基于Proteus的單片機(jī)控制電子時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)與仿真.doc

摘 要 基于 Proteus 的單片機(jī)控制電子時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)與仿真 摘 要 工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是為了學(xué)生能夠更好地鞏固和實(shí)踐所學(xué)專業(yè)知識(shí)而設(shè) 置的 在本次工程實(shí)踐中 我們以微機(jī)原理與接口技術(shù)課程中所學(xué)知識(shí)為基 礎(chǔ) 設(shè)計(jì)了電子時(shí)鐘 單片機(jī)由 RAM ROM CPU 構(gòu)成 由定時(shí) 計(jì)數(shù)和 多種接口于一體的微控制器 它體積小 成本低 廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工 業(yè)自動(dòng)化上 本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了一個(gè)基于 AT89C51 單片機(jī)為核心 使用 12MHz 晶振與 AT89C51 相連接 通過軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)以 24 小時(shí)為一個(gè) 周期 同時(shí) 8 位 7 段 LED 數(shù)碼管顯示小時(shí) 分鐘和秒的要求 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明重點(diǎn)介紹了如下幾方面的內(nèi)容 1 電子時(shí)鐘的基本功能 同時(shí)對(duì)計(jì)時(shí)的原理也進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述 2 介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 給出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖 并對(duì)其進(jìn)行 了功能模塊劃分及所采用的元器件進(jìn)行了詳細(xì)說明 3 對(duì)系統(tǒng)各功能模塊的軟 硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 AT89C51 單片機(jī) 電子鐘 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 目 錄 目 錄 第一章 緒論 1 1 1 課題簡(jiǎn)介 1 1 2 設(shè)計(jì)目的與要求 1 1 3 題目描述 2 1 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 2 1 5 章節(jié)安排說明 2 第二章 電子時(shí)鐘系統(tǒng)簡(jiǎn)介 3 2 1 單片機(jī)簡(jiǎn)介 3 2 2 單片機(jī)的發(fā)展史 3 2 3 電子時(shí)鐘基本特點(diǎn) 4 2 3 電子時(shí)鐘基本特點(diǎn) 4 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì) 5 3 1 單片機(jī)芯片選擇方案 5 3 2 數(shù)碼管顯示選擇方案 5 3 2 1 數(shù)碼管顯示工作原理 5 3 2 2 數(shù)碼管方案及選擇 6 3 3 硬件單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)計(jì) 6 3 4 元件清單 8 第四章 電子時(shí)鐘軟件設(shè)計(jì) 10 4 1 軟件系統(tǒng)模塊功能簡(jiǎn)要介紹 10 4 2 軟件系統(tǒng)流程圖 10 4 3 程序代碼 12 目 錄 第五章 電子時(shí)鐘調(diào)試與仿真 15 5 1 HEX 文件的生成 15 5 2 原理圖的繪制 15 5 3 調(diào)試與仿真 16 第六章 結(jié)束語 18 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 19 目 錄 第一章 緒論 1 第一章 緒論 1 1 課題簡(jiǎn)介 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 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)展了鐘表的報(bào)時(shí)功能 數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?廣泛用 于家庭 車站 碼頭 劇院 辦公室等場(chǎng)所 給人們的生活 學(xué)習(xí) 工作帶 來極大的方便 1 不僅如此 在現(xiàn)代化的進(jìn)程中 也離不開電子鐘的相關(guān)功 能和原理 比如機(jī)械手的控制 家務(wù)的自動(dòng)化 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)啟閉路燈等 這些都是以鐘表數(shù)字 化為基礎(chǔ)的 而且是控制的核心部分 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 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法有多種 例如 可用中小規(guī)模集成電路組成電子 鐘 也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成 電子鐘還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘等等 這些方法都各有特點(diǎn) 其中 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活 便于功能擴(kuò)充 精確度高等特點(diǎn) 2 基于以上分析 在此次設(shè)計(jì)中 我選擇的是利用單片機(jī)制作電子鐘 電 子鐘的設(shè)計(jì)本身包括程序的設(shè)計(jì)和硬件電路的設(shè)計(jì) 3 我的思路是 先進(jìn)行 電路的整體設(shè)計(jì) 再根據(jù)電路進(jìn)行編程 在編程的過程中對(duì)電路進(jìn)行微調(diào) 以更好的配合程序 調(diào)試成功后 再根據(jù)電路圖畫出仿真圖 將軟件裝入單 片機(jī)芯片 利用 Proteus 軟件進(jìn)行仿真 仿真中的錯(cuò)誤通過改正程序的邏輯 錯(cuò)誤和電路中的設(shè)計(jì)不當(dāng)進(jìn)行排除 這個(gè)過程很艱難的但也是很重要的 若 仿真可以實(shí)現(xiàn) 則硬件電路的實(shí)現(xiàn)就可以有條不紊地進(jìn)行 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 2 1 2 設(shè)計(jì)目的與要求 通過本次工程實(shí)踐 運(yùn)用微機(jī)原理與接口技術(shù)所學(xué)知識(shí)及查閱相關(guān)資料 完成對(duì)時(shí)間的計(jì)時(shí)并顯示的設(shè)計(jì) 達(dá)到理論知識(shí)與實(shí)踐更好結(jié)合 提高綜合 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的目的 通過本次設(shè)計(jì)訓(xùn)練 可以使我們?cè)诨舅悸泛突痉椒ㄉ蠈?duì)基于 MCS 51 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí) 并具備一定程度的設(shè)計(jì) 能力 設(shè)計(jì)一個(gè)有 時(shí) 分 秒 23 59 59 顯示的數(shù)字電子鐘 設(shè)計(jì)要點(diǎn)具 體如下 1 設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路 2 設(shè)計(jì) 24 進(jìn)制 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 3 設(shè)計(jì)譯碼顯示電路 4 時(shí)間以 24 小時(shí)為一個(gè)周期 顯示時(shí) 分 秒 1 3 題目描述 數(shù)字電子鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路 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 一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘電路主要 由譯碼器顯示器 譯碼器 計(jì)數(shù)電路 組合邏輯電路以及振蕩器構(gòu)成 信 號(hào)由振蕩器產(chǎn)生 通過計(jì)數(shù)器傳到譯碼器 再由譯碼顯示器顯示 這樣就可 以看到時(shí)間變化了 1 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 在本次工程實(shí)踐中 主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù) 1 簡(jiǎn)要綜述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 2 掌握 MCS 51 系列某種產(chǎn)品 例如 8031 的最小電路及外圍擴(kuò)展電 路的設(shè)計(jì)方法 3 了解單片電子時(shí)鐘的功能及工作過程 4 完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定 第一章 緒論 3 5 用一種計(jì)算機(jī)繪圖軟件完成原理電路的繪制 6 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書 頁數(shù)不低于 10 頁 1 5 章節(jié)安排說明 整個(gè)設(shè)計(jì)總共分為四個(gè)章節(jié) 第一章是前言部分 主要介紹了設(shè)計(jì)單片 機(jī)電子時(shí)鐘的意義 目的及主要內(nèi)容 第二章對(duì)單片機(jī)作了簡(jiǎn)要說明 介紹 了單片機(jī)的發(fā)展史 并對(duì)電子鐘的特點(diǎn)以及原理作了簡(jiǎn)要說明 第三章是系 統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)階段 這一部分主要介紹了系統(tǒng)的整體功能 繪制出系統(tǒng)的整 體結(jié)構(gòu)框圖 另外按照各部分實(shí)現(xiàn)的功能不同 將整個(gè)系統(tǒng)分成了三個(gè)功能 塊 并對(duì)每一個(gè)功能塊所采用的元器件進(jìn)行了詳細(xì)介紹 第四章是系統(tǒng)詳細(xì) 設(shè)計(jì)階段 對(duì)每一個(gè)功能塊的芯片圖進(jìn)行了詳細(xì)的說明 對(duì)每一個(gè)引腳的接 線都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì) 此外還編寫了主要功能模塊的基本程序 詳盡闡述 了各模塊的工作過程 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 4 第二章 電子時(shí)鐘系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2 1 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 盡管它的大部分 功能集成在一塊小芯片上 但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件 CPU 內(nèi)存 內(nèi)部和外部總線系統(tǒng) 目前大部分還會(huì)具有外存 同時(shí)集成諸 如通訊接口 定時(shí)器 實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備 而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚 至可以將聲音 圖像 網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜的輸入系統(tǒng)集成在一塊芯片上 2 2 單片機(jī)的發(fā)展史 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì)七十年代末 經(jīng)歷了 SCM MCU SOC 三大階段 起初模型起初模型 1 SCM 即單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)階段 Single Chip Microcomputer 主要是 尋求最佳的單片機(jī)形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu) 創(chuàng)新模式 獲得成功 奠定了 SCM 與通用計(jì)算機(jī)完成不同的發(fā)展道路 在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā) 展道路上 Intel 公司功不可沒 2 MCU 即微控制器 Micro Controller Unit 階段 主要的技術(shù)發(fā)展方向 是 不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí) 對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路 突顯其對(duì)象的智能化控制能力 它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān) 因此 發(fā)展 MCU 的重任不可避免的落在電氣 電子技術(shù)廠家 從這一角度看 Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素 在發(fā)展 MCU 方面 最著名的 廠家當(dāng)屬 Philips 公司 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì) 將 MCS 51 從單片機(jī)微 型計(jì)算機(jī)發(fā)展到微控制器 因此 當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí) 不要 忘記 Intel 和 Philips 的歷史功績(jī) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng) 第二章 電子時(shí)鐘系統(tǒng)簡(jiǎn)介 5 單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路 向 MCU 階段發(fā)展的重要因素 就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決 因此 專用單片機(jī)的發(fā)展自然形 成了 SoC 化趨勢(shì) 隨著微電子技術(shù) IC 設(shè)計(jì) EDA 工具的發(fā)展 基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展 因此 對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片 機(jī)微型計(jì)算機(jī) 單片微控制器延伸到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 2 3 電子時(shí)鐘基本特點(diǎn) 現(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) 因此走路精度高 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) 用液晶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 2 3 電子時(shí)鐘基本特點(diǎn) 一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路系統(tǒng)主要有秒信號(hào)發(fā)生器 時(shí) 分 秒 計(jì)數(shù)器 譯碼器及顯示器 電路組成 秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào) 它直接 決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度 一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實(shí)現(xiàn) 在此我們用 定時(shí)器 將定時(shí)器與電阻 電容按照定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器圖接線 組成一 個(gè)輸出 1 秒的標(biāo)準(zhǔn)脈沖 將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入 秒計(jì)數(shù)器 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 6 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì) 3 1 單片機(jī)芯片選擇方案 方案一 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器 FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低電壓 高性能 CMOS 8 位微處理器 俗稱單片機(jī) AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī) 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次 該器件采用 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 和閃速存儲(chǔ)器組 合在單個(gè)芯片中 ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器 AT89C2051 是 它的一種精簡(jiǎn)版本 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活 性高且價(jià)廉的方案 方案二 AT89S52 是一個(gè)低消耗 高性能 CMOS8 為單片機(jī) 片內(nèi)含 4k Bytes ISP 的可反復(fù)撰寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器 主要性能有 與 MCS 51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 全靜態(tài)操作 0Hz 33Hz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 32 個(gè)可編程 I O 口線 三個(gè) 16 位定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 八個(gè)中斷源 全雙工 UART 串行通道 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時(shí)器 雙數(shù)據(jù)指針 掉電標(biāo) 識(shí)符 易編程 由于只需要實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)間簡(jiǎn)單的功能 兩個(gè)單片機(jī)就能很好的實(shí)現(xiàn)該功 能 我們優(yōu)先考慮單片機(jī)的成本所以選擇方案一 3 2 數(shù)碼管顯示選擇方案 3 2 1 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 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì) 7 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)碼管的相 同端也會(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)碼管的相同段連接在一起 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 2 2 數(shù)碼管方案及選擇 方案一 靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示 即當(dāng)顯示器顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí) 相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或截止 該方式每一位都需要一個(gè) 8 位輸出口控 制 靜態(tài)顯示時(shí)較小電流能獲得較高的亮度 且字符不閃爍 但因當(dāng)所需現(xiàn) 實(shí)的位數(shù)較多時(shí) 靜態(tài)顯示所需的 I O 口數(shù)較大 造成資源的浪費(fèi) 方案二 動(dòng)態(tài)顯示 動(dòng)態(tài)顯示 即各位數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮 對(duì)于顯示器各 位數(shù)碼管 每隔一段延時(shí)時(shí)間循環(huán)點(diǎn)亮一次 利用人的視覺暫留功能可以看 到整個(gè)顯示 但須保證掃描速度足夠快 人的視覺暫留功能才可察覺不到字 符閃爍 顯示器的亮度與導(dǎo)通電流 點(diǎn)亮?xí)r間及間隔時(shí)間的比例有關(guān) 調(diào)整 參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示 動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了 I 0 口 降低了能耗 從節(jié)省單片機(jī)芯片 I O 口和降低能耗的角度出發(fā) 本數(shù)字電子鐘數(shù)碼管 顯示選擇采用方案二 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 8 3 3 硬件單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)計(jì) 1 電源電路電源電路 本數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)所需電源電壓為直流 電壓值大小為 5V 的電壓源 從硬件實(shí)物設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易程度與經(jīng)費(fèi)方面考慮 用兩節(jié)電壓值為 2 5V 干電池與電 路電壓源引腳相連接即可達(dá)到硬件設(shè)計(jì)要求 即本數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用兩節(jié)電 壓值大小 2 55V 干電池做硬件電路電壓源 2 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 單片機(jī)芯片可使用內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘電路兩種方式產(chǎn)生電路所需的時(shí) 鐘脈沖 內(nèi)部時(shí)鐘電路實(shí)現(xiàn)可用石英晶體和微調(diào)電容外接即可達(dá)到 外部時(shí) 鐘電路實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)外部脈沖源引入脈沖信號(hào)以保證單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的 同步 從贏家實(shí)現(xiàn)的難易程度考慮 內(nèi)部時(shí)鐘電路的實(shí)現(xiàn)比外部時(shí)鐘電路的 實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單容易 即本數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)所需要的時(shí)鐘源采用內(nèi)部時(shí)鐘電路實(shí) 現(xiàn) 所用定時(shí)方式為工作方式 1 石英晶振為 12M 即最小定時(shí)時(shí)間為 1us 最大定時(shí)時(shí)間約為 65 5ms 其電路圖如下圖 3 1 所示 圖 3 1 時(shí)鐘電路圖 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì) 9 3 鍵盤電路設(shè)計(jì)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)的功能卻是比較完善 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 達(dá)到省電的目的 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 達(dá) 到時(shí)間調(diào)節(jié)的目的 如圖 3 2 所示 圖 3 2 多功能控制鍵 4 LED 顯示電路顯示電路 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)的顯示模塊用 8 個(gè)以為數(shù)碼管實(shí)現(xiàn) 也可用兩個(gè)四位一 體數(shù)碼管實(shí)現(xiàn) 兩種實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)效果一樣 從實(shí)物制作的難易程 度出 本數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)采用一個(gè) 8 位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn) 5 單片機(jī)電路單片機(jī)電路 本數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)芯片作為中央控制器 實(shí)現(xiàn)信 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 10 號(hào)的輸出 LED 的顯示及相關(guān)的控制功能 3 4 元件清單 根據(jù)總體的設(shè)將所需要的元件列出如下 表 3 1 表 3 1 器件清單 元件名稱所屬類所屬子類 AT89C51Microprocessor ICs8051 Family CRYSTALMiscellaneous CAPCapcitorsGenerie CAP ELECCapcitorsGenerie Resistor7 Wait Wirewound RES Resistor10 Wait Wirewound 7SEG MPX8 BLUEOptoelectronics7 Segment Displays BUTTONSwitches uint second 0 minter 50 hour 11 uint sshi sge mge mshi hshi hge static char court 0 sbit P21 P2 1 sbit P22 P2 2 sbit P23 P2 3 sbit P24 P2 4 sbit P25 P2 5 sbit P26 P2 6 sbit P27 P2 7 sbit P20 P2 0 void delay 單個(gè) LED 延時(shí)函數(shù) uchar i 小時(shí)清零 第四章 電子時(shí)鐘軟件設(shè)計(jì) 14 for i 0 i 15 i void int1 interrupt 1 using 2 定時(shí)中斷相應(yīng)定 50ms TH0 0 x4c TL0 0 x00 court void main 主函數(shù) TMOD 0 x01 TH0 0 x00 TL0 0 x00 EA 1 ET0 1 TR0 1 P1 0XFF for sshi second 10 求分秒的個(gè)位 sge second 10 mshi minter 10 mge minter 10 hshi hour 10 hge hour 10 P0 d sge 時(shí)分秒在 LED 的顯示 P27 1 P0 口數(shù)據(jù)輸出 P2 口選通信號(hào) delay P27 0 P0 d sshi P26 1 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 15 delay P26 0 P0 0 xbf P25 1 delay P25 0 P0 d mge P24 1 delay P24 0 P0 d mshi P23 1 delay P23 0 P0 0 xbf P22 1 delay P22 0 P0 d hge P21 1 delay P21 0 P0 d hshi P20 1 delay P20 0 if court 20 定時(shí) 1s 的時(shí)間是否到 若到 則執(zhí)行 IF 后 面的程序 第四章 電子時(shí)鐘軟件設(shè)計(jì) 16 court 0 執(zhí)行 LED 顯示程序 second if second 60 second 0 minter if minter 60 minter 0 hour if hour 24 hour 0 第五章 電子時(shí)鐘調(diào)試與仿真 17 第五章 電子時(shí)鐘調(diào)試與仿真 5 1 HEX 文件的生成 1 打開單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng) Keil Vision 單擊 Vision 菜單中的 Project 在此下拉菜單中單擊 New Project 選項(xiàng)后 彈出 Create New Project 對(duì)話框 鍵入新建項(xiàng)目名稱 2 鍵入新建項(xiàng)目名并單擊 確定 按鈕后 在彈出的 Slect Devic 對(duì)話框 中選擇合適的單片機(jī)型 如 AT89C51 3 單擊 Vision 菜單中的 File 在此下拉菜單下 選擇 New 后 打 開一個(gè)空的文本編輯窗口 在此窗口中輸入程序 創(chuàng)建新的源程序 dzz C 文 件 4 在左邊的 Project 窗口的 File 頁中單擊文件組 再單擊鼠標(biāo)右鍵后 在彈出的窗口中選中 Add File to Group Source Group 1 選項(xiàng) 將 dzz C 程 序?qū)氲?Source Group 1 中 5 在 Project 下拉菜單中 選中 Options for Target 將會(huì)彈出 Option for Target 對(duì)話框 在此對(duì)話框中選中 Output 選項(xiàng)卡中的 Creat HEX File 選項(xiàng) 6 在 Project 下拉菜單中 選擇 Rebuild all Target files 項(xiàng) 若程序編譯 成功 將生成 dzz HEX 文件 5 2 原理圖的繪制 1 在 Proteus ISIS 編輯窗口中 單擊元件列表之上的 P 按鈕 添加所 需要的元件 2 在 Proteus ISIS 編輯窗口中 繪制電路圖 如圖 5 1 所示 軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說明書 18 圖 5 1 電子鐘電路圖 5 3 調(diào)試與仿真 1 在 Proteus ISIS 編輯窗口中 單擊鼠標(biāo)右鍵將 AT89C51 單片機(jī)選中 并單擊鼠標(biāo)左鍵 彈出 Edit Component 對(duì)話框 在此對(duì)話框的 Clock Frequency 欄中設(shè)置單片機(jī)晶振頻率為 12MHz 在 Program File 欄中單擊文 件 選擇先前用 Keil Vision 2s 生成的 dzz HEX 文件 2 在 Proteus ISIS 編輯窗口中 File 下拉菜單 Save Desi