課程設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)AT89C52數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)說明書

1、xxxxxxxx大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題目 數(shù)字時(shí)鐘 專業(yè)、班級 自動(dòng)化07-2 學(xué)號 01 姓名 xxx 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：l 功能要求：24小時(shí)制時(shí)間顯示?？呻S時(shí)使用鍵盤可調(diào)整時(shí)間，設(shè)置數(shù)據(jù)應(yīng)能保存。整點(diǎn)報(bào)時(shí)，響1s，停1s，前四聲為低音，最后一響結(jié)束時(shí)正好為整點(diǎn)。l 硬件要求：led或lcd顯示器、按鍵4個(gè)（計(jì)時(shí)、調(diào)時(shí)、+、-）、蜂鳴器等。上述內(nèi)容為基本要求，可按照自己的理解增加功能使之更完善。基本要求：l 明確課程設(shè)計(jì)任務(wù)，復(fù)習(xí)與查閱有關(guān)資料。l 按要求對設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要說明，總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)電路，使用計(jì)算機(jī)繪圖，畫出詳細(xì)的電路接線圖，列出元器件清單。

2、電路圖要求工整、清楚、正確，并標(biāo)明管腳。l 軟件編程必須有流程圖，程序必須加注釋，各程序段的開始要注明該段功能和作用。l 寫出體會(huì)和總結(jié)。要求使用b5打印稿或16開紙手寫，不少于5000字。格式遵照學(xué)校規(guī)定。 主要參考資料：l “單片機(jī)與控制技術(shù)” 楊寧主編，北京航空航天大學(xué)出版社。l “單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)” (修訂版) 周航慈主編，北京航空航天大學(xué)出版社。l “電子技術(shù)應(yīng)用”、“電子設(shè)計(jì)應(yīng)用”、“單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用”等期刊l （單片機(jī)和元器件資料）l www.icbase.com （元器件資料）l （電子產(chǎn)品世界）完 成 期 限： 2011年1月21日指導(dǎo)教師簽名： 課程負(fù)責(zé)人簽名：

3、 2011年 1 月 21 日目 錄摘 要11. 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成21.1 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成21.2 設(shè)計(jì)方案論證21.2.1 主控制部分方案選擇21.2.2 顯示部分方案選擇32. 主要硬件介紹32.1 at89c5232.1.1 引腳結(jié)構(gòu)及各端口介紹42.1.2 復(fù)位與時(shí)鐘電路62.2 74hc24473. 硬件電路設(shè)計(jì)83.1設(shè)計(jì)框圖與說明83.2 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)83.3 按鍵操作說明104. 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)104.1 主程序104.2 顯示子程序104.3 定時(shí)器t0中斷服務(wù)程序114.4定時(shí)器t1中斷服務(wù)程序124.5 調(diào)時(shí)功能程序134.6 秒表計(jì)時(shí)功能程序134.7 鬧鐘時(shí)間設(shè)定功能

4、程序144.8 性能分析145. 總 結(jié)14附錄 電路原理圖16附錄 元器件清單17附錄 單片機(jī)c源程序18參考資料22摘 要單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。而52單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種，at89c52單片機(jī)是一種帶8k字節(jié)閃存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。本設(shè)計(jì)是基于mcs51系列單片機(jī)中at89c52所設(shè)計(jì)的一種高精度、智能化的數(shù)字時(shí)鐘，可以實(shí)現(xiàn)鍵盤按鍵與數(shù)字動(dòng)態(tài)顯示并可以用音樂倒數(shù)的數(shù)字時(shí)鐘/計(jì)時(shí)器。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)原理，以單片機(jī)芯片at89c52作為核心控制器，由單

5、片機(jī)控制數(shù)碼管的顯示，修改設(shè)置時(shí)間采用操作方便的按鍵開關(guān)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)系統(tǒng)使用有源蜂鳴器，通過硬件電路制作以及軟件程序的編制，設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡單的數(shù)字時(shí)鐘/計(jì)時(shí)器，包括以下功能：時(shí)、分、秒24小時(shí)制輸出顯示、可隨時(shí)使用按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)、分調(diào)整設(shè)置、具有秒表計(jì)時(shí)功能、能整點(diǎn)報(bào)時(shí)、定時(shí)鬧鈴等。1. 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成1.1 數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路，由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1mhz時(shí)間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定，通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘。（1）晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字時(shí)鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的

6、12mhz的方波信號，可保證數(shù)字時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定，不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。（2）時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)器電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器構(gòu)成。秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1.2 設(shè)計(jì)方案論證1.2.1 主控制部分方案選擇采用at89c52單片機(jī)芯片為核心控制器，實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒同步顯示，這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)其他的功能擴(kuò)展。為了使用的方便性，還可以通過設(shè)置按鍵來更改時(shí)間和計(jì)時(shí)。這正是利用了at89c52單片機(jī)的多管腳功能性，4個(gè)8位并行i/o口，定時(shí)計(jì)數(shù)端口，中斷端口，這使得操作起來更

7、加方便，通過軟件可以隨時(shí)的調(diào)整和更改，使得更加精確。1.2.2 顯示部分方案選擇可以通過數(shù)碼管來顯示時(shí)鐘的時(shí)、分、秒，使用數(shù)碼管的優(yōu)點(diǎn)是直觀清楚，適合用在光線較暗的地方，且成本較低，使用方便。為了實(shí)現(xiàn)led顯示器的數(shù)字顯示，可以采用靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法，由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口就相對復(fù)雜一些，又考慮到時(shí)鐘顯示只有6位，且系統(tǒng)沒有其他復(fù)雜的處理任務(wù)，所以采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)led的顯示。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光二極管的余輝和人眼視

8、覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了i/o口。2. 主要硬件介紹2.1 at89c52at89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器，使用atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位cpu和在系統(tǒng)可編程flash，使得at89c52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。at89c52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)閃存，256字節(jié)ram，32位i/o接口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3

9、個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，1個(gè)6向量二級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89c52可降至0hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。2.1.1 引腳結(jié)構(gòu)及各端口介紹 vcc：電源gnd：地圖1 at89c52引腳結(jié)構(gòu)圖p0口：p0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向i/o口，作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯電平，對p0端口寫“1”時(shí)，引腳用做高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0口也被作為低8位地址

10、/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，p0口具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，p0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 p1口：p1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對p1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。此外，p1.0和p1.2分別作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（p1.1/t2ex）。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口接收低8位地址字節(jié)。p2口：p2口是一

11、個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對p2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movx dptr）時(shí)，p2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如movx ri）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程校驗(yàn)時(shí)，p2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。p3口：p3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p3輸出緩沖器能

12、驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對p3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。p3口亦作為at89s52特殊功能使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p3口也能接收一些控制信號。rst：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，rst腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，rst腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器auxr（地址8eh）上的disrto位可以使此功能無效。disrto默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ea/vpp:外部訪問允許。欲使cpu 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000hffffh），ea

13、端必須保持低電平（接 地）。需注意的是：如果加密位lb1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc端），cpu 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v 的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v 編程電壓vpp。xtal1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。2.1.2 復(fù)位與時(shí)鐘電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只要給reset引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平信號，就可使at89c52單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位的主要功能是把程序計(jì)數(shù)器（pc）初始化為0000h，使單片機(jī)從0000h單元開始執(zhí)行

14、程序，同時(shí)復(fù)位操作還對一些寄存器有影響。at89c52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位電路分為上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。其電路如圖2所示。圖2 復(fù)位電路 單片機(jī)的時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常見的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)選用內(nèi)部時(shí)鐘方式，at89c52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，at89c52時(shí)鐘電路如圖3所示。電路中電容取值通常為30pf，由

15、于單片機(jī)要進(jìn)行串行通信，為了獲得準(zhǔn)確的波特率，選擇12mhz的晶振。圖3 時(shí)鐘電路2.2 74hc244 74hc244為八同相三態(tài)緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器。其功能為：如果輸入的數(shù)據(jù)可以保持比較長的時(shí)間(比如鍵盤)，簡單輸入接口擴(kuò)展通常使用的典型芯片為74hc244，由該芯片可構(gòu)成三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。74hc244芯片的引腳排列如圖4所示。圖4 74hc244芯片的引腳排列芯片使用說明：74hc244芯片內(nèi)部共有兩個(gè)四位三態(tài)緩沖器，使用時(shí)可分別以1g和2g作為它們的選通工作信號。當(dāng)1/oe和2/oe都為低電平時(shí)，輸出端y和輸入端a狀態(tài)相同；當(dāng)1/oe和2/oe都為高電平時(shí)，輸出呈高阻態(tài)。3. 硬件電路設(shè)計(jì)

16、3.1設(shè)計(jì)框圖與說明此設(shè)計(jì)的硬件部分主要由主控制器單片機(jī)，顯示電路，按鍵電路，蜂鳴器等構(gòu)成。該電路采用at89c52單片機(jī)最小化應(yīng)用設(shè)計(jì)，采用共陽7段led數(shù)碼管顯示器；p0口輸出斷碼數(shù)據(jù)；p2.0p2.5口作列掃描輸出；p1.0、p1.1、p1.2和p1.3口接4個(gè)按鈕開關(guān)，用于調(diào)時(shí)及功能選擇；p1.7端口接5v的小蜂鳴器，用于按鍵發(fā)音及定時(shí)提醒、整點(diǎn)報(bào)時(shí)提醒等；為了提供共陽數(shù)碼管的列掃描驅(qū)動(dòng)電壓，用三極管9012作電源驅(qū)動(dòng)輸出；采用12mhz晶振，可提高秒計(jì)時(shí)的精確性。數(shù)字時(shí)鐘/計(jì)時(shí)器電路系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖5所示。按鍵電路蜂鳴器6位led顯示器列驅(qū)動(dòng)at89c52 p0單片機(jī)控制器 p

17、2圖5 硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖3.2 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)本設(shè)計(jì)為了簡化電路，降低成本，節(jié)省系統(tǒng)資源，將6位數(shù)碼管并聯(lián)在一起，由一片74hc244控制。由于所有的led的段選碼皆由一個(gè)74hc244并行輸出口控制，因此，在每一瞬間，每位數(shù)碼管會(huì)顯示相同的字符。想要每位顯示不同的字符，就必須采用掃描的方法，即在一瞬間只使用一位顯示字符。在此瞬間，74hc244并行輸出口輸出相應(yīng)字符段選碼，而位選則控制i/o口在該顯示送人選通電平，以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符。由于74hc244具有鎖存功能，而且串行輸入段選碼需要一定時(shí)間，因此不需要延時(shí)，即可形成視覺暫留效果。數(shù)碼管點(diǎn)

18、亮條件：段選和位選。圖6為位選電路，pnp型三極管的集電極接數(shù)碼管的公共端，當(dāng)p2口對應(yīng)的引腳輸出低電平時(shí)三極管導(dǎo)通，對應(yīng)的數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。這樣，在同一時(shí)間，多位led中只有選通的那1位顯示出字符，而其他5位則是熄滅的，同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的，如此循環(huán)，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。雖然這些字符是在不同時(shí)刻顯示的，而在同一時(shí)刻，只有一個(gè)顯示，其他各位熄滅，但由于led的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時(shí)點(diǎn)亮

19、的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。圖6 數(shù)碼管位選電路3.3 按鍵操作說明（1）長按p1.0鍵進(jìn)入分調(diào)整狀態(tài)：分單元閃爍，按p1.0鍵加1，按p1.1鍵減1。再長按p1.0鍵進(jìn)入時(shí)調(diào)整，時(shí)單元閃爍，加減調(diào)整同調(diào)分，再長按退出調(diào)整。（2）按下p1.1鍵進(jìn)入秒表計(jì)時(shí)狀態(tài)：按p1.2鍵秒表清0，再按p1.2鍵秒表啟動(dòng)，再按p1.2鍵暫停，再按p1.2鍵又清0，如此循環(huán)。按p1.1鍵退出秒表計(jì)時(shí)回到時(shí)鐘顯示。（3）按p1.3鍵進(jìn)入設(shè)定鬧鐘狀態(tài)：顯示式樣為00:00:，可進(jìn)行分設(shè)定，按p1.2鍵，分加1，按p1.0鍵，分減1；再按p1.3鍵為時(shí)調(diào)整，顯示式樣為00:00:，按p1.2鍵，時(shí)加1，按p1.0鍵，

20、時(shí)減1；按p1.1鍵鬧鐘有效，顯示式樣變?yōu)?0:00:0；再按p1.1鍵鬧鐘無效，顯示式樣又變?yōu)?0:00:；按p1.3鍵調(diào)鬧鐘結(jié)束。（4）在鬧鐘時(shí)可按下p1.3鍵停鬧，不按則鬧鈴1分鐘后自行中止。4. 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)4.1 主程序 本設(shè)計(jì)中計(jì)時(shí)采用定時(shí)器t0中斷完成，秒表使用定時(shí)器t1中斷完成。主程序循環(huán)調(diào)用顯示子程序和查鍵子程序，當(dāng)端口有按鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能程序。其主程序執(zhí)行流程如圖7所示。4.2 顯示子程序時(shí)間顯示子程序每次顯示6個(gè)連續(xù)內(nèi)存單元的十進(jìn)制bcd碼數(shù)據(jù)，首地址在調(diào)用顯示子程序時(shí)先指定。內(nèi)存中50h55h為鬧鐘定時(shí)單元，60h-5h為秒表計(jì)時(shí)單元，70h-75h為時(shí)鐘顯示單

21、元。由于采用7段共陽led數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，所以顯示十進(jìn)制bcd碼數(shù)據(jù)的對應(yīng)段碼存放在rom表中。顯示時(shí)，先取出內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示用段碼從p0口輸出，p2口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。為了顯示小數(shù)點(diǎn)及“-”、“a”等特殊字符，在顯示時(shí)間和計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)采用不同的顯示子程序。初始化進(jìn)入功能程序按時(shí)間鳴叫次數(shù)調(diào)用顯示子程序開始鍵按下整點(diǎn)到y(tǒng)ynn圖7 主程序流程圖4.3 定時(shí)器t0中斷服務(wù)程序定時(shí)器t0用于時(shí)間計(jì)時(shí)。定時(shí)溢出中斷周期設(shè)為50ms，中斷進(jìn)入后先進(jìn)行定時(shí)中斷初值校正，當(dāng)中斷累計(jì)20次（即50ms*20=1s）時(shí)，對秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加1操作。時(shí)

22、鐘計(jì)數(shù)單元地址分別在70h-71h（秒）、76h-77h（分）、78h-79h（時(shí)）中，最大計(jì)時(shí)值為23時(shí)59分59秒。7ah單元內(nèi)存放“熄滅符”數(shù)據(jù)（#0ah），用于時(shí)間調(diào)整時(shí)的閃爍功能。在計(jì)數(shù)單元中，采用十進(jìn)制bcd碼計(jì)數(shù)，滿十進(jìn)位。t0中斷計(jì)時(shí)程序流程圖如圖8所示y保護(hù)現(xiàn)場定時(shí)初值校正加1s處理恢復(fù)現(xiàn)場，中斷返回t0中斷1s到？n圖8 t0中斷計(jì)時(shí)程序流程圖4.4 定時(shí)器t1中斷服務(wù)程序t1中斷程序用于指示時(shí)間調(diào)整單元數(shù)字的閃亮或秒表計(jì)數(shù)，在時(shí)間調(diào)整狀態(tài)下，每過0.3s左右，將對應(yīng)調(diào)整單元的顯示數(shù)據(jù)換成“熄滅符”數(shù)據(jù)（#0ah）。這樣，在調(diào)整時(shí)間時(shí)，對應(yīng)調(diào)整單元的顯示數(shù)據(jù)會(huì)間隔閃亮。在作

23、秒表計(jì)時(shí)時(shí)，每10ms中斷1次，計(jì)數(shù)單元加1，每100次為1s。秒表計(jì)數(shù)單元地址在60h-61h（10ms）、62h-63h（秒）、64h-65h（分）中，最大計(jì)數(shù)值為99分59.99秒。t1中斷服務(wù)程序流程圖如圖9所示。秒表時(shí)鐘調(diào)時(shí)閃爍保護(hù)現(xiàn)場加10ms處理閃爍處理恢復(fù)現(xiàn)場，中斷返回t1中斷秒表/閃爍圖9 t1中斷服務(wù)程序流程圖4.5 調(diào)時(shí)功能程序調(diào)時(shí)功能程序的設(shè)計(jì)方法是：按下p1.0口按鍵，若按下時(shí)間小于1s，則進(jìn)入省電狀態(tài)（數(shù)碼管不亮，時(shí)鐘不停）；否則進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，等待操作，此時(shí)計(jì)時(shí)器停止走動(dòng)。當(dāng)再按下p1.0口按鍵時(shí)，若按下時(shí)間小于0.5s，則時(shí)間加1分鐘；若按下時(shí)間大于0.5s，則進(jìn)

24、入小時(shí)調(diào)整狀態(tài)。按下p1.1按鍵時(shí)，可進(jìn)行減1調(diào)整。在小時(shí)調(diào)整狀態(tài)下，當(dāng)按鍵按下時(shí)間大于0.5s時(shí)，退出時(shí)間調(diào)整狀態(tài)，時(shí)鐘從0s開始計(jì)時(shí)。4.6 秒表計(jì)時(shí)功能程序在正常時(shí)鐘狀態(tài)下，若按下p1.1口按鍵，則進(jìn)行時(shí)鐘/秒表計(jì)時(shí)顯示功能的轉(zhuǎn)換，秒表中斷計(jì)時(shí)程序啟動(dòng)，顯示首地址改為60h，led將顯示秒表計(jì)時(shí)單元60h65h中的數(shù)據(jù)。按下p1.2口的按鍵，可實(shí)現(xiàn)秒表清0、秒表啟動(dòng)、秒表暫停功能；當(dāng)再按下p1.1口按鍵時(shí)，關(guān)閉t1秒表中斷計(jì)時(shí)，顯示首地址又改為70h，恢復(fù)正常時(shí)間的顯示功能。4.7 鬧鐘時(shí)間設(shè)定功能程序在正常時(shí)鐘狀態(tài)下，若按下p1.3口按鍵，則進(jìn)入設(shè)定鬧鐘調(diào)分狀態(tài)，顯示首地址改為50h。

25、led將顯示50h55h中的鬧鐘設(shè)定時(shí)間，顯示式樣為00:00:，其中高二位代表時(shí)，低二位代表分，在定時(shí)鬧鐘時(shí)精確到分。按p1.2鍵，分加1；按p1.0鍵，分減1。若再按p1.3鍵，則進(jìn)入鬧鐘時(shí)調(diào)整狀態(tài)，顯示式樣為00:00:，按p1.2鍵，時(shí)加1；按p1.0鍵，時(shí)減1。按p1.1鍵，鬧鐘設(shè)定有效，顯示式樣變?yōu)?0:00:0；再按p1.1鍵，鬧鐘無效，顯示式樣又變?yōu)?0:00:。再按p1.3鍵，調(diào)整鬧鐘時(shí)間結(jié)束，恢復(fù)正常顯示時(shí)間。4.8 性能分析按照設(shè)計(jì)程序分析，led顯示器動(dòng)態(tài)掃描的頻率約為167hz，通過在proteus軟件上的仿真觀察沒有感覺到明顯的閃爍。由于計(jì)時(shí)中斷程序加了中斷延時(shí)誤差

26、處理，所以實(shí)際計(jì)時(shí)精度較高，可滿足多種場合的應(yīng)用需要。5. 總 結(jié)這次數(shù)字時(shí)鐘的課程設(shè)計(jì)，從開始的方案選擇到原理圖的設(shè)計(jì)制作，程序的編寫、仿真，在我們?nèi)齻€(gè)組員的共同努力以及老師和同學(xué)的幫助下，總算有了一定成果。雖然在設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了這樣那樣的錯(cuò)誤，但我們通過查閱相關(guān)資料，同學(xué)之間的相互探討，及使用相關(guān)軟件的仿真，使得錯(cuò)誤逐個(gè)得到修正。針對這次課程設(shè)計(jì)，可以說為我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)起到鋪墊的作用。雖然之前也有過好幾次相關(guān)的課程設(shè)計(jì)了，但感覺這一次要較為系統(tǒng)，課題的要求也相對多一些，同時(shí)老師要求更嚴(yán)格。課程設(shè)計(jì)就是理論與實(shí)踐的結(jié)合，不僅豐富課本的理論知識，同時(shí)也是學(xué)以致用，讓我們平時(shí)所學(xué)的知識得到了一次施

27、展，加深了我對單片機(jī)知識在實(shí)際運(yùn)用的理解，明白了理論知識在電子技術(shù)中的重要性。其中使我更進(jìn)一步掌握51單片機(jī)、74hc244等芯片及設(shè)計(jì)中所用到的相關(guān)電子元器件的知識，特別是一些元器件的應(yīng)用常識、元器件的特性等，也讓我對protel、proteus、keilc這些軟件的操作使用更加熟練，這在理論學(xué)習(xí)中是無法體會(huì)到的。更重要的是自己在實(shí)際中思考問題、解決問題的能力得到了一定的鍛煉，提高了我的動(dòng)手實(shí)踐能力，加深了知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。同時(shí)這次課程設(shè)計(jì)有答辯環(huán)節(jié)，這也是畢業(yè)答辯的一次演練從而使我們更加了解答辯流程，答辯方法等。在此，謝謝李老師在設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)與幫助，以及幫助我設(shè)計(jì)的同學(xué)。附錄 電路原理圖 附錄

28、 元器件清單元器件名稱封裝形式型號數(shù)量51單片機(jī)mcs51-40at89c5218同相緩沖/驅(qū)動(dòng)器74hc2441共陽數(shù)碼管digital共陽極6電阻axial-1.010k5電阻axial-1.04.7k6電阻axial-1.00.51k8極性電容rb.5/1.047uf1電容rad-0.410uf1電容rad-0.430pf2電容rad-0.40.01uf1晶振xtal12mhz1蜂鳴器beepbeep1三極管pnp90127按鍵sw4bsw45附錄 單片機(jī)c源程序/*/ 采用6位led動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘演示程序/ 使用keil c51/*/*使用at89c52單片機(jī)，12mhz晶振，p0口輸出

29、段碼，p2口作列掃描，用共陽led數(shù)碼管顯示*/key0為調(diào)時(shí)位選用，key1為加1鍵，key2為減1鍵#include “reg51.h”#define char unsigned charchar code dis_711= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82, 0xf8,0x80,0x90,0xff;/*共陽led數(shù)碼管表“0”，“1”，“2”，“3”， “4”，“5”，“6”，“7”，“8”，“9”，“不亮”*/char code scan_con8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/列掃描控制字char

30、 data timedata6=0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00;/計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)初值char data dis8=0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0a, 0x00;/顯示單元數(shù)據(jù)char data con1s=0x00,con04s=0x00,con=0x00;/秒定時(shí)用sbit key0=p10;sbit key1=p11;sbit key2=p12;/*1ms延時(shí)函數(shù)*/delay1ms(int t)int i,j;for(i=0;it;i+) for(j=0;j=6) con=0; tr1=0;et1=0; tr0=1;et0=1; if(con!=0) if(key1=0) delay1ms(10); while(key1=0); timedatacon+; if(timedatacon=10) timedatacon=0; discon=timedatacon;dis6=0x0a; /if(con!=0) if(