電子鐘設(shè)計(含秒表)

1、單片機課程設(shè)計題目 電 子 鐘 設(shè) 計 專業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級 2011級電子2班 學(xué)號 姓名 21 目錄一、課程設(shè)計任務(wù)及要求二、電子鐘設(shè)計方案三、AT89C52單片機介紹四、74HC573鎖存器介紹五、數(shù)碼管工作原理介紹六、程序代碼七、Proteus仿真圖八、心得體會九、參考文獻(xiàn)一、 課程設(shè)計任務(wù)及要求1、設(shè)計一個電子時鐘，要求可以顯示時、分、秒。2、用戶可以設(shè)置時間3、實現(xiàn)秒表功能。二、電子鐘設(shè)計方案 這個電子鐘由AT89C52、74HC573、共陰極數(shù)碼管及部分按鍵構(gòu)成?？梢詫崿F(xiàn)顯示時分秒，用戶也可以通過按鍵來設(shè)置時間，也可以通過按鍵來調(diào)模式切換到秒表模式，秒表可以停止和歸零。

2、二、 AT89C52單片機介紹AT89C52是美國Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)檫寫的程序存儲器和12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C52單片機屬于AT89C51單片機的增強型，與Intel公司的80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。其主要工作特性是：片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含8KB的Flash程序存儲器，可擦寫壽命為1000

3、次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含256字節(jié)的RAM；具有32根可編程I/O口線；具有3個可編程定時器；中斷系統(tǒng)是具有8個中斷源、6個中斷矢量、2個級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口；具有一個數(shù)據(jù)指針DPTR；低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；具有可編程的3級程序鎖定位；AT89C52工作電源電壓為5（1+0.2）V，且典型值為5V；AT89C52最高工作頻率為24MHz。單片機正常工作時，都需要有一個時鐘電路和一個復(fù)位電路。本設(shè)計中選擇了內(nèi)部時鐘方式和按鍵電平復(fù)位電路，來構(gòu)成單片機的最小電路。VCC：電源；GND：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸

4、收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程 序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當(dāng)P

5、2口被寫“1”時，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，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)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存 儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器 的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 圖1 AT89C51單片機 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個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

6、，P3口將輸出電流（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：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（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLA

7、SH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器 時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， 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：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電

8、平時，則在此期間外部程序存儲（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時， /EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。四、74HC573鎖存器介紹八進(jìn)制 3 態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器74HC573    高性能硅門 CMOS 器件 SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容 的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。 當(dāng)鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同 步）。當(dāng)

9、鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。 ×u36755X出能直接接到 CMOS，NMOS 和 TTL 接口上 ×u25805X作電壓范圍：2.0V6.0V ×u20302X輸入電流：1.0uA ×CMOS 器件的高噪聲抵抗特性 OE120Vcc1D2191Q2D3182Q3D4173Q4D5164Q5D6155Q6D7146Q7D8137Q8D9128QGND1011LE 1腳三態(tài)允許控制端低電平有效1D8D為數(shù)據(jù)輸入端1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端74HC573引腳圖LE為鎖存控制端五、數(shù)碼管工作原理介紹  我們最常用的是七段式和八段式

10、LED數(shù)碼管，八段比七段多了一個小數(shù)點，其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實共陰極就是將八個LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個LED的另一端高電平，它便能點亮。而共陽極就是將八個LED的陽極連在一起。其原理圖如下。     其中引腳圖的兩個COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼管將其接正5伏電源。一個八段數(shù)碼管稱為一位，多個數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線（即a,b,c,d,e,f,g

11、,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點亮。數(shù)碼管的8段，對應(yīng)一個字節(jié)的8位，a對應(yīng)最低位，dp對應(yīng)最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為00111111，即0x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0xc0。可以看出兩個編碼的各位正好相反。如下圖。共陽極的數(shù)碼管0f的段編碼是這樣的：unsigned char code table= /共陽極0f數(shù)碼管編碼0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,/030x99,0x92,0x82,0xf8,/470x80,0x90,0x88,0x83,

12、/8b0xc6,0xa1,0x86,0x8e /cf;共陰極的數(shù)碼管0f的段編碼是這樣的：unsigned char code table=/共陰極0f數(shù)碼管編碼0x3f,0x06,0x5b,0x4f,    /030x66,0x6d,0x7d,0x07,    /470x7f,0x6f,0x77,0x7c,    /8b0x39,0x5e,0x79,0x71    /cf;這里我們采用共陰極數(shù)碼管。六、程序代碼頭文件：public.h

13、#ifndef _PUBLIC_H_#define_PUBLIC_H_#include<reg52.h> # define DP P0 #define KeyPort P1sbit LATCH1=P22 ; /段 sbit LATCH2=P23 ;/位sbit KEY_MOD=P24;sbit KEY_SLC=P25;sbit KEY_ADD=P26;sbit KEY_DEC=P27;void DelayUs2x(unsigned char t);/延時函數(shù)void DelayMs(unsigned char t);void keypro(void);unsigned char k

14、eyscan(void);void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num);void Init_Timer0(void);#endifglobal.h#ifndef _GLOBAL_H_#define_GLOBAL_H_#ifdef GLOBAL#define EXT#else#define EXT extern#endifEXT unsigned char temp8;EXT unsigned char F,c,h,m,s;EXT unsigned char mod;EXT unsigned char flag,count2,ms,

15、fen;#endif主程序：clock#define GLOBAL#include "public.h" #include "global.h"void main() /主函數(shù)F=0Xff;c=1;Init_Timer0();while(1)keypro();Display(0,8);Delay#include "public.h"#include "global.h"void DelayUs2x(unsigned char t)/延時函數(shù) while(-t);void DelayMs(unsigned char

16、t) while(t-) DelayUs2x(245); DelayUs2x(245); Display#include "public.h"#include "global.h"unsigned char code weima8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)static unsigned char i=0;DP=0; /清空數(shù)據(jù)，防止有交替重影LATCH1=1; /段鎖存LATCH1=0;DP=

17、weimai+FirstBit; /取位碼 LATCH2=1; /位鎖存LATCH2=0;DP=tempi; /取顯示數(shù)據(jù)，段碼LATCH1=1; /段鎖存LATCH1=0;i+;if(i=Num)i=0;Keyscan#include "public.h"#include "global.h"unsigned char keyscan(void)KEY_SLC=1; /按鍵 KEY_ADD=1; KEY_DEC=1;KEY_MOD=1;if(KEY_MOD=0) /按鍵按下 DelayMs(10); /延時去抖，一般10-20ms if(KEY_MOD

18、=0) /再次確認(rèn)按鍵是否按下，沒有按下則退出 while(KEY_MOD=0); return 0; if(KEY_SLC=0) DelayMs(10); if(KEY_SLC=0) while(KEY_SLC=0); return 1; if(KEY_ADD=0) DelayMs(10); if(KEY_ADD=0) while(KEY_ADD=0); return 2; if(KEY_DEC=0) DelayMs(10); if(KEY_DEC=0) while(KEY_DEC=0);return 3; return 5;Process#include "public.h&qu

19、ot;#include "global.h"unsigned char code duanma10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;void select();/調(diào)時還是調(diào)分void add();void reduce();void mod_();void keypro(void) switch(keyscan()case 0:mod_();break;/模式case 1:select();break;/選擇case 2:add();break;/加case 3:reduce();break;/減defau

20、lt: break; if(mod=0)/正常走時temp0=duanmah/10;temp1=duanmah%10;temp2=0x40;temp3=duanmam/10;temp4=duanmam%10;temp5=0x40; temp6=duanmas/10;temp7=duanmas%10;if(mod=1)/控制閃爍if(c=1)temp0=(duanmah/10)&F;/閃爍temp1=(duanmah%10)&F;temp2=0x40;temp3=duanmam/10;temp4=duanmam%10;temp5=0x40; temp6=duanmas/10;te

21、mp7=duanmas%10;if(c=2)temp0=duanmah/10;temp1=duanmah%10;temp2=0x40;temp3=(duanmam/10)&F;temp4=(duanmam%10)&F;temp5=0x40; temp6=duanmas/10;temp7=duanmas%10;if(mod=2)/秒表temp0=duanmafen/10;temp1=duanmafen%10;temp2=0x40;temp3=duanmams/10;temp4=duanmams%10;temp5=0x40; temp6=duanmacount2/10;temp7=

22、duanmacount2%10;void mod_()/選擇模式 mod+;if(mod=3)mod=0;void select()/選擇調(diào)時調(diào)分 c+;if(c=3)c=1;void add()if(mod=1)if(c=1)h+;if(h=23)h=0; if(c=2) m+; if(m=59) m=0; if(mod=2)/秒表開始停止flag=flag0xff;void reduce()if(mod=1)if(c=1) if(h>0)h-;elseh=23;if(c=2) if(m>0)m-;elsem=59; if(mod=2)/秒表清零flag=0;count2=0;m

23、s=0;fen=0;Timer#include "public.h"#include "global.h"void Init_Timer0(void) TMOD |= 0x01; EA=1; ET0=1; TR0=1; void Timer0_isr(void) interrupt 1 /定時器0中斷子程序 unsigned char k,count; TH0=(65536-10000)/256; TL0=(65536-10000)%256; k+;count+;if(k=50)F=F0Xff;k=0;if(flag=0xff)count2+;if(count