微機(jī)原理與單片機(jī)技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐(共36頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì)（論文）課程名稱(chēng)微機(jī)原理與單片機(jī)技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐 題目名稱(chēng) 多功能電子鐘 學(xué)生系部 機(jī)電與信息工程學(xué)部 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 11電氣4班 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 李星亮 指導(dǎo)教師 王 赟 2014年06月8日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目名稱(chēng)多功能電子鐘學(xué)系學(xué)部機(jī)電與信息工程學(xué)部專(zhuān)業(yè)班級(jí)11電氣4班姓 名李星亮學(xué) 號(hào)一、課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字時(shí)鐘完成以下功能1、 走時(shí)（能實(shí)現(xiàn)時(shí)分秒，年月日的計(jì)時(shí)）2 、顯示（分屏顯示時(shí)分秒，年月日，修改定位閃爍顯示）3、校時(shí)（能用按鍵修改和校準(zhǔn)時(shí)鐘）4、定時(shí)報(bào)警二、

2、課程設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)1、方案論證；2、系統(tǒng)原理圖或各功能模塊的硬件電路原理框圖；3、主程序流程圖；4、系統(tǒng)調(diào)試與分析；5、源程序清單。三、課程設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作1. 完成方案論證；2、完成器件選型；3、完成硬件電路原理圖的設(shè)計(jì)；4、完成程序流程圖及源程序的設(shè)計(jì)；5、系統(tǒng)仿真及調(diào)試；6. 完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。四、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1明確設(shè)計(jì)要求，方案論證、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)校內(nèi)6.82硬件電路原理圖設(shè)計(jì)校內(nèi)6.96.103程序流程圖設(shè)計(jì)、源程序的編制及調(diào)試校內(nèi)6.116.124系統(tǒng)調(diào)試及分析校內(nèi)6.135課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)校內(nèi)6.146.1

3、5五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1、單片機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用2、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)3、Protel軟件使用發(fā)出任務(wù)書(shū)日期： 2014年 06月8 日 指導(dǎo)教師簽名：計(jì)劃完成日期： 2014年 06 月16 日 教學(xué)單位責(zé)任人簽章摘 要20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快?，F(xiàn)代生活的人們?cè)絹?lái)越重視起了時(shí)間觀念，可以說(shuō)是時(shí)間和金錢(qián)劃上了等號(hào)。對(duì)于那些對(duì)時(shí)間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來(lái)說(shuō)，時(shí)間的不準(zhǔn)確會(huì)帶來(lái)非常大的麻煩，所以以數(shù)碼管為顯示器的時(shí)

4、鐘比指針式的時(shí)鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢(shì)。數(shù)碼管顯示的時(shí)間簡(jiǎn)單明了而且讀數(shù)快、時(shí)間準(zhǔn)確顯示到秒。而機(jī)械式的依賴(lài)于晶體震蕩器，可能會(huì)導(dǎo)致誤差。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。數(shù)字鐘的精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式機(jī)械鐘。在這次設(shè)計(jì)中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)計(jì)時(shí)方式，根據(jù)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理來(lái)進(jìn)行顯示，用12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定時(shí)器計(jì)數(shù)。在此次設(shè)計(jì)中，電路具有顯示時(shí)間的其本功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的調(diào)整。數(shù)字鐘是其小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛(ài)，因此得到了廣泛的使用。關(guān)鍵字：數(shù)字電子鐘 單片機(jī)目錄第一部

5、分 整體方案的設(shè)計(jì)1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字時(shí)鐘完成以下功能1、 走時(shí)（能實(shí)現(xiàn)時(shí)分秒，年月日的計(jì)時(shí)）2 、顯示（分屏顯示時(shí)分秒，年月日，修改定位閃爍顯示）3、校時(shí)（能用按鍵修改和校準(zhǔn)時(shí)鐘）4、定時(shí)報(bào)警1.2 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過(guò)1、2、3代的發(fā)展，正朝著多功能、

6、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量、強(qiáng)I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢(shì)不外乎以下幾個(gè)方面：1、多功能 單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時(shí)器-看家狗）、高速I(mǎi)/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。 有的單片機(jī)針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動(dòng)器也開(kāi)始集成在8位單片機(jī)中。

7、2、高效率和高性能 為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機(jī)開(kāi)始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計(jì)技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機(jī)的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開(kāi)始使用高級(jí)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）來(lái)開(kāi)發(fā)單片機(jī)的程序。使用高級(jí)語(yǔ)言可以降低開(kāi)發(fā) 難度，縮短開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。3、低電壓和低功耗 單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以

8、在更低的電壓下工作（1.2V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級(jí)。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長(zhǎng)的時(shí)間。4、低價(jià)格 單片機(jī)應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來(lái)的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低其產(chǎn)品的價(jià)格。下面大致介紹一下單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)。（1）家用電器領(lǐng)域 用單片機(jī)控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機(jī)等）功能更完善，更加智能化和易于使用。（2）辦公自動(dòng)化領(lǐng)域 單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)和傳真機(jī)等。

9、（3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計(jì)量?jī)x器、收款機(jī)、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機(jī)構(gòu)成的專(zhuān)用系統(tǒng)。與通用計(jì)算機(jī)相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。（4）工業(yè)自動(dòng)化 在工業(yè)控制和機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計(jì)算機(jī)外，很多都是以單片機(jī)為核心的單片機(jī)和多機(jī)系統(tǒng)。（5）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測(cè)量?jī)x表中普遍采用了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)，使得測(cè)量系統(tǒng)具有存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查詢(xún)及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機(jī)和

10、傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。它將傳感器變換后的物理量作進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號(hào)，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計(jì)算機(jī)接口。（6）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域 通常應(yīng)用于電子綜合顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機(jī)系統(tǒng)更加重要。目前，我國(guó)生產(chǎn)很多型號(hào)的單片機(jī)，在此，我們采用型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)。因?yàn)椋?#160;STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（R

11、AM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-52指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C52提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案。    STC89C52是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，STC89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。1.3 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ST

12、C89C-52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)   STC89C-52單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說(shuō)明：中央處理器：   中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)    STC89C-52內(nèi)部有256個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單

13、元和128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有256個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。程序存儲(chǔ)器(ROM)：STC89C-52共有8192個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：STC89C-52有三個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。并行輸入輸出(I/O)口：STC89C-52共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：STC89C-52內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通

14、信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：STC89C-52具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。時(shí)鐘電路：STC89C-52內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但STC89C-52單片機(jī)需外置振蕩電容。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類(lèi)型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的M

15、CS-52系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。 上電自動(dòng)和手動(dòng)復(fù)位電路圖圖2-5 內(nèi)部和外部時(shí)鐘方式圖 第二部分 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)2.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由電源、復(fù)位、晶振、/EA=1組成，下面介紹一下每一個(gè)組成部分。1.電源引腳 Vcc40電源端GND20接地端工作電壓為5V，另有AT89LV51工作電壓則是2.7-6V, 引腳功能一樣。 2.外

16、接晶體引腳圖3-2 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖XTAL119XTAL218 XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右。系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外

17、接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22F。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。3. 復(fù)位RST9在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特

18、殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的00H處開(kāi)始運(yùn)行程序。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用6MHz時(shí)，C取22F，Rs約為200，Rk約為1K。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。常用的復(fù)位電路如下圖所示：圖3-3 常用復(fù)位電路圖4.輸入輸出引腳(1) P0端口P0.0-P0.7 P0是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O端口，

19、端口置1（對(duì)端口寫(xiě)1）時(shí)作高阻抗輸入端。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié);校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。在訪問(wèn)外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問(wèn)期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。(2) P1端口P1.0P1.7 P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低8位地址信息。(3) P2端口P2.0P2.7 P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)

20、部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。在訪問(wèn)外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。而在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。(4) P3端口P3.0P3.7 P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接控制信息。除此之外P3端口還用于一些專(zhuān)門(mén)功能，具體請(qǐng)看下表。P3引腳兼用功能P3.0串行通訊輸入（RXD）P3.1串行通訊輸出（TXD）P3.2外部中斷0（ INT0）P3.3外部

21、中斷1（INT1）P3.4定時(shí)器0輸入(T0)P3.5定時(shí)器1輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通RDP3端口引腳兼用功能表2.2 LED顯示電路顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如下圖所示。LED顯示器的符號(hào)圖發(fā)光二極管（LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線段圍成8字

22、型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。LED數(shù)碼管有共陽(yáng)、共陰之分。圖是共陽(yáng)式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號(hào).共陽(yáng)式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號(hào)圖顯示電路顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間,即時(shí)、分、秒，因此需要6個(gè)數(shù)碼管。采用動(dòng)態(tài)顯示方式顯示時(shí)間，硬件連接如下圖所示，時(shí)的十位和個(gè)位分別顯示在第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管，分的十位和個(gè)位分別顯示在第三個(gè)和四五個(gè)數(shù)碼管，秒的十位和個(gè)位分別顯示在第五個(gè)和第六個(gè)數(shù)碼管。LED顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動(dòng)方式可分成靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。對(duì)于多位LED顯

23、示器，通常都是采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，其硬件連接方式如下圖所示。數(shù)碼管的硬件連接示意圖數(shù)碼管使用條件：a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流電阻 b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 4-5mA 峰值電流 100mA數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說(shuō)明：（）數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；（）焊接溫度：度；焊接時(shí)間：（）表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來(lái)。第三部分 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)

24、通常要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開(kāi)發(fā)清晰、簡(jiǎn)潔和流程合理；（2）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；（3）建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；（4）繪制程序流程圖；（5）合理分配系統(tǒng)資源；（6）為程序加入注釋?zhuān)岣呖勺x性，實(shí)施軟件工程；（7）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。3.1軟件設(shè)計(jì)流程圖 這次的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。 主程序是先進(jìn)行初始的設(shè)置，然后啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器0，定時(shí)器啟

25、動(dòng)后再進(jìn)行按鍵檢測(cè)，檢測(cè)完后，在根據(jù)為各種顯示設(shè)置的標(biāo)志來(lái)判斷顯示時(shí)分秒，年月日或鬧鐘時(shí)間，若判斷有按鍵則進(jìn)入相應(yīng)按鍵處理子程序進(jìn)行操作。按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒(méi)有按下，就把時(shí)間顯示出來(lái)。 按鍵處理流程圖采用定時(shí)器計(jì)數(shù)器0，工作在方式1下，每50毫秒中斷一次，若計(jì)時(shí)中斷每到20次則跳出中斷繼續(xù)計(jì)時(shí)，若到20次則秒存儲(chǔ)單元加1，若秒不滿60則跳出中斷，滿60則清零，分單元加1，分滿60則清零，時(shí)單元加1，不滿24退出中斷，滿則時(shí)單元清

26、零，日單元加1，如此方式累次下去就完成時(shí)分秒，年月日的走時(shí)。定時(shí)器中斷流程圖 鬧鐘設(shè)置流程圖 數(shù)字電子鐘的工作原理。工作原理 ： 數(shù)字電子鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”，“分”，“秒”顯示于人的視覺(jué)器官的計(jì)時(shí)裝置。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，另外還有校時(shí)功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由顯示器“時(shí)”，“分”，“秒”和單片機(jī)，還有校時(shí)電路組成。8個(gè)數(shù)碼管的段選接到單片機(jī)的P0口，位選接到單片機(jī)的P2口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的工作原理工作，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒單元”，“秒單元”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分單元”的時(shí)鐘脈沖?！胺謫卧?/p>

27、”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)單元”。“時(shí)單元”采用24進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天24小時(shí)的累計(jì)。顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”通過(guò)七段顯示器顯示出來(lái)。3.2設(shè)計(jì)主程序。（采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序）資源分配：P0.0-7口 為數(shù)碼管段選，采用共陰顯示管。;P2.0-5數(shù)碼管位選30H-秒，31H-分，32H-時(shí)，40H-日，41H-月，42H-年鬧鐘：50H-秒，51H-分，52H-時(shí)60H,61H,調(diào)整定位計(jì)數(shù)單元38H-計(jì)數(shù)單元F0-切換標(biāo)志，為1顯示日期，為0顯示時(shí)間PSW.1為1顯示鬧鐘定時(shí)單元，為0正常顯示時(shí)間R7定時(shí)中斷次數(shù)R5延時(shí)計(jì)

28、數(shù)單元R2-掃描碼初始單元 ORG 0000H LJMP MAIN;跳入主程序初始化 ORG 000BH ；定時(shí)中斷0入口地址 LJMP TM0 ORG 0030HMAIN: MOV 60H,#00 ；時(shí)分秒定位計(jì)數(shù) MOV 61H,#00 ；鬧鐘定位計(jì)數(shù) CLR PSW.1 CLR F0 MOV SP,#6FH ；堆棧指針初始化 MOV 30H,#50H ；秒初始化 MOV 31H,#36H ；分初始化 MOV 32H,#14H ；時(shí)初始化 MOV 40H,#22H ；日初始化 MOV 41H,#12H ；月初始化 MOV 42H,#11H ；年初始化 MOV 50H,#00H MOV 51

29、H,#30H MOV 52H,#14H MOV R7,#20 ；50毫秒中斷50次 MOV SCON,#00 MOV DPTR,#TAB MOV IE,#82H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 ；啟動(dòng)計(jì)時(shí)LOOP1: ACALL DSP1 ；調(diào)用顯示時(shí)分秒程序 ACALL CJDW ；查鍵 ACALL DSP2 ；調(diào)用顯示年月日子程序 ACALL NZXX；鬧鐘顯示ACALL NN；鬧鐘設(shè)定 AJMP LOOP1 DSP1: JB PSW.1,EXQ0 ；PSW.1為1跳出JB F0,EXQ0 ；F0為1跳出 MOV R2,#

30、0FEH ；掃描碼初始化 MOV R6,#03 MOV R0,#32H ；顯示單元初始化 ACALL SCAN ；調(diào)用掃描子程序 RET DSP2: JB PSW.1,EXQ0 JNB F0,EXQ0 MOV R2,#0FEH MOV R6,#03 MOV R0,#42H ACALL SCAN EXQ0: RETSCAN: NOPLOOP2: MOV A,R0 ANL A,#0F0H ；取高位 SWAP A MOVC A,A+DPTR ；查表 MOV SBUF,A ；送入SBUF串行輸出 JNB TI,$ CLR TI MOV A,R2 MOV P2,A ；送位選碼，選通數(shù)碼管 RL A MO

31、V R2,A ACALL DELAY1MS ；單個(gè)數(shù)碼管顯示延時(shí) MOV A,R0 ANL A,#0FH MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,R2 MOV P2,A RL A MOV R2,A DEC R0 ACALL DELAY1MS DJNZ R6,LOOP2 RET DELAY1MS:MOV R5,#02 ；延時(shí)1毫秒LP3: MOV B,#250 DJNZ B,$ DJNZ R5,LP4 RET DELAY10MS:MOV R5,#10 ；查鍵延時(shí)10毫秒（延時(shí)去抖）LP4: MOV B,#250 DJNZ B,$ DJNZ R

32、5,LP4 RET CJDW: NOPK1: JB P1.4,K2 ACALL DELAY10MS JB P1.4,K2XH:JNBF0,SFMACALLDSP2AJMP NEXTSFM: ACALLDSP1NEXT: JNBP1.4,XH CPL F0 RETK2: JB P1.5,K3 ACALL DELAY10MS JB P1.5,K3 MOV A,60H ADD A,#01 MOV 60H,A CJNE A,#07,K3 CLR F0JX1: MOV R0,#32H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03 MOV A,R0ACALL SCAN JNB P1.5,JX1EXQ1:

33、MOV 60H,#00 RETK3: NOPTM: MOV A,60H ；秒調(diào)整 CJNE A,#01,TF；定位到秒？ MOV 38H,#160 ；循環(huán)顯示160次LOOP3: MOV R0,#32H ；閃爍，秒單元不顯示 MOV R2,#0FEH ；掃描碼初始化 MOV R6,#02 ； 只顯示時(shí)和分 MOV A,R0 ACALL SCAN ；調(diào)用掃描子程序 DJNZ 38H,LOOP3 MOV 38H,#01LOOP5: MOV R0,#32H ；正常顯示 MOV R2,#0FEHMOV R6,#03 MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38,LOOP5 JB P1.6,EX

34、Q2 ；判斷是否按加1鍵 ACALL DELAY10MS ；延時(shí)10毫秒去抖 JB P1.6,EXQ2 MOV A,30H ；秒加1 ADD A,#01H DA A MOV 30H,A CJNE A,#60H,EXQ2 ；秒滿60 MOV 30H,#00H ；清零 RET ；返回主程序TF: CJNE A,#02,TS ；調(diào)分 MOV 38H,#160LOOP6: MOV R0,#32H MOV R2,#0FEH MOV R6,#01MOV A,R0 ACALL SCAN MOV R0,#30H MOV R2,#0EFH MOV R6,#01MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 3

35、8H,LOOP6 MOV 38H,#100LOOP7: MOV R0,#32H MOV R2,#0FEH MOV R6,#03MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP7 JB P1.6,EXQ2 ACALL DELAY10MS JB P1.6,EXQ2 MOV A,31H ADD A,#01H DA A MOV 31H,A CJNE A,#60H,EXQ2 MOV 31H,#00H RETEXQ2: RETTS: CJNE A,#03,TR 調(diào)時(shí) MOV 38H,#160LOOP8: MOV R0,#31H MOV R2,#0FBH MOV R6,#02MOV A,R0

36、 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP8 MOV 38H,#120LOOP9: MOV R0,#32HMOV R2,#0FEHMOV R6,#03 MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP9 JB P1.6,EXQ3 ACALL DELAY10MS JB P1.6,EXQ3 MOV A,32H ADD A,#01H DA A MOV 32H,A CJNE A,#24H,EXQ3 MOV 32H,#00HEXQ3:RETTR: ；調(diào)日 CJNE A,#04,TY MOV 38H,#120LOOP10: MOV R0,#42H MOV R2,#0FEH MOV

37、R6,#02 MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP10 MOV 38H,#120LOOP11: MOV R0,#42H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP11 JB P1.6,EXQ4 ACALL DELAY10MS JB P1.6,EXQ4 MOV A,40H ADD A,#01H DA A MOV 40H,A CJNE A,#31H,EXQ4 MOV 40H,#00H RETTY: CJNE A,#05,TN ；調(diào)月 MOV 38H,#160LOOP12: MOV R0,#42H MO

38、V R2,#0FEH MOV R6,#01 MOV A,R0 ACALL SCAN MOV R0,#40H MOV R2,#0EFH MOV R6,#01MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP12 MOV 38H,#100LOOP13: MOV R0,#42H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03 MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP13 JB P1.6,EXQ4 ACALL DELAY10MS JB P1.6,EXQ4 MOV A,41H ADD A,#01H DA A MOV 41H,A CJNE A,#13H,EXQ4 M

39、OV 41H,#00H EXQ4: RETTN: CJNE A,#06,EXQ5 ；調(diào)整年 MOV 38H,#160LOOP14: MOV R0,#41H MOV R2,#0FBH MOV R6,#02 MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP14 MOV 38H,#120LOOP15: MOV R0,#42H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38H,LOOP15 JB P1.6,EXQ5 ACALL DELAY10MS JB P1.6,EXQ5 MOV A,42H ADD A,#01H DA A MOV 4

40、2H,A CJNE A,#99H,EXQ5 MOV 42H,#00HEXQ5:RETNN: JB P1.7,N0 ；P1.7鬧鐘定位 ACALL DELAY10MS ；延時(shí)去抖DD: JB P1.7,N0 SETB PSW.1 MOV A,61H ADD A,#01 MOV 61H,A CJNE A,#04,N0 CLR PSW.1JX2: MOV R0,#52H ；退出鬧鐘是正常顯示時(shí)間待按鍵結(jié)束 MOV R2,#0FEHMOV R6,#03 MOV A,R0ACALL SCANJNB P1.7,JX2 MOV 61H,#00 RETN0: MOV A,61H CJNE A,#01,N1 ；

41、設(shè)定秒 MOV 38H,#120DD1: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEH MOV R6,#02 MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,DD1 MOV 38H,#120DD2: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEH MOV R6,#03MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38H,DD2 JB P1.6,DD ACALL DELAY10MS JB P1.6,DD MOV A,50H ADD A,#01H DA A MOV 50H,A CJNE A,#60H,EXIT1 MOV 50H,#00HEXIT0: RETN1: CJNE A,#

42、02,N2 ；設(shè)定分 MOV 38H,#120DD3: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEH MOV R6,#01 MOV A,R0 ACALL SCAN MOV R0,#50H MOV R2,#0EFH MOV R6,#01MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,DD3 MOV 38H,#120DD4: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03MOV A,R0ACALL SCAN DJNZ 38H,DD4 JB P1.6,TC ACALL DELAY10MS JB P1.6,TC MOV A,51H ADD A,#01H DA A M

43、OV 51H,A CJNE A,#60H,EXIT1 MOV 51H,#00H RETN2: CJNE A,#03,EXIT1 ；設(shè)定時(shí) MOV 38H,#160DD5: MOV R0,#51H MOV R2,#0FBH MOV R6,#02 MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,DD5 MOV 38H,#120DD6: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEHMOV R6,#03MOV A,R0 ACALL SCAN DJNZ 38H,DD6 JB P1.6,TC ACALL DELAY10MS JB P1.6,TC MOV A,52H ADD A,#01H DA

44、 A MOV 52H,A CJNE A,#12H,EXIT1 MOV 52H,#00HEXIT1: RETTC: AJMP DDNZXX: MOV A,52H CJNE A,32H,EXIT2 MOV A,51H CJNE A,31H,EXIT2CT: MOV R0,#52H MOV R2,#0FEH MOV R6,#03 MOV A,R0 ACALL SCAN CLR P3.5 ACALL DELAY1MS SETB P3.5 ACALL DELAY1MS CLR P3.5ACALL DELAY1MS JB P1.7,CT ACALL DELAY1MS JB P1.7,CT SETB P3.5SETB P3.5 CLR PSW.1 EXIT2: RET TM0: PUSH PSW ；定時(shí)中斷程序 PUSH ACC MOV TH0,#