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文檔簡介
1、山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題名稱 六位數(shù)碼管電子鐘 專業(yè) 應(yīng)用電子專業(yè) 班級(jí) 應(yīng)用電子班 學(xué)號(hào) 20072050105 姓名 程金亮 指導(dǎo)教師 李 雪 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 六位數(shù)碼管電子鐘 專業(yè): 應(yīng)用電子專業(yè) 姓名: 程金亮 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作起止時(shí)間: 2010-02-01至2010-04-01 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容要求: 首先對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行分析,確定實(shí)現(xiàn)方法; 設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí),由六位數(shù)碼管分別顯示“時(shí)”、“分”、“秒”。繪制出原理圖,具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)、手動(dòng)設(shè)置修改時(shí)間功能控制功能 。指導(dǎo)教師(簽名): 系主任: 年 月 日畢業(yè)
2、設(shè)計(jì)開題報(bào)告一、課題設(shè)計(jì)(論文)目的及意義單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用,世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī),在單片機(jī)家族的眾多成員中,MCS-51系列單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價(jià)格比,迅速占領(lǐng)了工業(yè)測控和自動(dòng)化工程應(yīng)用的主要市場,成為國內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流。目前,可用于MCS-51系列單片機(jī)開發(fā)的硬件越來越多,與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完善,因此,可以極方便地利用現(xiàn)有資源,開發(fā)出用于不同目的的各類應(yīng)用系統(tǒng)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以MCS-51單片機(jī)為基礎(chǔ)上擴(kuò)展,使其能更方便地運(yùn)用于測試系統(tǒng)中,不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活
3、性大等優(yōu)點(diǎn),而且可以大幅度提高被測試的技術(shù)指標(biāo),從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn),稱為在實(shí)時(shí)檢測和自動(dòng)控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件,在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件,尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大2。本課題設(shè)計(jì)主要在MCS-51單片機(jī)上擴(kuò)展I/O口,擴(kuò)展定時(shí)器定時(shí)范圍,擴(kuò)展鍵盤顯示接口。 二、課題設(shè)計(jì)(論文)提綱1.收集相關(guān)資料并仔細(xì)研讀和思考。2.提出幾種設(shè)計(jì)方案,對(duì)提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和論證,確定最佳設(shè)計(jì)方案。3.對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過相關(guān)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算,確定相關(guān)元器件的參數(shù)及型號(hào)。4.硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試。5.整機(jī)連
4、調(diào)及性能測試。6.整理資料,編寫設(shè)計(jì)論文。 三、課題設(shè)計(jì)(論文)思路、方法及進(jìn)度安排1.論證論文的可行性2.搜集資料(圖書館期刊,學(xué)術(shù)期刊網(wǎng),百科,專業(yè)雜志),對(duì)資料進(jìn)行匯總3.分析和完善提綱4.就提綱完成論文初稿 5.與導(dǎo)師溝通,修改論文,反復(fù)知道導(dǎo)師通過。 6.論文格式和文字檢查,校對(duì)。 7.打印,裝訂。 四、參考文獻(xiàn)1 何立民主編. 單片機(jī)應(yīng)用文集. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19942 王福瑞主編. 單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19993 夏繼強(qiáng) 沈德金主編. 單
5、片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20024 wangzhidan. 單片機(jī)的發(fā)展方向 5 馬忠梅主編. 單片機(jī)的c語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003 摘 要數(shù)字鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”,“分”,“秒”顯示于人的視覺器官的計(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,另外應(yīng)有校時(shí)功能。因此,一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”,“分”,“秒”計(jì)數(shù)器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器組成。干電路系統(tǒng)由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)
6、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)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”,“秒計(jì)數(shù)器”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“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖?!胺钟?jì)數(shù)器”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)計(jì)數(shù)器”?!皶r(shí)計(jì)數(shù)器”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)。譯碼顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼,通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路時(shí)根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號(hào),然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。校時(shí)
7、電路時(shí)用來對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整的。數(shù)字鐘是以不同的計(jì)數(shù)器為基本單元構(gòu)成的,它的用途十分廣泛,只要有計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)的存在,便要用到數(shù)字鐘的原理及結(jié)構(gòu);同時(shí)在日期中,它以其小巧,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。 目 錄前言1第一章 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方案論證.2 1.1 數(shù)字電子鐘的應(yīng)用意義2 1.2 數(shù)字電子中設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo)2 1.3 設(shè)計(jì)方案論證2第二章 核心器件簡介2 2.1 元器件清單3 2.2 元器件的識(shí)別與測量3 2.3 單片機(jī)芯片9 單片機(jī)的概念9 AT89C2052高性能8位單片機(jī)10第三章 電路原理圖及工作原理13 3
8、.1 電路原理圖分析13 3.2 工作原理14第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14第五章 安裝與調(diào)試15 5.1 準(zhǔn)備元件和工具15 5.2 安裝、焊接到電路板上15 5.3 測試與調(diào)試15第六章 結(jié)束語18致謝詞19參考文獻(xiàn)20附錄. .21前 言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)奏也越來越快。 時(shí)間對(duì)人們來說總是那么寶貴,工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情,當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候,這種遺忘無傷大雅。但是,一旦重要事情,一
9、時(shí)的耽誤可能釀成大禍。例如,許多火災(zāi)都是由于人們一時(shí)忘記了關(guān)閉煤氣或是忘記充電時(shí)間。尤其在醫(yī)院,每次護(hù)士都會(huì)給病人作皮試,測試病人是否對(duì)藥物過敏。注射后,一般等待5分鐘,一旦超時(shí),所作的皮試試驗(yàn)就會(huì)無效。手表當(dāng)然是一個(gè)好的選擇,但是,隨著接受皮試的人數(shù)增加,到底是哪個(gè)人的皮試到時(shí)間卻難以判斷。所以,要制作一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)。隨時(shí)提醒這些容易忘記時(shí)間的人。 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)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(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、定時(shí)啟閉電路、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備,甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等,所有這些,都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。
10、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)字集成電路的出現(xiàn)和飛速發(fā)展,以及石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了老式的機(jī)械表,用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的數(shù)字鐘在數(shù)字顯示方面,目前已有集成的計(jì)數(shù)、譯碼電路,它可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示器件,也可以直接采用才COMS-LED光電組合器件,構(gòu)成模塊式石英晶體數(shù)字鐘。本設(shè)計(jì)主要是用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的一臺(tái)能顯示日、時(shí)、分、秒的數(shù)字電子鐘。是由晶振電路產(chǎn)生1HZ標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),分、秒為00?59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器,周顯示從1-日為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器??墒謩?dòng)校正,且具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。 第一
11、章 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方案論證 1.1數(shù)字電子鐘的應(yīng)用意義 數(shù)字電子鐘是用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置,主要由振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路等六部分組成。這些都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的基本電路。數(shù)字電子鐘具有計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的功能。 1.2數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo) 1設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí),由六位數(shù)碼管分別顯示時(shí)、“分”、“秒”;附加“星期”數(shù)碼1位顯示。 2時(shí)與分與秒數(shù)字顯示模塊間各設(shè)置一對(duì)不同顏色發(fā)光二極管,時(shí)間單位數(shù)字變化時(shí)閃爍一次。 3計(jì)時(shí)誤差不超過0.05秒。 4具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)、手動(dòng)設(shè)置修改時(shí)間功能控制功能。 1.3設(shè)計(jì)方案論證 石英晶體振
12、蕩器產(chǎn)生的時(shí)脈沖送到分頻器,分頻電路將時(shí)標(biāo)信號(hào)分成每秒一次的方波信號(hào)。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生頻率穩(wěn)定很高的秒脈沖,秒脈沖被送到一個(gè)六十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),將計(jì)數(shù)結(jié)果送至秒個(gè)位和十位譯碼器,譯碼結(jié)果分別由兩只七段半導(dǎo)體數(shù)碼管以十進(jìn)制數(shù)形式顯示來。當(dāng)秒六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器累計(jì)到第59秒時(shí),若再來一個(gè)秒脈沖,秒計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出就產(chǎn)生進(jìn)位脈沖(分計(jì)數(shù)脈沖),同時(shí),秒計(jì)數(shù)器的十位和個(gè)位都復(fù)位到零。分計(jì)數(shù)脈沖又被送到分六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),經(jīng)譯碼電路譯碼后數(shù)碼管顯示相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。當(dāng)計(jì)滿59分59秒時(shí),若再來一個(gè)秒脈沖,則分計(jì)數(shù)器便向時(shí)計(jì)數(shù)器送出時(shí)計(jì)數(shù)脈沖,同時(shí),分、秒計(jì)數(shù)器均復(fù)位到零。時(shí)計(jì)數(shù)器是一個(gè)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器,當(dāng)計(jì)數(shù)
13、顯示23時(shí)59分59秒時(shí),若再來一個(gè)秒脈沖,則時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器都應(yīng)回到零,并顯示(00 00 00)表示已到達(dá)午夜零點(diǎn),第二天開始繼續(xù)計(jì)數(shù)。 第二章 核心器件簡介2.1元器件清單表2-1 元器件清單表元器件幾位號(hào)對(duì)照表位號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量R1-R7電阻517R82.2K1R910K1J1-8跳線剪掉的元件腳7C1、C3瓷片電容1042C4、C5302C2電解電容10U1K1、K2、K3輕觸開關(guān)3Q1三極管90141SP蜂鳴器1D1、D2、D3、D4發(fā)光二極管420腳IC座1IC單片機(jī)芯片STC12C10521JZ晶振4MHZ1DPY1、DPY2、DPY3數(shù)碼管S04021EH3JP插針4針1
14、板105mm*105mm12.2元器件的識(shí)別與測量電阻:導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就叫該導(dǎo)體的電阻電阻器簡稱電阻(Resistor,通常用“R”表示)是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個(gè)耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用,對(duì)信號(hào)來說,交流與直流信號(hào)都可以通過電阻 。電阻的種類很多,a.按阻值特性:固定電阻、可調(diào)電阻、特種電阻(敏感 電阻) 。不能調(diào)節(jié)的,我們稱之為固定電阻。而可以調(diào)節(jié)的,我們稱之為可調(diào)電阻。常見的例如收音機(jī)音量調(diào)節(jié)的,主要應(yīng)用于電壓分配的,我們稱之為電位器。電阻都有一定的阻值,它代表這個(gè)電阻對(duì)電流流動(dòng)阻擋力的大
15、小。在國際單位制中,電阻的單位是(歐姆),此外還有 K(千歐), M(兆歐)。其中: 1M=1000K , 1K=1000。阻值和誤差的標(biāo)注方法a.直標(biāo)法將電阻器的主要參數(shù)和技術(shù)性能用數(shù)字或字母直接標(biāo)注在電阻體上eg: 5.1k 5% 5.1k Jb.文字符號(hào)法將文字、數(shù)字兩者有規(guī)律組合起來表示電阻器的主要參數(shù)eg: 0.1=1=0R1,3.3=33=3R3,3K3=3.3Kc.色標(biāo)法用不同顏色的色環(huán)來表示電阻器的阻值及誤差等級(jí).普通電阻一般有4環(huán)表示,精密電阻用5環(huán)d.數(shù)碼法用三位數(shù)字表示元件的標(biāo)稱值。從左至右,前兩位表示有效數(shù)位,第三位表示10n(n=08)。當(dāng)n=9時(shí)為特例,表示10(-
16、1)。0-10歐帶小數(shù)點(diǎn)電阻值表示為XRX,RXX. eg : 471=470 105=1M 2R2=2.2塑料電阻器的103表示10*103=10k。片狀電阻多用數(shù)碼法標(biāo)示,如512表示5.1k。電容上數(shù)碼標(biāo)示479為47*10(-1)=4.7pF。而標(biāo)志是0或000的電阻器,表示是跳線,阻值為0。數(shù)碼法標(biāo)示時(shí),電阻單位為歐姆,電容單位為pF,電感一般不用數(shù)碼標(biāo)示。色環(huán)電阻第一環(huán)如何確定請參照色標(biāo)法圖片:黑,棕,紅,橙,黃,綠,藍(lán),紫,灰,白 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9a.四環(huán)電阻:因表示誤差的色環(huán)只有金色或銀色,色環(huán)中的金色或銀色環(huán)一定是第四環(huán)例如,紅,黃,棕
17、,金 表示240歐誤差為5%b.五環(huán)電阻:(1)從阻值范圍判斷:因?yàn)橐话汶娮璺秶?-10M,如果我們讀出的阻值超過這個(gè)范圍,可能是第一環(huán)選錯(cuò)了。(2)從誤差環(huán)的顏色判斷:表示誤差的色環(huán)顏色有銀、金、紫、藍(lán)、綠、紅、棕。如里靠近電阻器端頭的色環(huán)不是誤差顏色,則可確定為第一環(huán)。電阻是一個(gè)線性元件。說它是線性元件,是因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在一定條件下,流經(jīng)一個(gè)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比即它是符合歐姆定律:I=U/R電阻的測量:通常來說,使用萬用表可以很容易判斷出電阻的好壞:將萬用表調(diào)節(jié)在電阻擋的合適擋位,并將萬用表的兩個(gè)表筆放在電阻的兩端,就可以從萬用表上讀出電阻的阻值。應(yīng)注意的是,測試電阻時(shí)手
18、不能接觸到表筆的金屬部分。但在實(shí)際電器維修中,很少出現(xiàn)電阻損壞。著重注意的是電阻是否虛焊,脫焊。 電容:電容是表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容的符號(hào)是C。在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法,符號(hào)是F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法(F)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,換算關(guān)系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(F)1微法(F)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。電容的識(shí)別:電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種容量大的電
19、容其容量值在電容上直接標(biāo)明,如10 F/16V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示字母表示法:1m=1000 F 1P2=1.2PF 1n=1000PF 數(shù)字表示法:三位數(shù)字的表示法也稱電容量的數(shù)碼表示法。三位數(shù)字的前兩位數(shù)字為標(biāo)稱容量的有效數(shù)宇,第三位數(shù)宇表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù),它們的單位都是pF。如:102表示標(biāo)稱容量為1000pF。在這種表示法中有一個(gè)特殊情況,就是當(dāng)?shù)谌粩?shù)字用"9"表示時(shí),是用有效數(shù)宇乘上10-1來表示容量大小。使用壽命:電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化。相關(guān)公式:一個(gè)電容器,如果帶1庫
20、的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢差是1伏,這個(gè)電容器的電容就是1法,即:C=Q/U 但電容的大小不是由Q或U決定的,即:C=S/4kd 。其中,是一個(gè)常數(shù),S為電容極板的正對(duì)面積,d為電容極板的距離, k則是靜電力常量。電容器的電勢能計(jì)算公式:E=CU2/2電容好壞的判別:黑表筆接電容器的負(fù)極,紅表筆接電容器的正極,表針迅速擺起,然后逐漸退至某處停留不動(dòng),則說明電容器是好的,凡是表針在某一位置停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動(dòng)的電容器已經(jīng)漏電,不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在 50 200K 刻度范圍內(nèi)。 三極管是半導(dǎo)體三極管也稱雙極型晶體管,晶體三極管,簡稱三極管,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件.半
21、導(dǎo)體電子器件,有兩個(gè)PN結(jié)組成,可以對(duì)電流起放大作用,有3個(gè)引腳,分別為集電極(c),基極(b),發(fā)射極(e).有PNP和NPN型兩種,以材料分有硅材料和鍺材料兩種。兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種,發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié),集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極?;鶇^(qū)很薄,而發(fā)射區(qū)較厚,雜質(zhì)濃度大,PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴,其移動(dòng)方向與電流方向一致,故發(fā)射極箭頭向里;NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子,其移動(dòng)方向與電流方向相反,故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。
22、發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。晶體三極管的三種工作狀態(tài) :截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,基極電流為零,集電極電流和發(fā)射極電流都為零,三極管這時(shí)失去了電流放大作用,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài),我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。 放大狀態(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí),三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置,這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用,其電流放大倍數(shù)Ic/Ib,這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。 飽和導(dǎo)通狀態(tài):當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電
23、壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí),集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎么變化,這時(shí)三極管失去電流放大作用,集電極與發(fā)射極之間的電壓很小,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。三極管基極的判別:根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖,我們知道三極管的基極是三極管中兩個(gè)PN結(jié)的公共極,因此,在判別三極管的基極時(shí),只要找出兩個(gè)PN結(jié)的公共極,即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調(diào)至電阻擋的R×1k擋,先用紅表筆放在三極管的一只腳上,用黑表筆去碰三極管的另兩只腳,如果兩次全通,則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一
24、次沒找到,則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳,再測兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極管的一個(gè)腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次,總可以找到基極。判定集電極c和發(fā)射極e。(以PNP為例)將萬用表置于R×100或R×1K擋,紅表筆基極b,用黑表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳時(shí),所測得的兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些,一個(gè)小一些。在阻值小的一次測量中,黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測量中,黑表筆所接管腳為發(fā)射極。 三極管類型的判別: 三極管只有兩種類型,即PNP型和NPN型。判別時(shí)只要知道基極是P型材料還N型
25、材料即可。當(dāng)用多用電表R×1k擋時(shí),黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通,則說明三極管的基極為P型材料,三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通,則說明三極管基極為N型材料,三極管即為PNP型。發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二極管,當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管,在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光。 它是半導(dǎo)體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成光能;常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦浴.?dāng)給發(fā)光
26、二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計(jì)算:R(EUF)IF式中E為電源電壓,UF為LED的正向壓降,IF為LED的一般工作電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極,應(yīng)按電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線
27、一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。與小白熾燈泡和氖燈相比,發(fā)光二極管的特點(diǎn)是:工作電壓很低(有的僅一點(diǎn)幾伏);工作電流很小(有的僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光);抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長;通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn),發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源,在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器。把它的管心做成條狀,用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管,每個(gè)數(shù)碼管可顯示09十個(gè)數(shù)目字。普通發(fā)光二極管的檢測 (1) 用萬用表檢測。利用具有×10k擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時(shí),二極管正向電阻阻值為幾十至200k,
28、反向電阻的值為。如果正向電阻值為0或?yàn)?,反向電阻值很小或?yàn)?,則易損壞。種檢測方法,不能實(shí)地看到發(fā)光管的發(fā)光情況,因?yàn)?#215;10k擋不能向led提供較大正向電流。 (2) 如果有兩塊指針萬用表(最好同型號(hào))可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導(dǎo)線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發(fā)光管的正極(p區(qū)),余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負(fù)極(n區(qū))。兩塊萬用表均置×10擋。正常情況下,接通后就能正常發(fā)光。若亮度很低,甚至不發(fā)光,可將兩塊萬用表均撥至×1若,若仍很暗,甚至不發(fā)光,則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應(yīng)注意,不能一
29、開始測量就將兩塊萬用表置于×1,以免電流過大,損壞發(fā)光二極管。(3) 外接電源測量。用3v穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表(指針式或數(shù)字式皆可)可以較準(zhǔn)確測量發(fā)光二極管的光、電特性。2.3單片機(jī)芯片 單片機(jī)的概念單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí),學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 可以說,二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代,即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過,這種電腦,通常
30、是指個(gè)人計(jì)算機(jī),簡稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成(如圖1所示)。還有一類計(jì)算機(jī),大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路,即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小,通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個(gè)裝置就癱瘓了?,F(xiàn)在,這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛,如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī),就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效,常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”,如智能型洗衣機(jī)等?,F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)
31、者搞出來的某些產(chǎn)品,不是電路太復(fù)雜,就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因,可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 :1.單片機(jī)在智能儀器儀表中的應(yīng)用;2.單片機(jī)在工業(yè)測控中的應(yīng)用;3.單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)中的應(yīng)用;4.單片機(jī)在日常生活及家電中的應(yīng)用;5.單片機(jī)在辦公自動(dòng)化方面。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),
32、錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此,單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 AT89C2051高性能8位單片機(jī) 2-1 AT89C2051單片機(jī)AT89C2051是一個(gè)低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含2K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(RAM),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-51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,功能強(qiáng)
33、大。AT89C2051單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合。AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī),但他只有20個(gè)引腳,15個(gè)雙向輸入/輸出端口,其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O端口,兩個(gè)外中斷口,兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口,一個(gè)模擬比較放大器。同時(shí)AT89C2051的時(shí)鐘頻率可以為零,即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能,系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口,系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中,片內(nèi)RAM將被凍結(jié),時(shí)鐘停止振蕩,所有功能停止工作,直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。主要功能特性:· 兼容MCS51指令系統(tǒng) · 2
34、k可反復(fù)擦寫(>1000次)Flash ROM· 15個(gè)雙向I/O口 · 6個(gè)中斷源· 兩個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 · 2.7-6.V的寬工作電壓范圍· 時(shí)鐘頻率0-24MHz · 128x8bit內(nèi)部RAM · 兩個(gè)外部中斷源 · 兩個(gè)串行中斷· 可直接驅(qū)動(dòng)LED · 兩級(jí)加密位· 低功耗睡眠功能 · 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器· 可編程UARL通道 · 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能管腳說明:VCC:供電電壓。GND:接地。P0口:P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路
35、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)T
36、TL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,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。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(
37、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),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
38、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/VP
39、P: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,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。 第三章 電路原理圖及工作原理3.1 原理圖分析電路特點(diǎn)這里介紹的電子鐘,電路可稱得上極簡,它僅使用單片的20引腳單片機(jī)完成電子鐘的全部功能,而筆者見到的其它設(shè)計(jì)方案均采用二片以上的多片IC實(shí)現(xiàn)。電路見圖:圖3-1 電子鐘原理圖一片20
40、引腳的單片機(jī)STC1052(引腳排列與AT89C2051完全相同)為電子鐘主體,其顯示筆畫數(shù)據(jù)從P1口分時(shí)輸出,P3口則輸出對(duì)應(yīng)的六位選通信號(hào)。由于LED數(shù)碼管點(diǎn)亮?xí)r耗電較大,故不能使用AT89C2051單片來完成,但是可以可以用STC89C1052來完成。另外,本站制作時(shí)用超高亮的發(fā)光二極管代替昂貴的大數(shù)碼管,成本低,效果獨(dú)特。 本電子鐘設(shè)計(jì)有三個(gè)輕觸式按鍵,這里我們分別命名為:模式設(shè)定鍵K1、加調(diào)整鍵K2、減調(diào)整鍵K3。由于STC89C2032內(nèi)部已經(jīng)集成有復(fù)位電阻,所以,復(fù)位腳只需要接一只電容即可。本電子鐘采用了一只NPN型的三極管及蜂鳴器為鬧時(shí)訊響電路。本圖采用電池供電,電路板上有橋式
41、整流、濾波和三端穩(wěn)壓器7805的安裝位置,可以用交流電壓供整個(gè)系統(tǒng)工作。此電子鐘可與任何612V/100mA的交直流電源適配器配合工作,適應(yīng)性強(qiáng)。3.2 工作原理C2為復(fù)位電容,在每次通電后把芯片清成初始狀態(tài);Jz為4MHz的晶振,和內(nèi)部電路產(chǎn)生振蕩,給芯片各部分提供時(shí)鐘信號(hào);K1K2K3為功能按鈕,用于調(diào)整時(shí)間、設(shè)置鬧鈴等;為蜂鳴器的放大驅(qū)動(dòng)管;六個(gè)數(shù)碼管的段選共用芯片的P1.6-P1.0口,位選使用芯片的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4、P35分別控制六個(gè)數(shù)碼管的選通。數(shù)碼管為共陰極的,工作時(shí),給第一個(gè)數(shù)碼管要顯示的數(shù)字置高電平,然后再給第一個(gè)數(shù)碼管的COM端置低電平(其他
42、的數(shù)碼管的COM置高電平),這樣,第一個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字,其他的五個(gè)不顯示,再給第二個(gè)數(shù)碼管要顯示的數(shù)字的筆畫置高電平,然后再給第二個(gè)數(shù)碼管的COM端置低電平(其他的數(shù)碼管的COM置高電平),這樣,第二個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字,其他的五個(gè)不顯示。就這樣一個(gè)一個(gè)的顯示完六個(gè),然后又返回第一個(gè)繼續(xù)循環(huán)顯示。六個(gè)數(shù)碼管是一個(gè)一個(gè)的顯示數(shù)字的,但由于切換的時(shí)間很短,我們看到就想在同時(shí)顯示一樣。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 詳細(xì)程序設(shè)計(jì)見附錄第五章 安裝與調(diào)試5.1準(zhǔn)備元件和工具1 準(zhǔn)備好電烙鐵、松香、焊錫絲、剪鉗、萬用表、夾子等常用工具2 找一個(gè)安全平整的工作臺(tái),打開元件包,對(duì)著元件清單,清點(diǎn)元件3 分析電路原理
43、圖,了解工作原理,并將原理圖和電路板對(duì)照,深刻印象4 用萬用表分別測量各個(gè)元件的好壞,進(jìn)一步鞏固已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)5.2 安裝、焊接元件到電路板上:按照先低后高,先小后大,先臥式后立式的順序,正確插入元件,其高低、極性要符合規(guī)定。1 先從最低元件安裝。應(yīng)先安裝、焊接跳線機(jī)及電阻,用電阻多余的腳做跳線,電阻引腳不分正負(fù),焊接時(shí)間最好控制在2-3秒。2 安裝、焊接瓷片電容。瓷片電容部分正負(fù)極。3 安裝、焊接輕觸開關(guān)4 安裝、焊接三極管。三極管的外形基本一樣,注意分青,且方向要和電路板上的方向一致。5 安裝、焊接4MHZ晶振。晶振沒有正負(fù)極。6 安裝、焊接電解電容,裝的時(shí)候要躺著安裝,立著會(huì)影響發(fā)光二極
44、管的顯示不整齊。7 安裝、焊接20腳IC插座,從用一小缺口或小圓點(diǎn)標(biāo)記的地方以逆時(shí)針數(shù)依次為1-20腳,安裝時(shí)要注意缺口和電路上的缺口相一致。20只引腳都插到位后,先用手指按住,固定對(duì)角兩只引腳,防止插入的引腳掉出來,再把板放到桌面上把剩下的引腳焊好。焊好后不要急于插入單片機(jī)芯片,因?yàn)檫€有其他元件焊接,防止電烙鐵帶靜電擊壞單片機(jī)芯片。8 安裝、焊接蜂鳴器。9 安裝、焊接LED。LED和普通二極管一樣,有正負(fù)極之分,不能裝錯(cuò)。10 安裝、焊接數(shù)碼管。認(rèn)識(shí)數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)。5.3 測試與調(diào)試1.正常走時(shí):默認(rèn)為走時(shí)狀態(tài),按24小時(shí)制分別顯示“時(shí)時(shí):分分:秒秒”,有四個(gè)秒點(diǎn)動(dòng)態(tài)顯示,時(shí)間會(huì)按實(shí)際時(shí)間以
45、秒為最少單位變化。2.走時(shí)調(diào)整:長按K1(或K2、K3)兩秒鐘以上,時(shí)位、分位、秒位會(huì)有其一快速閃動(dòng),按K1會(huì)循環(huán),按K2和K3可以分別對(duì)閃動(dòng)的數(shù)字進(jìn)行加或者減,從而達(dá)到快速設(shè)定時(shí)間的目的。20秒以上長時(shí)間沒有任何按鍵操作時(shí),自動(dòng)按變?yōu)檎W邥r(shí)狀態(tài)。3.鬧時(shí)調(diào)整:再次長按K1(或K2、K3)兩秒鐘以上,時(shí)位、分位、秒位會(huì)有其一慢速閃動(dòng),按K1會(huì)循環(huán),按K2和K3可以分別對(duì)閃動(dòng)的數(shù)字進(jìn)行加或者減,從而達(dá)到快速設(shè)定鬧時(shí)的目的。20秒以上長時(shí)間沒有任何按鍵操作時(shí),自動(dòng)按變?yōu)檎W邥r(shí)狀態(tài)。注意:鬧時(shí)狀態(tài)下時(shí)位會(huì)在01-64變化,表示64路定時(shí)時(shí)間;分位只能在00-24變化,表示24個(gè)小時(shí),其中默認(rèn)顯示
46、為24,表示不鬧;秒位在00-59變化,表示60個(gè)分鐘。因此,本電子鐘以分鐘為最小單位可以設(shè)定多路鬧時(shí)。(由于64路太多,基本上沒有什么用,用起來反而不方便,所以,本站出售的是16路定時(shí)的。)4.誤差修正狀態(tài):大家知道,即便是世界上最優(yōu)良正統(tǒng)的石英晶振,頻率也會(huì)有偏差,需要電容微調(diào)校正頻率,不同的電容和負(fù)載會(huì)影響到頻率偏移。這種情況可能會(huì)使日誤差達(dá)到幾十秒。當(dāng)然,配備優(yōu)質(zhì)正品元件會(huì)使走時(shí)誤差小到幾秒,如果設(shè)計(jì)微調(diào)電容的話,就可以使每天的走時(shí)誤差小到1秒以內(nèi)。但是,對(duì)于業(yè)余制作來說,沒有更標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備來證明你的調(diào)試是剛剛好,不能測周期,不能測頻率(普通的測量會(huì)改變電路工作參數(shù)帶來更大的測量誤差
47、)。而我們一般都會(huì)按電視臺(tái)的時(shí)間來做對(duì)比,經(jīng)過了24小時(shí),我的電子鐘究竟是快了?還是慢了?現(xiàn)在不用怕了,本電子鐘設(shè)計(jì)了誤差校正程序:如果你的電子鐘走一天會(huì)快1.6秒(或者慢0.8秒),那么,通過本電子鐘的誤差校正設(shè)置,可以在一天中不知不覺的減慢1.6秒(或者加快0.8秒)。因此,本電子鐘理論上可以做到日誤差小于0.2秒,當(dāng)然,具體的過程和效果還需要大家去操作和證明。誤差校正方法:在鬧時(shí)調(diào)整狀態(tài)下,再長按K1(或K2、K3)兩秒鐘以上,時(shí)位、分位會(huì)變成“一一一一”或者“三三三三”,表示變慢或者變快的意思,按K1選擇;秒位會(huì)變成00,按K2、K3會(huì)在00-80中變化,數(shù)字越大,表示校正越大,00等
48、于即不校正變快也不校正變慢,例如2+0=2-0這樣的情況。20秒以上長時(shí)間沒有任何按鍵操作時(shí),自動(dòng)按變?yōu)檎W邥r(shí)狀態(tài)。5 任何狀態(tài)下:長時(shí)間(20秒以上)不按任何按鍵,都會(huì)自動(dòng)回到正常走時(shí)狀態(tài)。這時(shí):A 、如果是在走時(shí)狀態(tài),正逢到在鬧鈴響(會(huì)長響20秒)中,按K1、K2、K3任意鍵停止發(fā)聲。B、 在走時(shí)狀態(tài),按K3可以讓電子鐘每秒都發(fā)出短短的“嘀”聲,這有點(diǎn)類似機(jī)械指針式的電子鐘(或者機(jī)械手表)的聲音,當(dāng)然,聲音要大一些。這個(gè)功能很有用,例如,我們有些特殊情況時(shí)不能轉(zhuǎn)頭去看著鐘,但是可以閉上眼睛聽聲音在心中默默數(shù)數(shù)經(jīng)過了多少秒再去操作某某。再按可以關(guān)掉秒發(fā)聲。C 、整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能:按K2可以開啟
49、和關(guān)閉整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。開啟后每逢整點(diǎn)就會(huì)聽到長響兩秒“嘀”聲。6 鬧時(shí)開關(guān)功能:按K1可以開啟和關(guān)閉定時(shí)鬧鈴功能。關(guān)閉鬧鈴后,以前設(shè)置的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。 第6章 結(jié)束語經(jīng)過大量查找資料和老師的不斷指點(diǎn),我們將所設(shè)計(jì)的六位數(shù)碼管電子鐘焊接成功,在這個(gè)過程中,我們了解了各個(gè)元器件的識(shí)別與測量,也了解了AT89C2051單片機(jī)及其引腳功能。同時(shí)明白了六位數(shù)碼管電子鐘的工作原理并實(shí)現(xiàn)了其功能。本程序設(shè)計(jì)時(shí),只用了一個(gè)定時(shí)器T0,其他的中斷全部關(guān)斷,定時(shí)器工作在兩個(gè)8位自動(dòng)加載初始值狀態(tài)。簡短的定時(shí)中斷程序只負(fù)責(zé)時(shí)間的計(jì)數(shù)和進(jìn)位功能,這是保證走時(shí)精確。有三個(gè)輕觸式按鍵:模式設(shè)定鍵K1,加調(diào)整鍵K2,減調(diào)整鍵
50、K3。此數(shù)字鐘采用了一只NPN型的三極管及蜂鳴器為鬧時(shí)訊響電路。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)自己的動(dòng)手能力有了信心。面臨著就業(yè),我將充分發(fā)揮我的主觀能動(dòng)性和在學(xué)校學(xué)到的一切知識(shí)。為母校添磚加瓦,為自己的前程奮斗!這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,我深刻明白了理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的道理,從總得到了以前書本知識(shí)所不曾得到的知識(shí)。更加明白了如今信息時(shí)代電子技能知識(shí)的重要性。增強(qiáng)了我對(duì)實(shí)際工藝技術(shù)、電子技術(shù)和設(shè)備技術(shù)等方面的認(rèn)識(shí),掌握了分析處理方法,調(diào)試、計(jì)算等基本技能的訓(xùn)練,并具備了一定程度的實(shí)際工作能力。面對(duì)如此激烈的市場競爭體系,只有努力掌握好電子技能知識(shí)方可在競爭中立于不敗之地,我對(duì)從事電子產(chǎn)品的開發(fā)
51、和研究充滿了興趣。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我的電子研發(fā)之路的良好開端。我會(huì)以此為契機(jī),在日后的工作中深入學(xué)習(xí)、加深研究,在實(shí)際工作中創(chuàng)造自己的價(jià)值。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),是鍛煉我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)正確分析和解決實(shí)際問題的一個(gè)重要方面,也是培養(yǎng)應(yīng)用型專門人才的要求。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),主要強(qiáng)調(diào)我們的動(dòng)手能力,能夠讓我們利用所學(xué)的知識(shí)來裝配電路。通過本次設(shè)計(jì),不但使我們鞏固了書本上所學(xué)的知識(shí),而且也學(xué)到了很多書本外的知識(shí),同時(shí)也加強(qiáng)和鍛煉了自己的動(dòng)手能力,為以后參加工作奠定了牢固的基礎(chǔ)。知道了做凡事要有一顆平常的心,不要想著走捷徑,一步一腳印。也練就了我們的耐心,做什么事都在有耐心。此次比賽中
52、學(xué)到了很多很多東西,這是最重要的??傊瑓⒓与娮痈傎愇覀兊哪芰Φ玫搅巳轿坏奶岣?。致謝詞在此論文完成之際,謹(jǐn)向給予我指導(dǎo)幫助和關(guān)心理解的老師、同學(xué)及親友表示由衷的感謝!首先衷心地感謝我的導(dǎo)師李雪老師。本文從選題到完成,從理論上的探討到實(shí)際問題的解決,無處不飽含著李老師的心血。李老師的悉心指導(dǎo)和建議給了我極大的幫助和支持,使我受益匪淺,在此論文完成之際,謹(jǐn)向李雪老師致以深深的謝意和崇高的敬意。感謝論文主審和答辯委員會(huì)的諸位老師,他們辛勤的工作和誠懇的建議會(huì)使本文得以進(jìn)一步完善。感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助的老師和同學(xué),你們的支持和鼓勵(lì)使我們對(duì)這次的作品完成有了信心和動(dòng)力,也給了我們很多無私的幫助和支持,
53、我們在此深表謝意感謝學(xué)院給我們提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái),給我們一次難得煅煉的機(jī)會(huì),使得我們的動(dòng)手能力和專業(yè)技能都有了很大的提高。感謝所有在我學(xué)習(xí)和論文寫作過程中給予過關(guān)心和幫助的人。參考文獻(xiàn)1 何立民主編. 單片機(jī)應(yīng)用文集. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19942 王福瑞主編. 單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19993 夏繼強(qiáng) 沈德金主編. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20024 wangzhidan. 單片機(jī)的發(fā)展方向
54、 5 馬忠梅主編. 單片機(jī)的c語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003附錄主程序(MAIN),如下:ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP TIMEORG 0300HMAIN: MOV 20h,#00h MOV 21H,#00HMOV 22H,#00HMOV 23H,#00HMOV IP,#02H ;IP,IE初始化MOV IE,#82HMOV TMOD,#01H ;設(shè)定定時(shí)器工作方式MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)MOV SP,#40H ;重設(shè)堆棧指針NEXT: LCALL DISP ;調(diào)用顯示子程序LCALL KEY ;調(diào)用按鍵檢測子程序JZ NEXT LCALL ANKEY ;調(diào)用按鍵處理子程序SJMP NEXT ;重新循環(huán)NOPNOPNOP定時(shí)中斷處理程序:TIME: PUSH ACC ;保護(hù)現(xiàn)場PUSH PSWMOV TL0,#0B4H ;賦定時(shí)初值MOV TH0,#3CHINC 20H ;MOV A,20HCJNE A,#20,RETI1MOV 20H,#00H ;一秒鐘時(shí)間到MOV A,21HADD A,#01HDA AMOV 21H,ACJNE A,#60H,RE
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