基于AT89C52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、海南大學(xué)單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目：基于 AT89C52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作學(xué)院：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：完成日期：2015年6月25日摘要：介紹了基于AT89C51為控制器的LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和 軟件設(shè)計(jì)兩部分。系統(tǒng)硬件部分由單片機(jī)、行驅(qū)動(dòng)電路、列驅(qū)動(dòng)電路、上位 PC 機(jī),RS-232通訊接口等部分組成；軟件設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示模式的16X 16點(diǎn)陣顯示 屏,LED點(diǎn)陣模塊選用8X8基礎(chǔ)模塊，每4塊排列構(gòu)成一個(gè)16X 16的點(diǎn)陣屏。并 且可以對(duì)其進(jìn)行設(shè)置?；贏T98C52單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡 單，性能靠，價(jià)格低和靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣

2、泛應(yīng)用。利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)的 系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能，也可以滿足計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性、迅速性，并且電路 簡單、操作簡單、通用性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；LED點(diǎn)陣；電子鐘Abstract: The design of LED dot matrix display based on AT89C51 is introduced, which includes two parts, hardware design and software design. System hardware is composed of a single chip computer, drive circuit, a column

3、 driver circuit, PC, RS-232 communication interface parts; software design using a dynamic display 16 * 16 dot matrix display, LED dot matrix module selection of 8 * 8 basic module and arranged in each of four blocks constitute a 16 * 16 dot matrix screen. And can be set up. Based on AT98C52 microco

4、ntroller LED dot matrix display electronic clock has the advantages of simple structure, performance, low price and flexible, so it has been widely used. The use of single-chip microcomputer to design the system, both to achieve the system functions, but also to meet the accuracy of the count, and f

5、ast, simple operation, simple operation, general.目錄:一、緒論-1 -1.1: 前言-1 -1.2: 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 -1 -1.3: 工藝要求-2 -系統(tǒng)方案-2 -2.1: 方案一 -2 -2.2: 方案二-3 -三、器件介紹-3 -1.1: STC89C52- 3 -1.2: LED 點(diǎn)陣-4 -1.3: 74LS373 -7-1.4: 74LS245 -7-1.5: 74LS138- 8-1.6: 74LS04- 9-1.7: 74LS30- 9-4、 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) -10 -4.1: 晶振電路-10 -4.2: 復(fù)位電路-11 -4

6、.3: 按鍵電路-12 -4.4: 顯示電路-12 -5、 軟件設(shè)計(jì)及程序分析 -13 -六、仿真與測(cè)試-16 -七、實(shí)驗(yàn)-17 -八、結(jié)論-18 -九、感謝-19 -參考文獻(xiàn)：-19 -附件一：C51源代碼 -19 -附件二：PCB原理圖 -24 -附件三：PCB板圖 -25 -、緒論1.1: 前言數(shù)字時(shí)鐘是為了滿足人們對(duì)精確度的更高要求應(yīng)運(yùn)而生的。數(shù)字時(shí)鐘是真正 實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，并具有成本低、構(gòu)造簡單以及易 于攜帶等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘的系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 包括軟件設(shè)計(jì)與硬 件設(shè)計(jì)等，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，以此為以后的相關(guān)研究提供借鑒。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)

7、對(duì)月，日，時(shí)，分秒.數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，廣泛用 于個(gè)人家庭，車站，碼頭辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵罚?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、自動(dòng)起閉路燈、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。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。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積

8、、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)。 單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上 改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí) 現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。 這種軟件代替硬件 的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。1單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)月,日, 時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī) 械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及 車站、碼

9、頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來 極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。1.2: 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求采用STC89C52單片機(jī)和LED點(diǎn)陣顯示；能顯示當(dāng)前的月、日、時(shí)、分、秒，24小時(shí)制；月、日、時(shí)、分、秒均可以單獨(dú)設(shè)置，設(shè)置時(shí)該項(xiàng)目閃爍；外接3個(gè)按鍵，一個(gè)用于選擇需要設(shè)置的項(xiàng)目，一個(gè)增加、一個(gè)減少,主要技術(shù)指標(biāo)：計(jì)時(shí)精度誤差： 1秒/日；LED顯示清晰，不能有明顯的殘影、亂碼；電源：DC5V、2A。1.3: 工藝要求印刷電路板布局合理、走線清晰整潔；IC裝在插座上，發(fā)熱元、器件應(yīng)考慮散熱的方法；

10、在印制板上應(yīng)留出定位孔及固定支架所占用的位置；焊點(diǎn)大小適中、呈錐狀、美觀、結(jié)實(shí)、光亮、無虛焊；跳線整齊美觀;程序采用C51語言 編寫，適當(dāng)注釋，具備良好的編程風(fēng)格；在PCB版上應(yīng)用記號(hào)筆明顯標(biāo)識(shí)作者姓名。二、系統(tǒng)方案2.1: 方案一由中斷產(chǎn)生的秒、分、小時(shí)、日、月數(shù)據(jù)，經(jīng)轉(zhuǎn)換子程序轉(zhuǎn)換成適應(yīng)LED點(diǎn)陣顯示屏顯示的數(shù)據(jù)，并通過單片機(jī)的輸出功能輸入到 LED點(diǎn)陣顯示屏，再 通過顯示掃描程序，顯示出時(shí)鐘的走時(shí)時(shí)間。用計(jì)時(shí)程序來完成計(jì)時(shí)，數(shù)時(shí)功能， 再通過單片機(jī)綜合控制將數(shù)字顯示出來。由此可見，通過 AT89C52單片機(jī)的控 制功能，完全可以實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣顯示電子鐘。2.1.1: 硬件結(jié)構(gòu)：根據(jù)項(xiàng)目的

11、功能和要求,可采用 AT89C52單片機(jī)作為核心控制器。LED點(diǎn) 鐘電子鐘系統(tǒng)組成包括：晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、顯示電路模塊、顯示行 驅(qū)動(dòng)電路模塊、按鍵電路模塊以及電源模塊。2.1.2: 控制思路：LED點(diǎn)陣電子鐘程序主要功能是屏幕顯示時(shí)間穩(wěn)定，精確。所以按照 分塊設(shè)計(jì)的法可以把程序分為主程序、 顯示程序、計(jì)時(shí)程序。主程序主要是用來 初始化系統(tǒng)和控制各個(gè)子程序之間執(zhí)行的順序。顯示程序用來完成字在LED點(diǎn)陣上的顯示，時(shí)鐘的顯示是使用5塊8X8點(diǎn)陣顯示屏。計(jì)時(shí)程序用來完成計(jì)時(shí)， 數(shù)時(shí)功能。22方案二由振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定的高頻時(shí)鐘脈沖信號(hào)，作為數(shù)字鐘的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，通過單片機(jī)對(duì)電路進(jìn)行控制，輸出標(biāo)準(zhǔn)秒

12、脈沖。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位， 分計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后就向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按照24進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)。而 計(jì)數(shù)器的輸出則分別經(jīng)譯碼后，傳送到通過LED七段顯示器顯示出來。2鬧鐘電路來完成鬧鐘功能，溫度顯示電路完成實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并通過數(shù)碼管顯示出來。整機(jī)電路原理框圖如圖所示：三、器件介紹3.1: STC89C52STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但 做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有 靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得

13、STC89C52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。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash,512字節(jié) RAM , 32位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM , MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí) 中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工用行口。另外 STC89X52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。最

14、高運(yùn)作頻率35MHz, 6T/12T可選。0 9 8 7 6 5 4 3 2 10 9 8 7C5432I4 FJ3 3 a 3 * a 3 3 31- 2 2一 2STC89C52的引腳分布圖和實(shí)物圖如下：PI.0 PE.I PL2 PL3 PL4 PL5 Pl.6 Pl.7 RSI RXD/P3,0 TXD/P3.i lNTd.'P3.2 TnTI.tjjTO.T3.4 T1.P5.5WR/P3.6 RD/P3.7XTAL2 XTALlVSSSTCX9c521優(yōu)單片機(jī)由腳圖32 LED點(diǎn)陣LED點(diǎn)陣模塊是LED電子顯示屏的基本組成單元，以發(fā)光二極管為像素， 用高亮度發(fā)光二極管芯陣組

15、合后，經(jīng)環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成。常見的 LED點(diǎn) 陣模塊有5X7、5X8、8X8、16X 16等，根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙 基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示的文字、圖像等內(nèi)容的顏色也不同單色點(diǎn)陣只能顯示固定色彩（如紅、綠、黃等單色），雙基色和三基色點(diǎn) 陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點(diǎn)亮組合方式?jīng)Q定，如紅、綠都亮是可顯示黃色。網(wǎng)本次課程設(shè)計(jì)采用單紅色點(diǎn)陣模塊顯示字符。人眼的亮度感覺不會(huì)因光源的消失而立即消失，要有一個(gè)延遲時(shí)間，這就 是視覺的惰性。視覺惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺的作用、 傳輸、處理等過程 都需要時(shí)間，因而使視覺具有一定的低通性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失

16、時(shí)， 人眼的亮度感覺是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻 率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，視覺就逐漸不能發(fā)現(xiàn) 相應(yīng)的亮度變化了。不致于引起閃爍感覺的最低反復(fù)通斷頻率稱為臨界閃爍頻 率。通過實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為 24Hz。因此采用每秒24幅畫面的電影， 在人看起來就是連續(xù)活動(dòng)的圖象了。同樣的原理，日光燈每秒通斷50次，而人看起來卻是一直亮的。由于視覺具有惰性，人們?cè)谟^察高于臨界閃爍頻率的反復(fù) 通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。視覺惰性可以說是 LED顯示屏得以廣泛應(yīng)用的生理基礎(chǔ)。首先，在 LED 顯示屏中可以利用視覺惰性，改

17、善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，形成了目前廣為采用的掃描 驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于 LED顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的 驅(qū)動(dòng)電路，而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路， 通過掃描的方法，使各 組發(fā)光燈依次點(diǎn)燃，只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率，人眼看起來各組燈都在發(fā) 光。由于LED顯示屏所使用的發(fā)光燈數(shù)量很大，一般在幾千只到幾十萬只的范 圍，所以節(jié)約驅(qū)動(dòng)電路的效益是十分可觀的。4一個(gè)8X8的點(diǎn)陣是由64個(gè)發(fā)光二極管按一個(gè)規(guī)律組成的如下圖所示的發(fā) 光二極管，行接低電平，列接高電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光言當(dāng)烏帽g點(diǎn)以簡單的8X8點(diǎn)陣為例，它共由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管 是放置在行線和列線的

18、交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平,則相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，則 9腳接高電平13腳接低電平， 則第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，則第9腳要接高電平，而（13、3、4、 10、6、11、15、16）這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列 點(diǎn)亮，則第13腳接低電平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高電平，那么 第一列就會(huì)點(diǎn)亮.LED點(diǎn)陣的引腳分布圖和實(shí)物圖如下：列1列2行7 5R 行5 列3 列5行8行4行2列7列6行1列4行M行633 74LS37374LS373為三態(tài)輸出的八 D鎖存器。具引腳分布如下:"CC曲卬為Ofi 的班見

19、S IE rnilErnrnrnrnnnrnr"!當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE為 低電平時(shí)，Q0Q7為正常邏輯 狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。1 It： II 2 | d E 川H "50E 5 次 D” C 。203 。3 0口當(dāng)OE為高電平時(shí)，Q0Q7呈 高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，Q隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng)LE為低電平時(shí)，D被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng)LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV。 74LS373的真值表如下:D07LEOEQ07HHLHLHLLxLLQoxxH高阻態(tài)3

20、.4: 74LS24574LS245用來驅(qū)動(dòng)LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā) 器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)8051單片機(jī)的P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載 能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由B向A傳輸；（接收）DIR= "1"，信號(hào)由A向B傳輸；（發(fā) 送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。由于P2 口始終輸出地址的高8位， 接口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地,P2 口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連P0 口與74LS245輸入端相連上端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。74LS245的引腳分布和真值表如下

21、：DIR匚A!匚A2A3匚 A4CA5 CA6匚A7dA8EGNDdO 234567891號(hào)ex09876543212111111111 VCC G3 B1 B2 B33B4 B5 B6 B73 B8INPUTSOUTPUTEDtRLLHLH XBus B Data to Bus A Bus A Data to Bus B IsolationTRUTH TABLEH 工 HIGH vwte9e LevelI = LOW Ullage Level X - Imnutenjil74LS138弓I腳如下:16 15 14 13 12 11 10 9 74LS13812 3 4 5 6 7 8I I

22、I I I I I I/ 4打，M用耳GNP3.5: 74LS13874LS138為3線8線譯碼器，其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端（S1）為高電平，另兩個(gè)選通端（電）和（S3）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出74LS138真值表如下：輸入輸出品+品4 % L X0XXXX11111111X1XXX1111111110000011111111D00110 11111110010110 1111110011111011 t 110100111101111010111111011101101111110 1101 1 1111111103.6: 74LS0

23、474LS04是高速的硅柵CMOS器件并兼容低功耗肖特基的 TTL ( LSTTL )非門(逆變器)。其引腳圖和真值表如下:輸入輸出AYHLLH3.7: 74LS30ri10HS 11GM)74LS30是八輸入與非門。四、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)STC89C52單片機(jī)LED顯示時(shí)鐘的設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示，該電路由晶振 電路，復(fù)位電路，按鍵電路，顯示電路四大模塊組成。數(shù)據(jù)由 P1 口送出，P0 口 作為74LS373的片選口，P2 口作為LED 8*8點(diǎn)陣的片選口，此電路的點(diǎn)陣為行輸 入列選擇。電路原理圖如下：諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)

24、頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并 聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電 路，也就是晶振電路圖。晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的。這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度。 比如12M晶振。單片機(jī)工作速度就是每秒 12M。和電腦的CPU概念一樣。當(dāng) 然。單片機(jī)的工作頻率是有范圍的。不能太大。一般24M就不上去了。不然不穩(wěn)定。接地的話數(shù)字電路弄的來亂一點(diǎn)也無所謂?？窗遄由嫌袥]有模擬電路。接地方式也是不固定的。一般串聯(lián)式接地。從小信號(hào)到大信號(hào)依次接。然后小信號(hào) 連到電源處。有變壓器就連到變壓器旁。數(shù)

25、模地分開。分別拉到電源處。不可形 成回路。這個(gè)是因?yàn)榫д衽c單片機(jī)的腳 XTAL0和腳XTAL1構(gòu)成的振蕩電路中 會(huì)產(chǎn)生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波)，這個(gè)波對(duì)電路的影響不大，但 會(huì)降低電路的時(shí)鐘振蕩器的穩(wěn)定性。為了電路的穩(wěn)定性起見，ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pf-50pf的瓷片電容接地來削減偕波對(duì)電路的 穩(wěn)定性的影響，所以晶振所配的電容在 10pf-50pf之間都可以的，沒有什么計(jì)算 公式。4.2: 復(fù)位電路(1)復(fù)位電路的作用在上電或復(fù)位過程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)：這段時(shí)間保持 復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù) 位完畢CPU發(fā)出錯(cuò)誤 的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作，也可以

26、提高電磁兼容性能。無論 用戶使用哪種類型的單片機(jī)，總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位 電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī) 系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后，在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了 “死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象 這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。5(2)基本的復(fù)位方式單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài),并從初態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施 密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST引 腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響 應(yīng)

27、并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。4.3: 按鍵電路(1)組成本系統(tǒng)的按鍵電路 由一個(gè)與非門和三個(gè)獨(dú) 立按鍵，三個(gè)上拉電阻 組成。(2)作用按鍵電路的三個(gè)獨(dú)立開關(guān)分別控制P3.5、P36 P3.7來控制時(shí)間的調(diào)整P3.5選擇，P3.6 力口，P3.7 減PD.7AD7生2.W曲 P2.1/A0ADA1也心百功必心CE聞8U4.4: 顯示電路F2.3HA11PS.AiZ P2.5W13P2.7W15宜."TM P爭(zhēng)割而而 F3.31NT1PH引呷!系統(tǒng)的顯示電路由5個(gè)LED8X8點(diǎn)陣組成，點(diǎn) 陣式LED顯示器采用逐行掃描式工作。要使點(diǎn)陣顯示出一個(gè)的字符的編程

28、方法是： 首先 向字形行掃描碼鎖存器輸出行掃描碼，選通第一行， 同時(shí)向字符鎖存器列寫入該行的字型碼，完成一行的 掃描。74LS373用來鎖存行掃描代碼，P0.0P0.7行掃描代碼。列代碼通過P2Q P2.1、P2.2輸出，通過74LS130譯碼器轉(zhuǎn)換之后送到74LS245進(jìn)行列掃。五、軟件設(shè)計(jì)及程序分析5.1: Keil軟件歷史發(fā)展Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開 發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的 優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和

29、功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊， 容易理解。在開發(fā) 大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。初始化1.主程序定的鼎：一中市方式一1 總中峨旃 畀而中股ii主程序主要作用是負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，打開各個(gè) 所需寄存器的中斷，并給定時(shí)器 T0以及月日時(shí)分秒 賦初值。定時(shí)附WI刷T 緒計(jì)鼾春獨(dú)，月, 口、時(shí)，占3 秒觸卻2.外中斷程序外中斷程序主要實(shí)現(xiàn)如下的功能：開關(guān) 1 (P3.5)可以實(shí)現(xiàn)選擇秒、分、時(shí)、 日、秒的作用，按鍵次數(shù)分別對(duì)應(yīng) 1、2、3、4、5;開

30、關(guān)2 (P3.6)可以實(shí)現(xiàn)數(shù) 字的加，每按一下開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電子屏的數(shù)字加一；開關(guān) 3 (P3.7)可以實(shí) 現(xiàn)數(shù)字的減，每按一下開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電子屏的數(shù)字減一。否分鐘要零 f 1 dt|-J* *1時(shí)間計(jì)數(shù)流程圖' I HE13時(shí)間計(jì)數(shù)程序時(shí)間計(jì)數(shù)程序主要是用來進(jìn)行時(shí)間的加法計(jì)數(shù)，當(dāng)秒夠六十向分進(jìn)一，分夠六十向時(shí)進(jìn)一，時(shí)夠二十四向大進(jìn)一，天夠三十向月進(jìn) 分、時(shí)清零，日和月置1重新計(jì)數(shù)。,當(dāng)月夠十二時(shí)，秒、六、仿真與測(cè)試仿真圖的設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試采用 Proteus軟件進(jìn)行。Proteus軟件是英國Lab Center Electronics 公司出版的EDA工具軟件。它不 僅具有其它

31、EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前 最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片 機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完 整設(shè)計(jì)。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，具處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33 AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2010 年即將 增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面， 它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。該軟

32、件的特點(diǎn)是：(1)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合，具有模擬電路仿真、數(shù) 字電路仿真、各種單片機(jī)組成的系統(tǒng)仿真。(2)提供了多種虛擬儀器。如示波器、信號(hào)發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。(3)提供軟件調(diào)試，同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil等軟 件。(4)具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。Proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的 是，它不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單 片機(jī)參與的其它電路的工作情況。在Proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *hex,可以在 Proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。點(diǎn)擊界面右下角的“匚口”

33、按鈕，軟件啟動(dòng)，開始仿真測(cè)試。在程序中寫入開機(jī)時(shí)的初始值:month=3 ;月的初抑值為3 day=3："目的初始值力3 hour=3; /時(shí)的析始值為3 minut e=3 分的析始值為3secondp i 0 ; 7/秒的初始值為10開機(jī)顯示圖形如下:0303界面右下角三個(gè)開關(guān)用來調(diào)整 時(shí)間，開關(guān)S1 (P3.5)可以實(shí)現(xiàn)選 擇秒、分、時(shí)、日、秒的作用，按 鍵次數(shù)分別對(duì)應(yīng)1、2、3、4、5;開 關(guān)S2 (P3.6)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加， 每按一下開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電子屏 的數(shù)字加一；開關(guān)S3 (P3.7)可以S3 S2 S1實(shí)現(xiàn)數(shù)字的減，每按一下開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電子屏的數(shù)字減一以上的

34、Proteus仿真證明本設(shè)計(jì)正確，能滿足顯示時(shí)鐘要求七、實(shí)驗(yàn)卜面是完成后的實(shí)物圖，上面顯示的時(shí)間為：03月03日03時(shí)03分19秒 : ; 一一 在制作實(shí)物的時(shí)候，要注意電解電容、發(fā)光二極管、芯片等的方向，如果發(fā) 生錯(cuò)誤，則LED點(diǎn)陣不會(huì)亮或不能正確顯示數(shù)字。八、結(jié)論通過這一周的實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)的編程軟件KEIL51有了進(jìn)一步 的熟悉, 學(xué)會(huì)了自己分析，修改程序，以完成不同功能程序的編程，這次實(shí)驗(yàn)做的是數(shù)字 鐘，最后基本完成老師要求的功能， 時(shí)間顯示和調(diào)整，日期顯示和調(diào)整及鬧鈴等 功能。由于大家做的功能都差不多，所以自己就多添加了時(shí)間秒設(shè)置及鬧鐘秒設(shè) 置功能，雖然在實(shí)際生活中用的數(shù)字鐘沒必要

35、做到這個(gè)功能， 但畢竟自己有去想， 有去做，并且能夠得到實(shí)現(xiàn)，也是對(duì)自己的進(jìn)步的一個(gè)肯定。實(shí)習(xí)過程中知道了 不只是要求做到什么結(jié)果，更重要的是從中學(xué)到了什么，這才能達(dá)到鍛煉自己的 目的，以及和同學(xué)們一起討論，共同分析，學(xué)會(huì)吸取他人好的觀點(diǎn)改正自己的不 足，以及同他人的合作精神。通過實(shí)習(xí)這個(gè)平臺(tái)特別讓我們工科的學(xué)生學(xué)會(huì)了如 何將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合在一起， 使得我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)、工作中才會(huì)學(xué)以 致用，學(xué)懂所用九、感謝感謝在這次課程設(shè)計(jì)中黎老師以及余剛同學(xué)對(duì)我在論文和實(shí)物制作方面的幫助，使我的編程能力以及動(dòng)手能力的大大提高。在這次實(shí)踐中收獲良多。謝謝！ ！參考文獻(xiàn)：1:楊清林.基于AT89C51

36、單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)J.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013, 11(2) : 80-90.2:董偉.簡易時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J .科技資訊，2012, 90(24) : 111-112.3:許雷翔、單片機(jī)開發(fā)入門與典型設(shè)計(jì)實(shí)例M .安徽：工業(yè)工業(yè)出版社，2013.4:張新.Avr單片機(jī)動(dòng)應(yīng)用開發(fā)24例M .北京電子工業(yè)出版社：2014.5:王大山.基于ATM勺液晶顯示控制設(shè)計(jì)D .江蘇：南京理工大學(xué)，2007.附件一：C51源代碼#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit P3_5=P3A5

37、;sbit P3_6=P3A6;sbit P3_7=P3A7;uchar int_time;uchar month ;day; hour; minute; second;uchar w=0;void delay(uint i)uint j;while(i-)for(j=0;j<10;j+);/*延時(shí)函數(shù)*/unsigned code dianzhen口8=0xff,0x81,0x81,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,000x80,0xff,0x82,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,010x9f,0x91,0x91,0xf1,0x00,0x00,0x00

38、,0x00,/020xf,0x89,0x89,0x89,0x00,0x00,0x00,0x00,03 0xf,0x08,0x08,0x0f,0x00,0x00,0x00,0x00,04 0xf1,0x91,0x91,0x9f,0x00,0x00,0x00,0x00,/05 0xf1,0x91,0x91,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,/06 0xff,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,/07 0xff,0x91,0x91,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,/08 0xff,0x89,0x89,0x8f,0x00,0x00,0

39、x00,0x00,/09 0xff,0x81,0x81,0xff,0x80,0xff,0x82,0x84,/10 0x80,0xff,0x82,0x84,0x80,0xff,0x82,0x84,11 0x9f,0x91,0x91,0xf1,0x80,0xff,0x82,0x84,12 0xff,0x89,0x89,0x89,0x80,0xff,0x82,0x84,13 0xff,0x08,0x08,0x0f,0x80,0xff,0x82,0x84,/14 0xf1,0x91,0x91,0x9f,0x80,0xff,0x82,0x84,15 0xf1,0x91,0x91,0xff,0x80,0x

40、ff,0x82,0x84,/16 0xff,0x01,0x01,0x01,0x80,0xff,0x82,0x84,/17 0xff,0x91,0x91,0xff,0x80,0xff,0x82,0x84,/18 0xff,0x89,0x89,0x8f,0x80,0xff,0x82,0x84,/19 0xff,0x81,0x81,0xff,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/20 0x80,0xff,0x82,0x84,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/21 0x9f,0x91,0x91,0xf1,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/22 0xff,0x89,0x89,0x89

41、,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/23 0xff,0x08,0x08,0x0f,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/24 0xf1,0x91,0x91,0x9f,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/25 0xf1,0x91,0x91,0xff,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/26 0xff,0x01,0x01,0x01,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/27 0xff,0x91,0x91,0xff,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/28 0xff,0x89,0x89,0x8f,0x9f,0x91,0x91,0xf1,/29 0xff,0x81,0

42、x81,0xff,0xff,0x89,0x89,0x89,/30 0x80,0xff,0x82,0x84,0xff,0x89,0x89,0x89,/31 0x9f,0x91,0x91,0xf1,0xff,0x89,0x89,0x89,/32 0xff,0x89,0x89,0x89,0xff,0x89,0x89,0x89,/33 0xff,0x08,0x08,0x0f,0xff,0x89,0x89,0x89,34 0xf1,0x91,0x91,0x9f,0xff,0x89,0x89,0x89,/35 0xf1,0x91,0x91,0xff,0xff,0x89,0x89,0x89,36 0xff,

43、0x01,0x01,0x01,0xff,0x89,0x89,0x89,/37 0xff,0x91,0x91,0xff,0xff,0x89,0x89,0x89,/38 0xff,0x89,0x89,0x8f,0xff,0x89,0x89,0x89,39 0xff,0x81,0x81,0xff,0xff,0x08,0x08,0x0f,/40 0x80,0xff,0x82,0x84,0xff,0x08,0x08,0x0f,/41 0x9f,0x91,0x91,0xf1,0xff,0x08,0x08,0x0f,/42 0xff,0x89,0x89,0x89,0xff,0x08,0x08,0x0f,/4

44、3 0xff,0x08,0x08,0x0f,0xff,0x08,0x08,0x0f,/44 0xf1,0x91,0x91,0x9f,0xff,0x08,0x08,0x0f,/45 0xf1,0x91,0x91,0xff,0xff,0x08,0x08,0x0f,/460xf,0x01,0x01,0x01,0xf,0x08,0x08,0x0f,470xf,0x91,0x91,0xf,0xf,0x08,0x08,0x0乃,480xf,0x89,0x89,0x8f,0xff,0x08,0x08,0x0f,490xff,0x81,0x81,0xff,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/500x80,0xff,0x82,0x84,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/510x9f,0x91,0x91,0xf1,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/520xff,0x89,0x89,0x89,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/530xff,0x08,0x08,0x0f,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/540xf1,0x91,0x91,0x9f,0xf1,0x91,0x91,0x9f,/550xf1,0x91,0x91,0xff,0xf1,