACALL DELAYMOVSP,#50H;堆棧指針MOVTCON,#00000000BMOVTMOD,#01010001B;T1計數(shù),T0定時,方式1MOVT2CON,#00000000B;MOVIE,#10000000BMOVIP,#00100000B;T2優(yōu)先于T0,T1 ;設(shè)定初值MOVTHH,#12;12點MOVTMM,#00MOVTSS,#00MOVWHH,#00;0MOVWMM,#00MOVWSS,#00MOVWXX,#00MOVCHH,#07;7點MOVCMM,#00MOVFZ,

49、#02 ;秒表停;時鐘定時1秒MOVC0H,#3CHMOVC0L,#0B0H;C0=15536=3CB0HMOVC1H,#0FFH;65536-C1=201SMOVC1L,#0ECH;C1=65516=FFECHMOVTH0,C0HMOVTL0,C0LMOVTH1,C1HMOVTL1,C1LMOVC2H,#0D8HMOVC2L,#0F0H;C2=55536=D8F0HMOVTH2,C2HMOVTL2,C2LMOVRCAP2H,C2H;自動重裝 T2 值MOVRCAP2L,C2L;MOVP1,#00MOVP2,#00MOVP0,#00CLRCLR;SETBTR0 ;啟動T0SETBET0 ;開中

50、斷T0SETBTR1 ;啟動T1SETBET1 ;開中斷T1;START:MOVC,JNCWC ;P3.1=0 GOTO WCCLRCON:MOVC,JNCADJC ;P3.4=0 GOTO ADJCCON0:MOVC,JCCON1 ;P3.6=1 GOTO CON1ACALLDELAY;延遲10msINCTHH;CON1:MOVC,JCCON2 ;P3.7=1 GOTO CON2ACALLDELAY;延遲10msINCTMMCON2:MOVA,THHACALLHBCDMOVP1,A ;顯示小時MOVA,TMMACALLHBCDMOVP2,A ;顯示分鐘MOVA,TSSACALL HBCDMOVP0,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論