單片機(jī)課程設(shè)計(jì)定時(shí)鬧鐘

1、太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱 定 時(shí) 鬧 鐘 專業(yè)班級(jí) 通信 12-2班 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書注：課程設(shè)計(jì)完成后，學(xué)生提交的歸檔文件應(yīng)按，封面任務(wù)書說明書圖紙的順序進(jìn)行裝訂上交（大張圖紙不必裝訂）指導(dǎo)教師簽名指導(dǎo)教師簽名： 溫景國 日期日期：2015.3.1 專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名課程名稱“單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)”課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱定時(shí)鬧鐘設(shè)計(jì)周數(shù)1.5指導(dǎo)教師溫景國設(shè)計(jì)任務(wù)主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的定時(shí)鬧鐘。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：1、 顯示范圍：00：00：00-23：59：59；

2、2、 可以校對(duì)時(shí)間；3、 可以設(shè)置鬧鐘時(shí)間；4、 時(shí)間到報(bào)警；5、 可以解除報(bào)警；6、 動(dòng)態(tài)顯示方式。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)要求1 硬件電路設(shè)計(jì)：(1) MCU 主電路設(shè)計(jì)；(2) IO 接口電路設(shè)計(jì)；(3) LED 顯示接口電路設(shè)計(jì)。2 軟件設(shè)計(jì)：(1) 初始化程序設(shè)計(jì)；(2) 各功能模塊設(shè)計(jì)；3軟件硬件調(diào)試。主要參考資 料1 單片機(jī)原理與接口技術(shù)，李曉林等，電子工業(yè)出版社，2015。2 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，潘新民等，人民郵電出版社，1999。3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，張齊等，電子林業(yè)出版社，2010。學(xué)生提交歸檔文件課程設(shè)計(jì)說明書 1 份目錄目錄1 1 引言引言. WEWE 2 2 概述概述.1

3、12 21 1 設(shè)計(jì)意義設(shè)計(jì)意義 .1 12 22 2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) .1 12 23 3 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要功能 .1 13 3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).2 23.13.1系統(tǒng)總體方案系統(tǒng)總體方案.2 23.23.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 .2 24 4 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì).2 24.14.1 芯片：芯片：AT89C51AT89C51 .2 24.24.2 喇叭喇叭:SPEAKER:SPEAKER .5 54.34.3 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 .5 54.44.4 顯示器模塊的設(shè)計(jì)顯示器模塊的設(shè)計(jì) .5 55 5 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).7 75.15.1 劃分模塊劃分

4、模塊 .7 75.25.2 程序流程圖程序流程圖 .7 75.35.3 模塊程序模塊程序 .8 85.3.15.3.1 時(shí)間的設(shè)置程序時(shí)間的設(shè)置程序 .8 85.3.25.3.2 鬧鐘時(shí)間的設(shè)置程序鬧鐘時(shí)間的設(shè)置程序 .10105.3.35.3.3 喇叭響應(yīng)程序喇叭響應(yīng)程序 .12125.45.4 數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示 .13136 6 軟件仿真軟件仿真.14147 7 課程設(shè)計(jì)體會(huì)課程設(shè)計(jì)體會(huì).1616 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī) 1 引引言言 1.1 單單片片機(jī)機(jī)的的發(fā)發(fā)展展史史 單片機(jī)是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計(jì)算機(jī)。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，可

5、以將中央處理器（CPU） 、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） 、程序存儲(chǔ)器（ROM）定時(shí)器 計(jì)數(shù)器以及輸入 /輸出（ I/O）接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件，集成在一塊電路芯片上。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但從組成和功能上，都已具有了微機(jī)系統(tǒng)的含義。由于單片機(jī)能獨(dú)立執(zhí)行內(nèi)部程序，所以又稱它為微型控制器（Microcontroller） 。 單片機(jī)自從問世以來，性能在不斷的提高和完善，它不僅能夠滿足很多應(yīng)用場(chǎng)合的需要，而且具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小使用方便、性能可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信、智能接口、商業(yè)營(yíng)銷等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微

6、機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)的潛力越來越被人們所重視，所以更擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步促進(jìn)了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的發(fā)展史大致可分為三個(gè)階段。 第一階段（ 1976-1978）：初級(jí)單片機(jī)微處理階段。該時(shí)期的單片機(jī)具有8 位 CPU，并行 I/O 端口、 8 位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器，尋址范圍4KB，但是沒有串行口。 第二階段（1978-1982）：高性能單片機(jī)微機(jī)處理階段，該時(shí)期的單片機(jī)具有I/O 串行端口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，15 位時(shí)序同步技術(shù)器，RAM、ROM 容量加大，尋址范圍可達(dá) 64KB。 第三階段（ 1982-至今）： 8 位單片機(jī)微處理改良型及16 位單片機(jī)微處理階段。 1.2 單單片

7、片機(jī)機(jī)的的應(yīng)應(yīng)用用 由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測(cè)量的自動(dòng)化程度和精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。 (2) 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。機(jī)電一 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 體化產(chǎn)品是指集成機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制床、鉆床等。單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可

8、大大提高機(jī)器的自動(dòng)化、智能化程度。 (3) 單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛地用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測(cè)控、航空航天、尖端武器、機(jī)器人等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用單片機(jī)作為控制器。單片機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，可使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 (4) 單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。多機(jī)系統(tǒng)一般由若干臺(tái)功能各異的單片機(jī)組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)在這種系統(tǒng)中往往作為一個(gè)終端機(jī)，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點(diǎn)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量和控制。單片機(jī)的高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力，

9、使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。 (5) 單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用 自從單片機(jī)誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具、 收錄機(jī)等家用電器配上單片機(jī)后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜 愛。單片機(jī)將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。 1.3 單單片片機(jī)機(jī)發(fā)發(fā)展展趨趨勢(shì)勢(shì) 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)： (1) CMOS 化 近年，由于 CHMOS 技術(shù)的進(jìn)小，大大地促進(jìn)了單片機(jī)的CMOS 化。 CMOS 芯片除了低功耗特性

10、之外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)。這也是今后以80C51 取代 8051 為標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片的原因。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用CMOS（金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。CMOS 電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的TTL 電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS（高密度、高速度MOS） 、CHMOS 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 工藝以及 CHMOS 和 HMOS 工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的CHMOS 電路已達(dá)到LSTT 的速度，傳輸延遲時(shí)間小于2ns，它的綜合優(yōu)勢(shì)已大于TTL 電路。因而，在單

11、片機(jī)領(lǐng)域， CMOS 電路正在逐漸取代TTL 電路。 (2) 低功耗化 單片機(jī)的功耗已從 mA 級(jí)，甚至 1uA 以下；使用電壓在36V 之間，完全適應(yīng)電池工作。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗 干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。 (3) 低電壓化 幾乎所有的單片機(jī)都有WAIT、STOP 等省電運(yùn)行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在36V 范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá)12V。目前 0.8V 供電的單片機(jī)已經(jīng)問世。 (4) 低噪聲與高可靠性 為提高單片機(jī)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片廠家在單片機(jī)內(nèi)部電

12、路中都采用了新的技術(shù)措施。 1.4 數(shù)數(shù)字字時(shí)時(shí)鐘鐘方方案案論論證證比比較較 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)可采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，也可以采用單片機(jī)來完成。若用數(shù)字電路完成，所設(shè)計(jì)的電路相當(dāng)復(fù)雜，大概需要十幾片數(shù)字集成塊，其功能也主要依賴于數(shù)字電路的各功能模塊的組合來實(shí)現(xiàn)，焊接的過程比較復(fù)雜，成本也非常高。若用單片機(jī)來設(shè)計(jì)制作完成，由于其功能的實(shí)現(xiàn)主要通過軟件編程來完成，那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性，而且其成本也有所降低，所以在該設(shè)計(jì)與制作中采用AT89S52單片機(jī)，它是低功耗、高性能的CMOS 型 8 位單片機(jī)，內(nèi)帶有8KB 的 Flash 程序存儲(chǔ)器，且允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用編程器編程。另外，AT89S52 的指

13、令系統(tǒng)和引腳與 8051 完全兼容，片內(nèi)有256B 的 RAM、32 條 IO 口線、 2 個(gè) 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器、 5 個(gè)中斷源、一個(gè)全雙工串行口等，具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞，由此可見使用單片機(jī) 作為數(shù)字時(shí)鐘的核心器件將更加具有快捷、高效的性能。 2 課課題題 概概述述 21 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 目目的的 本設(shè)計(jì)是一個(gè)定時(shí)鬧鐘，它僅使用單片的20 引腳單片機(jī)完成鬧鐘的全部功 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 能。設(shè)計(jì)目的是為了學(xué)習(xí)和鞏固單片機(jī)知識(shí)，使對(duì)已學(xué)過的基礎(chǔ)知識(shí)能有更深入

14、的理解，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、獨(dú)立思考、獨(dú)立工作，以及提高對(duì)所學(xué)應(yīng)用基本理論分析和解決實(shí)際問題的能力。 22 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù) 本文設(shè)計(jì)的定時(shí)鬧鐘采用AT89C51 芯片，用匯編語言進(jìn)行編程，時(shí)、分、秒用 6 位 LED 數(shù)碼管顯示。在電路中通過四個(gè)按鍵S1、S2、S3 和 S4 來進(jìn)行定時(shí)和調(diào)時(shí)，定時(shí)時(shí)間到通過喇叭發(fā)出報(bào)警聲。 23 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要功功能能 顯示范圍： 00：00：00-23：59：59； 可以校對(duì)時(shí)間； 可以設(shè)置鬧鐘時(shí)間； 時(shí)間到報(bào)警； 可以解除報(bào)警； 動(dòng)態(tài)顯示方式。 3 系系統(tǒng)統(tǒng)總總體體方方案案 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 3.1 系系統(tǒng)統(tǒng)總總體體方方案案 1）由于要顯示數(shù)字時(shí)間，所

15、以需要6 位數(shù)碼管。 2）時(shí)間的定時(shí)用時(shí)鐘電路，修改時(shí)間和定時(shí)用手動(dòng)按鍵控制，報(bào)警聲通過喇叭發(fā)出。 3)AT89C51 單片機(jī)加上外圍器件（數(shù)字顯示器7SEG-MPX6-CC-BLUE，RESPACK-8 排阻和 SPEAKER 喇叭）和應(yīng)用程序（ISIS 6 Professional軟件和 WAVE6000 編譯軟件），構(gòu)成相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)。 2.22.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 晶振及復(fù)位鍵盤（按鈕） 單片機(jī)AT89C51RESPACK-8SPEAKER喇叭裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 4 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 4.1 芯片：芯片：AT89C51 AT89C51 是一種帶 4K

16、 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，可穩(wěn)定地工作于5V 的電源下 .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 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器. AT89C51 管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向I/O 口，每腳可吸收8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫1 時(shí)，被定義為

17、高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí)P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收， 輸出 4 個(gè) TT

18、L 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4 個(gè)TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作

19、為輸裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器 1 外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)

20、，要保持RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG ：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被 略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序

21、存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH 編程期間，裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)此引腳也用于施加12V 編程電源（ VPP） 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 4.2 喇喇叭叭

22、:SPEAKER 由 P3.7 口控制喇叭，使其定時(shí)時(shí)間到能發(fā)出報(bào)警聲。 4.3 時(shí)時(shí)鐘鐘電電路路 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本系統(tǒng)中AT89C51 單片機(jī)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。振蕩晶體可在1.2MHz12MHz 之間。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小和振蕩電路起振速度有少許影響，一般可在 20pF100pF 之間取值。 AT98C51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路。 上拉電阻： RESPACK8 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 控制按鍵： BUTTON ACTIVE SPST Push

23、Button 本系統(tǒng)要進(jìn)行時(shí)間的調(diào)整和定時(shí)，因此用4 個(gè)手動(dòng)按鍵對(duì)其進(jìn)行控制。 4.4 顯顯示示器器模模塊塊的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 利用 7SEG-MPX6-CC-BLUE 數(shù)字顯示器的1-6 引腳連接 AT89C51 單片機(jī) P2.0 P2.5 接口 ，其他 8 個(gè)引腳分別與AT89C51 單片機(jī)的 P0.0 - P0.7 和共陽極管 RESPACK-8 排阻的 2 - 9 引腳分別連接。 數(shù)碼管： 7SEG-MPX6-CC-BLUE 單片機(jī)中通常使用7 段 LED，LED 是發(fā)光二極管顯示器的縮寫。LED 顯示器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，顏色鮮艷，

24、配置靈活，與單片機(jī)接口方便而得到廣泛應(yīng)用。LED 顯示 器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示部件，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。LED 顯示器有多種形式，如：“米”字型顯示器，點(diǎn)陣顯示器和七段數(shù)碼顯示器等，在單片機(jī)系統(tǒng)中使用最多的是七段數(shù)碼顯示器。因?yàn)楣碴帢O的LED 數(shù)碼管它的驅(qū)動(dòng)電流是分開的,在單片機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描的時(shí)候不會(huì)影響彼此的電流 ,故該系統(tǒng)中的6 位 LED 數(shù)碼管均用共陰極的數(shù)碼管。 5 軟軟件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 5.1 劃劃分分模模塊塊 AT89C51XTAL2XTAL1JZ12MC130PFC230PF裝訂線太原理工大

25、學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，定時(shí)鬧鐘程序可分為以下幾個(gè)模塊： 1）顯示時(shí)間的設(shè)置； 2）鬧鐘時(shí)間的設(shè)置： 3）定時(shí)時(shí)間的響應(yīng)。 5 5. .2 2 程程序序流流程程圖圖 5.3 模模塊塊程程序序 5.3.1 時(shí)時(shí)間間的的設(shè)設(shè)置置程程序序 程序如下： SETTIME: 開始初始化顯示時(shí)間鬧鐘時(shí)間到？喇叭響S4 按下？S3 按下？設(shè)置鬧鐘設(shè)置時(shí)間S1 按下？S1 按下？裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) L0:LCALL DISPLAY1 MM1: JB P1.2, L1 ;P1.2=1 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C, P1.2 JC MM1 LCALL DELAY1 ;延時(shí) JC MM1

26、 MSTOP1: MOV C, P1.2 JNC MSTOP1 P1.2 為 0 時(shí)轉(zhuǎn)移 LCALL DELAY1 延時(shí) MOV C, P1.2 JNC MSTOP1 INC 22H ;小時(shí)自加一 MOV A, 22H CJNE A, #18H, GO12 ;小時(shí)計(jì)數(shù)循環(huán) MOV 22H, #00H ;復(fù)位 MOV 34H, #00H MOV 35H, #00H LJMP L0 L1:JB P1.1,L2 ;P1.1=1 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C, P1.1 JC L1 LCALL DELAY1 ;延時(shí) JC L1 MSTOP2: MOV C, P1.1 JNC MSTOP2 ;P1.10 時(shí)轉(zhuǎn)移

27、LCALL DELAY1 ;延時(shí) MOV C, P1.1 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) JNC MSTOP2 INC 21H ;分鐘加一 MOV A, 21H CJNE A, #3CH, GO11 ;分鐘計(jì)數(shù)循環(huán) MOV 21H, #00H ; 復(fù)位 MOV 32H, #00H MOV 33H, #00H LJMP L0 GO11: MOV B, #0AH DIV AB MOV 32H,B ; 將 A 的低 4 位存入 32 單元 MOV 33H,A ; 將 A 的高 4 位存入 33 單元 LJMP L0 GO12: MOV B, #0AH DIV AB MOV 34H,B ;將

28、 A 的低 4 位存入 34單元 MOV 35H,A ;A 的高 4 位存入 35 單元 LJMP L0 L2: JB P1.0, L0 ; P1.01 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C, P1.0 JC L2 LCALL DELAY1 ;延時(shí) MOV C, P1.0 JC L2 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)STOP1: MOV C, P1.0 JNC STOP1 ; P1.00 時(shí)轉(zhuǎn)移 LCALL DELAY1 ;延時(shí) MOV C , P1.0 JNC STOP1 LJMP LOOP 5.3.2 鬧鬧鐘鐘時(shí)時(shí)間間的的設(shè)設(shè)置置程程序序 SETATIME: LCALL DISPLAY2 ; 調(diào)用

29、DISPLAY2 N0: LCALL DISPLAY2 MM2: JB P1.1, N1 ;P1.1=1 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C,P1.1 JC MM2 LCALL DELAY1 ; 延時(shí) JC MM2 MSTOP3: MOV C , P1.1 JNC MSTOP3 ; P1.10 時(shí)轉(zhuǎn)移 LCALL DELAY1 ; 延時(shí) MOV C, P1.1 JNC MSTOP3 INC 24H ;小時(shí)加一 MOV A, 24H CJNE A, #24,GO22 ;小時(shí)計(jì)數(shù)循環(huán) MOV 24H, #00H ;復(fù)位 MOV 38H, #00H MOV 39H, #00H LJMP N0 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代

30、科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) N1:JB P1.3, N2 ;P1.31 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C, P1.3 JC N1 LCALL DELAY1 ;延時(shí) JC N1 MSTOP4: MOV C, P1.3 JNC MSTOP4 ;P1.30 時(shí)轉(zhuǎn)移 LCALL DELAY1 ;延時(shí) MOV C, P1.3 JNC MSTOP4 INC 23H ;分鐘加一 MOV A, 23H CJNE A, #60, GO21 ;分鐘計(jì)數(shù)循環(huán) MOV 23H, #00H ;復(fù)位 MOV 36H, #00H MOV 37H, #00H LJMP N0 GO21:MOV B, #0AH DIV AB MOV 36H,B ;將

31、 A 的低 4 位存入 36 單元 MOV 37H,A ;將 A 的高 4 位存入 37 單元 LJMP N0 GO22: MOV B, #0AH DIV AB MOV 38H,B ;將 A 的低 4 位存入 38 單元 MOV 39H,A ;將 A 的高 4 位存入 39 單元 LJMP N0 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) N2:JB P1.0 ,N0 ;P1.01 時(shí)轉(zhuǎn)移 MOV C, P1.0 JC N2 LCALL DELAY1 ;延時(shí) MOV C, P1.0 JC N2 STOP2: MOV C, P1.0 JNC STOP2 LCALL DELAY1 MOV C, P1

32、.0 JNC STOP2 LJMP LOOP 5.3.3 喇喇叭叭響響應(yīng)應(yīng)程程序序 TIMEPRO: MOV A, 21H MOV B, 23H CJNE A, B, BK ;判斷定時(shí)鬧鐘的分鐘 MOV A, 22H MOV B, 24H CJNE A, B, BK ;判斷定時(shí)鬧鐘的小時(shí) SETB 25H. 0 MOV C, 25H.0 JC XX XX: LCALL TIMEOUT ;調(diào)用 TIMEOUT BK:RET TIMEOUT: X1:LCALL BZ ;用喇叭響應(yīng)程序 LCALL DISPLAY2 ;延時(shí) 裝訂線太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) CLR 25H.0 ;調(diào)用喇叭響應(yīng)

33、程序結(jié)束 JB P1.0, X1 ;P1.31 時(shí)轉(zhuǎn)移 LCALL DELAY CLR 25H.0 LJMP DISPLAY1 ;延時(shí) BZ: CLR P3.7 MOV R7, #250 ;喇叭響應(yīng)時(shí)間 T2: MOV R6, #124 T3: DJNZ R6, T3 DJNZ R7, T2 SETB P3.7 RET 6 軟件仿真軟件仿真 6.1 仿真步驟仿真步驟 第一步：用偉褔軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯，編譯通過后，會(huì)自動(dòng)生成HEX 文件。 第二步：在 Proteus 的元件庫中找到AT89C51 以及相應(yīng)的元件，按照硬件設(shè)計(jì)中的說明把各部件連接起來組成一個(gè)定時(shí)鬧鐘的硬件系統(tǒng)。 第三步：把在偉福環(huán)境調(diào)試下生成的.HEX 文件裝入到 AT89C51 里，點(diǎn)擊運(yùn)行符號(hào)就可以使軟硬件的配套設(shè)施在Proteus 的環(huán)境下仿真實(shí)現(xiàn)。 第四步：驗(yàn)證系統(tǒng)能否實(shí)