基于單片機(jī)的定時(shí)器電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)

...wd......wd..基于單片機(jī)的電子鐘設(shè)計(jì)....wd...設(shè)計(jì)題目：電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)目的：應(yīng)用單片機(jī)控制技術(shù)，以89c51單片機(jī)為核心的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)目標(biāo)：在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的時(shí)間，并通過一個(gè)控制鍵來實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整和是否進(jìn)入省電模式的轉(zhuǎn)換任務(wù)下達(dá)時(shí)間：2012年3月1日任務(wù)完成時(shí)間：2012年3月11日年月日設(shè)計(jì)成績：摘要；該電子時(shí)鐘由89C51，BUTTON，七段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路，由延時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí)，到達(dá)時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十秒為一分鐘，六十分鐘為一小時(shí)，滿二十四小時(shí)為一天。而電路中唯一的一個(gè)控制鍵卻擁有多種不同的功能，按下又松開，可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，到達(dá)省電的目的；直接按下不松開，則可以通過按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘、時(shí)鐘的累加，應(yīng)用Proteus的ISIS軟件實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)電子時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。該方法仿真效果真實(shí)、準(zhǔn)確，節(jié)省了硬件資源。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；電子時(shí)鐘；鍵盤控制引言：1957年,Ventura創(chuàng)造了世界上第一個(gè)電子表，從而奠定了電子時(shí)鐘的根基，電子時(shí)鐘開場迅速開展起來?，F(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具，采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷，用于一秒的定義，通過計(jì)數(shù)方式進(jìn)展?jié)M六十秒分鐘進(jìn)一，滿六十分小時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。從而到達(dá)計(jì)時(shí)的功能，是人民日常生活補(bǔ)課缺少的工具?，F(xiàn)在高精度的計(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、石英鐘、石英表都采用了石英技術(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)試，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)展時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。1設(shè)計(jì)要求功能：電子時(shí)鐘能夠顯示時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)展時(shí)和分的校對(duì)，而且其片選的靈活性強(qiáng)。并且是以單片機(jī)為核心來設(shè)計(jì)的。2方案論證與比照2．1單片機(jī)的型號(hào)選擇通過對(duì)多種單片機(jī)性能的分析，最終認(rèn)為89C51是最理想的電子時(shí)鐘開發(fā)芯片。89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，而且它與MCS-51兼容，且具有4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器和1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為10年等特點(diǎn)，是最好的選擇。2．2數(shù)碼管顯示工作原理數(shù)碼管是一種把多個(gè)LED顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。有兩種類型，一種是共陽型，一種是共陰型。共陽型就是把多個(gè)LED顯示段的陽極接在一起，又稱為公共端。共陰型就是把多個(gè)LED顯示段的陰極接在一起，即為公共商。陽極即為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負(fù)極，又稱為負(fù)極。通常的數(shù)碼管又分為8段，即8個(gè)LED顯示段，這是為工程應(yīng)用方便如設(shè)計(jì)的，分別為A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP是小數(shù)點(diǎn)位段。而多位數(shù)碼管，除某一位的公共端會(huì)連接在一起，不同位的數(shù)碼管的一樣端也會(huì)連接在一起。即，所有的A段都會(huì)連在一起，其它的段也是如此，這是實(shí)際最常用的用法。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示就是數(shù)碼管的8段輸入及其公共端電平一直有效。動(dòng)態(tài)顯示的原理是，各個(gè)數(shù)碼管的一樣段連接在一起，共同占用8位段引管線；每位數(shù)碼管的陽極連在一起組成公共端。利用人眼的視覺暫留性，依次給出各個(gè)數(shù)碼管公共端加有效信號(hào)，在此同時(shí)給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)全段掃描速度大于視覺暫留速度時(shí)，顯示就會(huì)清晰顯示出來。3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)總體硬件原理圖如圖1所示圖1系統(tǒng)電路原理圖AT89C51因?yàn)槠浜粋€(gè)可擦除的ROM，以及其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)間長度可達(dá)10年之久所以選其作為該設(shè)計(jì)的核心控制部件。3.1鍵盤電路設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)只用了一個(gè)鍵盤，但實(shí)現(xiàn)的功能卻是比擬完善，減少了硬件資源的損耗，該鍵盤可以實(shí)現(xiàn)小時(shí)和分鐘的調(diào)節(jié)以及控制是否進(jìn)入省電模式。當(dāng)按鍵按下又松開，可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，到達(dá)省電的目的；直接按下不松開，則可以通過按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘的累加，每按一次分鐘加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放松，則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時(shí)加一。到達(dá)時(shí)間調(diào)節(jié)的目的。選擇的多功能按鍵如圖2所示。圖2多功能控制鍵3.2主控模塊89C5189C51是一個(gè)8位單片機(jī)，片內(nèi)ROM全部采用FLASHROM技術(shù)，晶振時(shí)鐘為12MHz。89C51是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，有4個(gè)八位的并行雙向I/O端口，分別記作P0、P1、P2、P3。第31引腳需要接高電位使單片機(jī)選用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；第40腳為電源端VCC，接+5V電源，第20引腳為接地端VSS，通常在VCC和VSS引腳之間接0.1μF高頻濾波電容。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件概述在主程序的開場定義了一組固定單元用來存儲(chǔ)計(jì)數(shù)的分、秒、時(shí)的存儲(chǔ)單元。在主程序中，對(duì)不同的按鍵進(jìn)展掃描，實(shí)現(xiàn)秒表，時(shí)間調(diào)整。系統(tǒng)總體流程圖如圖3所示。開場開場T0中斷入口T0中斷入口調(diào)用顯示程序調(diào)用顯示程序數(shù)碼位選加1數(shù)碼位選加1位選值=8N位選值=8NYY位選數(shù)值=0位選數(shù)值=0秒計(jì)數(shù)加1秒計(jì)數(shù)加1秒計(jì)數(shù)=500N秒計(jì)數(shù)=500NYY秒計(jì)數(shù)=0秒計(jì)數(shù)=0SECOND加1SECOND加1中斷返回中斷返回圖3總體流程圖系統(tǒng)子程序流程圖如圖4所示。YYYNNN子程序入口SECOND=60SECOND=0，并MINUTE加1MINUTE=60MINUTE=0，并HOUR加1顯示數(shù)據(jù)處理中斷返回HOUR=24Y圖4子程序流程圖5系統(tǒng)測試本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為主程序、定時(shí)計(jì)數(shù)中斷程序、時(shí)間調(diào)整程序、延時(shí)程序四大模塊。在程序設(shè)計(jì)過程中，加強(qiáng)了局部軟件抗干擾措施，下面對(duì)局部模塊作介紹。系統(tǒng)開場仿真的仿真圖如圖5系統(tǒng)仿真圖所示。圖5系統(tǒng)仿真圖6總結(jié)通過這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到本人對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)知道的太少了，對(duì)于書本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，尤其是對(duì)程序設(shè)計(jì)語句的理解和運(yùn)用，不能夠充分理解每個(gè)語句的具體含義，導(dǎo)致編程的程序過于復(fù)雜，使得需要的存儲(chǔ)空間增大。損耗了過多的內(nèi)存資源。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐根基，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競爭，同時(shí)在查找資料的過程中我也學(xué)到了許多新的知識(shí)，在和同學(xué)協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼，使我對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。我知道，今后我的路還是很長，我要學(xué)的東西也有很多。通過這次實(shí)習(xí)，我深刻的認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)專業(yè)的路的不平坦，但我會(huì)以一種良好的態(tài)度去迎接每一個(gè)挫折和挑戰(zhàn)。參考文獻(xiàn)[1]謝自美．電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測試[M]．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1992.[2]何立民．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.[3]樓然笛．單片機(jī)開發(fā)[M]．北京：人民郵電出版社，1994.

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