基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)論文答辯PPT

1、一一.電子時(shí)鐘的工作原理電子時(shí)鐘的工作原理 本設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘是由本設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘是由AT89C51,八段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為八段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路，由計(jì)時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電路，由計(jì)時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí)，達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十的一秒定時(shí)，達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十秒為一分鐘，六十分鐘為一小時(shí)，滿二秒為一分鐘，六十分鐘為一小時(shí)，滿二十四小時(shí)為一天。電路中的四個(gè)控制鍵十四小時(shí)為一天。電路中的四個(gè)控制鍵擁有多種不同的功能，按下又松開，可擁有多種不同的功能，按下又松開，可以實(shí)現(xiàn)校對時(shí)間以及定時(shí)的功能，還可以實(shí)現(xiàn)校對時(shí)間以及定時(shí)的功能，還可以達(dá)到省電的目的。以達(dá)到

2、省電的目的。二二.電子時(shí)鐘的各模塊設(shè)計(jì)電子時(shí)鐘的各模塊設(shè)計(jì) AT89C51 AT89C51 時(shí)間顯示時(shí)間顯示按鍵電路按鍵電路振蕩電路振蕩電路復(fù)位電路復(fù)位電路蜂鳴器蜂鳴器 本設(shè)計(jì)電路的硬件部分共由五部分本設(shè)計(jì)電路的硬件部分共由五部分組成，分別為按鍵模塊、復(fù)位電路模塊、組成，分別為按鍵模塊、復(fù)位電路模塊、振蕩電路模塊、發(fā)聲模塊、時(shí)間顯示模塊。振蕩電路模塊、發(fā)聲模塊、時(shí)間顯示模塊。振蕩電路模塊負(fù)責(zé)給單片機(jī)提供時(shí)鐘周期。振蕩電路模塊負(fù)責(zé)給單片機(jī)提供時(shí)鐘周期。復(fù)位電路模塊負(fù)責(zé)上電后自動(dòng)復(fù)位，或按復(fù)位電路模塊負(fù)責(zé)上電后自動(dòng)復(fù)位，或按鍵后強(qiáng)制復(fù)位。上電后，由單片機(jī)內(nèi)部定鍵后強(qiáng)制復(fù)位。上電后，由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)

3、器計(jì)時(shí)，同時(shí)通過動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)自動(dòng)將時(shí)器計(jì)時(shí)，同時(shí)通過動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)自動(dòng)將時(shí)分秒顯示到數(shù)碼管上。與此同時(shí)，按鍵時(shí)分秒顯示到數(shù)碼管上。與此同時(shí)，按鍵掃描函數(shù)一直掃描按鍵引腳狀態(tài)，一旦掃掃描函數(shù)一直掃描按鍵引腳狀態(tài)，一旦掃描按鍵被按下，即進(jìn)入相應(yīng)的功能函數(shù)。描按鍵被按下，即進(jìn)入相應(yīng)的功能函數(shù)。如果檢測到定時(shí)時(shí)間到，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)如果檢測到定時(shí)時(shí)間到，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲提示。聲提示。三三.電子時(shí)鐘的各模塊設(shè)計(jì)電子時(shí)鐘的各模塊設(shè)計(jì)1.主控制模塊：主控制模塊：AT89C51P0口是口是8位雙向口線，即地址位雙向口線，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8

4、 位雙向位雙向I/O 口口 。P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向位雙向I/O 口口 。P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向位雙向I/O 口口 。RST：復(fù)位信號。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)：復(fù)位信號。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)2個(gè)機(jī)器個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用于單片機(jī)的周期以上的高電平時(shí)即為有效，用于單片機(jī)的復(fù)位操作。復(fù)位操作。ALE：地址鎖存控制信號。單片機(jī)執(zhí)行外部程序：地址鎖存控制信號。單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。禁止位無效。/PSEN：外部程序存儲器讀選通信號。每個(gè)機(jī)器：外部程序存儲器讀選通信號。每個(gè)機(jī)器周

5、期兩次周期兩次PSEN信號有效。信號有效。/EA：訪問程序存儲器控制信號。為了使：訪問程序存儲器控制信號。為了使CPU僅訪僅訪問外部程序存儲器（地址為問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），），EA端必須保持低電平，即接地端必須保持低電平，即接地 。 XTAL1和和XTAL2：外部晶體引線端。使用芯片：外部晶體引線端。使用芯片外部時(shí)鐘時(shí)，用于接入外部時(shí)鐘脈沖信號。在外部時(shí)鐘時(shí)，用于接入外部時(shí)鐘脈沖信號。在使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，XTAL1和和XTAL2用于用于外接石英晶體諧振器和微調(diào)電容。外接石英晶體諧振器和微調(diào)電容。2.按鍵模塊按鍵模塊 在該模塊中，采用四個(gè)按鍵作在該

6、模塊中，采用四個(gè)按鍵作為對電子時(shí)鐘的控制輸入，通過按鍵為對電子時(shí)鐘的控制輸入，通過按鍵來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的時(shí)間設(shè)置、定時(shí)功能。來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的時(shí)間設(shè)置、定時(shí)功能。電路中將四個(gè)按鍵的一端接地，而單電路中將四個(gè)按鍵的一端接地，而單片機(jī)的片機(jī)的P2口默認(rèn)為高電平，一旦按鍵口默認(rèn)為高電平，一旦按鍵被按下，則該按鍵對應(yīng)的管腳被拉低，被按下，則該按鍵對應(yīng)的管腳被拉低，通過軟件掃描按鍵即可知道用戶所要通過軟件掃描按鍵即可知道用戶所要實(shí)現(xiàn)的功能，調(diào)用相應(yīng)的按鍵子程序?qū)崿F(xiàn)的功能，調(diào)用相應(yīng)的按鍵子程序來完成該操作。來完成該操作。 本設(shè)計(jì)中，四個(gè)按鍵本設(shè)計(jì)中，四個(gè)按鍵K1、K2、K3、K4分別與分別與AT89C51單片機(jī)的引單

7、片機(jī)的引腳腳P1.0、P1.1、P1.2、P1.3連接。當(dāng)連接。當(dāng)按下按下K1時(shí)，開始進(jìn)行時(shí)，開始進(jìn)行“時(shí)時(shí)”的校對，的校對，再次按下再次按下K1時(shí)，則切換到時(shí)，則切換到“分分”的校的校對，第三次按下則切換到對，第三次按下則切換到“秒秒”的校的校正，第四次按下則返回到正常時(shí)間顯正，第四次按下則返回到正常時(shí)間顯示。當(dāng)按下示。當(dāng)按下K2時(shí)，切換到鬧鐘模式，時(shí)，切換到鬧鐘模式，連續(xù)按下連續(xù)按下K2鍵時(shí)依次進(jìn)行定時(shí)。鍵時(shí)依次進(jìn)行定時(shí)。K3和和K4鍵則是實(shí)現(xiàn)加一和減一功能。鍵則是實(shí)現(xiàn)加一和減一功能。3.復(fù)位電路復(fù)位電路 單片機(jī)在上電以后內(nèi)部的電路處于一種隨機(jī)狀態(tài)，這時(shí)單片機(jī)在上電以后內(nèi)部的電路處于一種隨

8、機(jī)狀態(tài)，這時(shí)如果開始工作則會(huì)出現(xiàn)混亂。對單片機(jī)而言，復(fù)位也就是在做如果開始工作則會(huì)出現(xiàn)混亂。對單片機(jī)而言，復(fù)位也就是在做準(zhǔn)備工作，是使單片機(jī)回到初始化狀態(tài)的一種操作。單片機(jī)系準(zhǔn)備工作，是使單片機(jī)回到初始化狀態(tài)的一種操作。單片機(jī)系統(tǒng)上電后，從何處開始執(zhí)行第一條指令是由系統(tǒng)復(fù)位后的狀態(tài)統(tǒng)上電后，從何處開始執(zhí)行第一條指令是由系統(tǒng)復(fù)位后的狀態(tài)決定的。決定的。 RESET引腳是復(fù)位信號的輸入端，高電平有效，低電引腳是復(fù)位信號的輸入端，高電平有效，低電平工作。常用的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路、按鍵電平復(fù)位電路、平工作。常用的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路、按鍵電平復(fù)位電路、按鍵脈沖復(fù)位電路。本設(shè)計(jì)中采用按鍵電平復(fù)位電

9、路。按鍵脈沖復(fù)位電路。本設(shè)計(jì)中采用按鍵電平復(fù)位電路。4.振蕩電路振蕩電路AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生有以下兩種方法：單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生有以下兩種方法：1內(nèi)部時(shí)鐘方式。利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳內(nèi)部時(shí)鐘方式。利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTAL1和和XTAL2兩端接晶振，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖兩端接晶振，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇為為30pF左右；這兩個(gè)電容對頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍左右；這兩個(gè)電容對頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍可在

10、可在1.2MHZ-12MHZ之間選擇。之間選擇。2外部時(shí)鐘方式。此方式是利用外部振蕩脈沖接入外部時(shí)鐘方式。此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1和和XTAL2。 本設(shè)計(jì)則采用外部時(shí)鐘方式，因內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的信號取本設(shè)計(jì)則采用外部時(shí)鐘方式，因內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的信號取自反相器的輸入端，所以采用外部時(shí)鐘源時(shí)，接線方式為外時(shí)鐘自反相器的輸入端，所以采用外部時(shí)鐘源時(shí)，接線方式為外時(shí)鐘信號接到信號接到XTAL1，而，而XTAL2懸空。振蕩電路由兩個(gè)皆為懸空。振蕩電路由兩個(gè)皆為30PF的的C1,C2及振蕩頻率為及振蕩頻率為12MHZ的晶振組成，并配合單片機(jī)定時(shí)器的晶振組成，并配合單片機(jī)定時(shí)器0實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。實(shí)

11、現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。5.發(fā)聲模塊發(fā)聲模塊 發(fā)聲模塊由電源，蜂鳴器兩部分組成。正常情況發(fā)聲模塊由電源，蜂鳴器兩部分組成。正常情況下，不發(fā)聲，一旦按鍵按下，或定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器下，不發(fā)聲，一旦按鍵按下，或定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器發(fā)聲。發(fā)聲。6.時(shí)間顯示模塊時(shí)間顯示模塊數(shù)碼管顯示方式有兩種：數(shù)碼管顯示方式有兩種：1.共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成陰極公共引腳，共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成陰極公共引腳，如下圖如下圖a所示。使用時(shí)陰極公共引腳接地，這樣陰極引腳上加所示。使用時(shí)陰極公共引腳接地，這樣陰極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而加低電平的則不點(diǎn)亮。高電平的發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而

12、加低電平的則不點(diǎn)亮。共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成陽極公共引腳，共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成陽極公共引腳，如下圖如下圖b所示。使用時(shí)陽極公共引腳接所示。使用時(shí)陽極公共引腳接+5V。這樣陰極引腳上。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導(dǎo)通點(diǎn)亮，而加高電平的則不點(diǎn)亮。加低電平的發(fā)光二極管即可導(dǎo)通點(diǎn)亮，而加高電平的則不點(diǎn)亮。本設(shè)計(jì)中采用共陰極本設(shè)計(jì)中采用共陰極LED數(shù)碼管顯示方式。數(shù)碼管顯示方式。 四四.電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)流程圖電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)流程圖 主程序是一個(gè)循環(huán)的過程，其流程是：開始運(yùn)行顯示正常主程序是一個(gè)循環(huán)的過程，其流程是：開始運(yùn)行顯示正常時(shí)間，如果掃描過程中，發(fā)現(xiàn)有鍵按下，則進(jìn)