AT89C52電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)

1、湖南文理學(xué)院物電學(xué)院光電技術(shù)裝配實(shí)踐報(bào)告實(shí)習(xí)內(nèi)容：單片機(jī)電子鐘的組裝專業(yè)班級(jí)：光電14101班學(xué)生姓名：李梓墅指導(dǎo)教師：彭光含時(shí)間：2017/05/30-2017/06/121、電子組裝產(chǎn)品的工作原理；利用單片機(jī)定時(shí)器完成計(jì)時(shí)功能，定時(shí)器0計(jì)時(shí)中斷程序每隔0.01s中斷一次并當(dāng)作一個(gè)計(jì)數(shù)，設(shè)定定時(shí)1秒的中斷計(jì)數(shù)初值為100,每中斷一次中斷計(jì)數(shù)初值減1,當(dāng)減到0時(shí)，則表示1s到了，秒變量加1,同理再判斷是否1min鐘到了，冉判斷是否1h到了。為了將時(shí)間在LED數(shù)碼管上顯示，可采用靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法，由于靜態(tài)顯示法需要譯碼器，數(shù)據(jù)鎖存器等較多硬件，可采用動(dòng)態(tài)顯示法實(shí)現(xiàn)LED顯示，通過對(duì)每位數(shù)碼

2、管的依次掃描，使對(duì)應(yīng)數(shù)碼管亮，同時(shí)向該數(shù)碼管送對(duì)應(yīng)的字碼，使其顯示數(shù)字。由于數(shù)碼管掃描周期很短，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)，使數(shù)碼管看起來總是亮的，從而實(shí)現(xiàn)了各種顯示。2、原理圖繪制和PCB圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；3、電路中的電子元件認(rèn)識(shí)和常識(shí)；AT89C52AT89C52g一個(gè)低電壓，高性能CMOSW單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM,器件采用ATME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旨令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52t40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)

3、內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3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，2個(gè)讀寫口線，AT89C52以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。AT89C5勸8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAMR外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU!信等。主要管腳有：XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40腳）

4、和VSS（20腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義。P0口P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí),要求外接上拉電阻。P1口P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電

5、路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）o與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX）,參見表1。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。引腳功能特性P1.0T2,時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2）P2口P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作

6、輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）o在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。P3口P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I/

7、O口線外，更重要的用途是它的第二功能P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。PRO6對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。

8、該位置位后，只有一條MOV;®MOV筠令才能將ALE激活。止匕外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN言號(hào)。EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH,EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器

9、中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp,當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VppoXTAL1振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。DS1302DS1302是具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.0V5.5V。采用三線接口與CPU!行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM據(jù)。DS1302的引腳排列，其中Vcc2為主電源，VCC1為后備電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩

10、者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí)，Vcc2給DS130縱電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST俞入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST俞入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST>供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送的方法。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302a行操作。如果在傳送過程中RSTS為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RS儂須保持低電

11、平。只有在SCLKM氐電平時(shí)，才能將RSTS為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端（雙向），SCL©時(shí)鐘輸入端。DS1302存在時(shí)鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時(shí)鐘混亂等缺點(diǎn)。DS1302可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。這種記錄對(duì)長時(shí)間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且，某些測控

12、系統(tǒng)可能不允許。但是，如果在系統(tǒng)中采用時(shí)鐘芯片DS1302則能很好地解決這個(gè)問題。CD4017CD4017是5位Johnson計(jì)數(shù)器，具有10個(gè)譯碼輸出端，CRCRINH輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。INH為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之，計(jì)數(shù)功能無效。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。CO進(jìn)位脈沖輸出CR時(shí)鐘輸入端CR清除端INH:禁止端Y0Y9:計(jì)數(shù)脈沖輸出端VDD正電源VSS地8550:三極管8550是一種常用的普通三極管。它是一種低電壓，大電流，小信號(hào)的PNF®硅三極管。8050:三極管8050是非常常見的NPN

13、74;晶體三極管，在各種放大電路中經(jīng)常看到它，應(yīng)用范圍很廣，主要用于高頻放大。也可用作開關(guān)電路。色環(huán)電阻：色環(huán)電阻，是在電阻封裝上(即電阻表面)涂上一定顏色的色環(huán)，來代表這個(gè)電阻的阻值。黑，棕，紅，橙，黃，綠，藍(lán)，紫，灰，白，金，銀0,1,.2,.3,4,.5,6,.7,8,.9,.土5%,土10%倒數(shù)第二環(huán)，表示零的個(gè)數(shù)。最后一位，表示誤差。這個(gè)規(guī)律有一個(gè)巧記的口訣，類似彩虹七色，黑色是0,棕色是1,紅橙黃綠藍(lán)紫灰白對(duì)應(yīng)29,金銀對(duì)應(yīng)5%或10%M差。例如，紅，黃，棕，金表示240歐。色環(huán)電阻分四環(huán)和五環(huán)，通常用四環(huán)。倒數(shù)第二環(huán)，可以是金色(代表X0.1)和銀色的(代表X0.01),最后一環(huán)

14、誤差可以是無色(土20%的。五環(huán)電阻為精密電阻，前三環(huán)為數(shù)值，最后一環(huán)還是誤差色環(huán)，通常也是金、銀和棕三種顏色，金的誤差為5%銀的誤差為10%棕色的誤差為1%無色的誤差為20%另外偶爾還有以綠色代表誤差的，綠色的誤差為0.5%。精密電阻通常用于軍事，航天等方面。色環(huán)實(shí)際上是早期為了幫助人們分辨不同阻值而設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在應(yīng)用還是很廣泛的，如家用電器、電子儀表、電子設(shè)備中常?？梢砸姷?。但由于色環(huán)電阻比較大，不適合現(xiàn)代高度集成的性能要求。3、焊接工藝技巧1 .掌握好加熱時(shí)間錫焊時(shí)可以采用不同的加熱速度，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時(shí)我們不得不延長時(shí)間以滿足錫料溫度的要求。在大多數(shù)情況下延長加

15、熱時(shí)間對(duì)電子產(chǎn)品裝配都是有害的，這是因?yàn)?1)焊點(diǎn)的結(jié)合層由于長時(shí)間加熱而超過合適的厚度引起焊點(diǎn)性能劣化。(2)印制板，塑料等材料受熱過多會(huì)變形變質(zhì)。(3)元器件受熱后性能變化甚至失效。(4)焊點(diǎn)表面由于焊劑揮發(fā)，失去保護(hù)而氧化。結(jié)論：在保證焊料潤濕焊件的前提下時(shí)間越短越好。2.保持合適的溫度如果為了縮短加熱時(shí)間而采用高溫烙鐵焊校焊點(diǎn)，則會(huì)帶來另一方面的問題：焊錫絲中的焊劑沒有足夠的時(shí)間在被焊面上漫流而過早揮發(fā)失效；焊料熔化速度過快影響焊劑作用的發(fā)揮；由于溫度過高雖加熱時(shí)間短也造成過熱現(xiàn)象。結(jié)論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍。一般經(jīng)驗(yàn)是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50c較為適宜。理想的狀態(tài)是較低的

16、溫度下縮短加熱時(shí)間，盡管這是矛盾的，但在實(shí)際操作中我們可以通過操作手法獲得令人滿意的解決方法。3.用烙鐵頭對(duì)焊點(diǎn)施力是有害的烙鐵頭把熱量傳給焊點(diǎn)主要靠增加接觸面積，用烙鐵對(duì)焊點(diǎn)加力對(duì)加熱是徒勞的。很多情況下會(huì)造成被焊件的損傷，例如電位器，開關(guān)，接插件的焊接點(diǎn)往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成原件失效。錫焊操作要領(lǐng)1 .焊件表面處理手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保險(xiǎn)期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進(jìn)行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機(jī)械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡單易行的方法。2

17、 .預(yù)焊預(yù)焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A(yù)先用焊錫潤濕，一股也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱預(yù)焊是準(zhǔn)確的，因?yàn)槠溥^程合機(jī)理都是錫焊的全過程一一焊料潤濕焊件表面，靠金屬的擴(kuò)散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫。預(yù)焊并非錫焊不可缺少的操作，但對(duì)手工烙鐵焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作幾乎可以說是必不可少的。3 .不要用過量的焊劑適量的焊劑是必不可缺的，但不要認(rèn)為越多越好。過量的松香不僅造成焊后焊點(diǎn)周圍需要清洗的工作量，而且延長了加熱時(shí)間（松香融化，揮發(fā)需要并帶走熱量），降低工作效率；而當(dāng)加熱時(shí)間不足時(shí)又容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對(duì)開關(guān)元件的焊接，過量的焊劑容易流到觸點(diǎn)處，從而造

18、成接觸不良。合適的焊劑量應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點(diǎn)，不要讓松香水透過印制板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。對(duì)使用松香芯的焊絲來說，基本不需要再涂焊劑。4 .保持烙鐵頭的清潔因?yàn)楹附訒r(shí)烙鐵頭長期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時(shí)在烙鐵架上蹭去雜質(zhì)。用一塊濕布或濕海綿隨時(shí)擦烙鐵頭，也是常用的方法。5 .加熱要靠焊錫橋非流水線作業(yè)中，一次焊接的焊點(diǎn)形狀使多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時(shí)烙鐵頭

19、與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度，如圖四。應(yīng)注意作為焊錫橋的錫保留量不可過多。6 .焊錫量要合適過量的焊錫不但毫無必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時(shí)間，相應(yīng)降低了工作速度。更為嚴(yán)重的是在高密度的電路中，過量的錫很容易造成不易察覺的短路。但是焊錫過少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點(diǎn)強(qiáng)度，特別是在板上焊導(dǎo)線時(shí)，焊錫不足往往造成導(dǎo)線脫落。7 .焊件要牢固在焊錫凝固之前不要使焊件移動(dòng)或振動(dòng)，特別使用銀子夾住焊件時(shí)一定要等焊錫凝固再移去銀子。這是因?yàn)楹稿a凝固過程是結(jié)晶過程，根據(jù)結(jié)晶理論，在結(jié)晶期間受到外力（焊件移動(dòng)）會(huì)改變結(jié)晶條件，導(dǎo)致晶體粗大，造成所謂“冷焊”。外觀現(xiàn)象是表面無光澤呈豆渣狀；焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂隙，造成焊點(diǎn)強(qiáng)度降低，導(dǎo)電性能差。因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實(shí)際操作時(shí)可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。8 .烙鐵撤離有講究烙鐵處理要及時(shí)，而且撤離時(shí)的角度和方向?qū)更c(diǎn)形成有一定關(guān)系。撤烙鐵時(shí)輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點(diǎn)適當(dāng)?shù)暮噶希?/p>