基于AT89C51單片機的電子鐘設(shè)計

致謝畢業(yè)論文摘要AT89C51單片機是一款應(yīng)用廣泛、功能強大八位單片機，本設(shè)計是由單片機AT89C51作為控制核心，通過對單片機使時鐘具有時、分、秒的調(diào)整、顯示功能，以及24小時和12小時選擇功能的電子鐘的設(shè)計。由于單片機的使用主要通過軟件編程來完成，那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性，而且其成本也有所降低使整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。此外由于此次電子鐘使用LED顯示，使得本電子鐘具有美觀、低耗的特點。關(guān)鍵詞：AT89C51

目錄摘要………………………….1目錄………………………….2課程概述……….……….………….3主要硬件概述…………………….………………32.1單片機概述………………….…………………32.1.1單片機的組成……………….…………2.1.2單片機的特點………………..………2.1.3單片機的應(yīng)用……………….….……2.2LED概述………….………..……….52.2.1LED簡介……………….………..………..52.2.2LED分類………………….….….………..52.2.3LED封裝………………….…….…………….…………..6第三章LED數(shù)字鐘的制作流程…………………..….………….……..….83.1實驗中需要的元件……….….………….…………………83.2主體模塊方案…………………….…….………….…………83.3AT89C51單片機簡介…….………….………….…………83.3.1AT89C51主要特征…………….……………..………….…………..93.3.2AT89C51管腳說明….………….………………….103.3.3振蕩器特征……………………….…….113.4電路接法………………………..123.4.1AT89C51與晶體振蕩器的接法………………3.4.2AT89C51引腳的連接方法………………………3.4.3譯碼器CC4511引腳的連接方法…………..123.5軟件設(shè)計………………………..133.5.1主程序……………………….133.5.2顯示子程序……………….143.5.3定時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序…………….14第四章硬件電路設(shè)計………………………….144.1系統(tǒng)總體方案介紹……………………….144.2proteus仿真電路設(shè)計………………..14第五章系統(tǒng)的調(diào)式………..……….……….…155.1調(diào)試步驟………………………….……………..155.2調(diào)試結(jié)果………………….………16致謝………………………..17參考文獻(xiàn)………………………..………18

第一章課程概括述做一個基于AT89C51的簡易的單片機數(shù)字鐘。該數(shù)字鐘有4個共陰極七段數(shù)碼管，分別顯示分鐘和秒。其顯示方式為：XX：XX。 課程設(shè)計要求(1)掌握AT89C51實驗開發(fā)系統(tǒng)中的實驗?zāi)K原理，畫出電路原理圖;(2)綜合運用實驗?zāi)K，用89C51開發(fā)設(shè)計具有一定功能的單片機控制系統(tǒng)，進(jìn)行軟、硬件設(shè)計及調(diào)試；(3)寫出完整的設(shè)計任務(wù)書：課題的名稱、系統(tǒng)的功能、硬件原理圖、軟件框圖、程序清單、參考資料；(4)時間以60分種為一個周期;電子鐘的格式為：XXXX，由左向右分別為：分、秒。完成顯示由秒01一直加1至59，再恢復(fù)為00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢復(fù)00；(5)為了保證計時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。第二章主要硬件概述2.1單片機概述2.1.1單片機的組成單片機是通過內(nèi)部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；/數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應(yīng)答信號線等。2.1.2單片機的特點由于單片機的這種結(jié)構(gòu)形式及它所采取的半導(dǎo)體工藝，使其具有很多顯著的特點，因而在各個領(lǐng)域都得到了迅猛的發(fā)展。單片機主要發(fā)如下特點：

（1）有優(yōu)異的性能價格比。

（2）集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。

（3）控制功能強。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。

（4）低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。

（5）外部總線增加了I

C（Inter-Integrated

Circuit）及SPI（Serial

Peripheral

Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。

（6）單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。

2.1.3單片機的應(yīng)用單片機在實時控制中的應(yīng)用

單片機廣泛地用于各種實時控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統(tǒng)中，都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，可使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應(yīng)用

在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機系統(tǒng)。多機系統(tǒng)一般由若干臺功能各異的單片機組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過串行通信相互聯(lián)系、調(diào)工作。單片機在這種系統(tǒng)中往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些細(xì)節(jié)上，對現(xiàn)場信息進(jìn)行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。

單片機在人類生活中的應(yīng)用

自從單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。

綜合所述，單片機已成為計算機發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面。另一方面，單片機應(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)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(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。2.2LED概述2.2.1LED簡介LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個周期的量子阱。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。2.2.2LED分類LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，簡稱LED,，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。由于具有容易控制、低壓直流驅(qū)動、組合后色彩表現(xiàn)豐富、使用壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于城市各工程中、大屏幕顯示系統(tǒng)。LED可以作為顯示屏，在計算機控制下，顯示色彩變化萬千的視頻和圖片。LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體。2.2.3LED的分類按發(fā)光管發(fā)光顏色分按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。按發(fā)光管出光面特征分按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：（1）高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。（2）標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，散射劑的量較大。按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。按發(fā)光強度和工作電流分按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10～100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。2.2.3LED封裝LED封裝技術(shù)大都是在分立器件封裝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi)，封裝的作用主要是保護(hù)管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護(hù)管芯正常工作，輸出：可見光的功能，既有電參數(shù)，又有光參數(shù)的設(shè)計及技術(shù)要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。LED的核心發(fā)光部分是由P型和N型半導(dǎo)體構(gòu)成的PN結(jié)管芯，當(dāng)注入PN結(jié)的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時，就會發(fā)出可見光，紫外光或近紅外光。但PN結(jié)區(qū)發(fā)出的光子是非定向的，即向各個方向發(fā)射有相同的幾率，因此，并不是管芯產(chǎn)生的所有光都可以釋放出來，這主要取決于半導(dǎo)體材料質(zhì)量、管芯結(jié)構(gòu)及幾何形狀、封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)與包封材料，應(yīng)用要求提高LED的內(nèi)、外部量子效率。常規(guī)Φ5mm型LED封裝是將邊長0.25mm的正方形管芯粘結(jié)或燒結(jié)在引線架上，管芯的正極通過球形接觸點與金絲，鍵合為內(nèi)引線與一條管腳相連，負(fù)極通過反射杯和引線架的另一管腳相連，然后其頂部用環(huán)氧樹脂包封。反射杯的作用是收集管芯側(cè)面、界面發(fā)出的光，向期望的方向角內(nèi)發(fā)射。頂部包封的環(huán)氧樹脂做成一定形狀，有這樣幾種作用：保護(hù)管芯等不受外界侵蝕；采用不同的形狀和材料性質(zhì)(摻或不摻散色劑)，起透鏡或漫射透鏡功能，控制光的發(fā)散角；管芯折射率與空氣折射率相關(guān)太大，致使管芯內(nèi)部的全反射臨界角很小，其有源層產(chǎn)生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯內(nèi)部經(jīng)多次反射而被吸收，易發(fā)生全反射導(dǎo)致過多光損失，選用相應(yīng)折射率的環(huán)氧樹脂作過渡，提高管芯的光出射效率。用作構(gòu)成管殼的環(huán)氧樹脂須具有耐濕性，絕緣性，機械強度，對管芯發(fā)出光的折射率和透射率高。選擇不同折射率的封裝材料，封裝幾何形狀對光子逸出效率的影響是不同的，發(fā)光強度的角分布也與管芯結(jié)構(gòu)、光輸出方式、封裝透鏡所用材質(zhì)和形狀有關(guān)。若采用尖形樹脂透鏡，可使光集中到LED的軸線方向，相應(yīng)的視角較小；如果頂部的樹脂透鏡為圓形或平面型，其相應(yīng)視角將增大。一般情況下，LED的發(fā)光波長隨溫度變化為0．2-0．3nm／℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。另外，當(dāng)正向電流流經(jīng)pn結(jié)，發(fā)熱性損耗使結(jié)區(qū)產(chǎn)生溫升，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發(fā)光強度會相應(yīng)地減少1％左右，封裝散熱；時保持色純度與發(fā)光強度非常重要，以往多采用減少其驅(qū)動電流的辦法，降低結(jié)溫，多數(shù)LED的驅(qū)動電流限制在20mA左右。但是，LED的光輸出會隨電流的增大而增加，目前，很多功率型LED的驅(qū)動電流可以達(dá)到70mA、100mA甚至1A進(jìn)入21世紀(jì)后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新，紅、橙LED光效已達(dá)到100Im／W，綠LED為501m／W，單只LED的光通量也達(dá)到數(shù)十Im。LED芯片和封裝不再沿龔傳統(tǒng)的設(shè)計理念與制造生產(chǎn)模式，在增加芯片的光輸出方面，研發(fā)不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質(zhì)數(shù)量，晶格缺陷和位錯來提高內(nèi)部效率，同時，如何改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，取光和熱沉優(yōu)化設(shè)計，改進(jìn)光學(xué)性能，加速表面貼裝化SMD進(jìn)程更是產(chǎn)業(yè)界研發(fā)的主流方向。

第三章LED數(shù)字鐘的制作流程3.1實驗中需要的元件5V電源.

面包板1塊.萬用表.

鑷子1把.

剪刀1把.

網(wǎng)絡(luò)線2米AT89C51彈片機1個12M晶體振蕩器1個CC4511集成塊4塊.

共陰七段數(shù)碼管4個.

680Ω電阻28個.

10ＫΩ電阻1個.

10μf/25v電解電容１個22pf陶瓷電容2個

30p電容2個.

0.01μf電容1個3.2主體模塊方案單片機模塊方案：方案一：基本門電路搭肩，用基本門電路來實現(xiàn)數(shù)字鐘，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鼓掌系數(shù)大，不易調(diào)試。方案二：單片機編程，用單片機設(shè)計電路，由于使用軟硬件結(jié)合的方式，所以電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試也相對方便。與第一種方案比較優(yōu)點的是非常明顯的。我們選擇了第二種方案。3.3AT89C51單片機簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。P1.0140vccP1.1239p0.0(AD0)P1.2338p0.1(AD1)P1.3437p0.2(AD2)P1.4536P0.3(AD3)P1.5635P0.4(AD4)P1.6734P0.5(AD5)P1.7833P0.6(AD6)RST932P0.7(AD7)(RXT)P3.01031EA/VPP(TXD)P3.11130ALE/PROG(INT0)P3.21229PSEN(INT1)P3.31328P2.7(A15)(T0)P3.41427P2.6(A14)(T1)P3.51526P2.5(A13)(WR)P3.61625P2.4(A12)(WD)P3.71724P2.3(A11)XTAL21823P2.2(A10)XTAL11922P2.1(A9)GND2021P2.0(A8)圖3.3單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.3.1AT89C51主要特征·與MCS-51兼容

·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器

·壽命：1000寫/擦循環(huán)

·數(shù)據(jù)保留時間：10年

·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz

·三級程序存儲器鎖定

·128*8位內(nèi)部RAM

·32可編程I/O線

·兩個16位定時器/計數(shù)器

·5個中斷源

·可編程串行通道

·低功耗的閑置和掉電模式

·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路3.3.2AT89C51管腳說明VCC：供電電壓。

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)P2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。

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，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，如下所示：

P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。圖3.3.2AT89C51引腳說明其中我們用了P1口和P2口。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FLASH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，。/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保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（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）。

XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。

XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。

3.3.3振蕩器特征XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.4電路接法3.4.1AT89C51與晶體振蕩器的接法晶體振蕩器與AT89C51的接法為如圖5.6所示，XTAL1和XTAL2腳接到12MHz的晶體振蕩器上，與兩個30pf的電容并聯(lián)，并接低電平。XTAL2C2XTAL1C1GND圖3.4.1振蕩器引腳3.4.2AT89C51引腳的連接方法單片機AT89C51的40腳（VDD）和31腳（EA）接高電平，20腳（Vss）接低電平。P1口和分譯碼器CC4511和P2口秒譯碼器CC4511的對應(yīng)的銀腳相連。其接法為：P1.0到P1.3為分十位譯碼器的A，B，C，D口對應(yīng)，P1.4到P1.7為分個位譯碼器的A，B，C，D口對應(yīng)。P2.0到P2.3為秒個位譯碼器的D，C，B，A口對應(yīng)，P2.4到P2.7為秒十位譯碼器的D，C，B，A口對應(yīng)。3.4.3譯碼器CC4511引腳的連接方法譯碼器CC4511的接發(fā)為：VDD，/LT，/BI接到高電平，LE和Vss接到低電平，A,B,C,D腳接到AT89C51外其他的腳接到共陰極數(shù)碼管上。6.1.4CC4511與共陰極LED的連接方式CC4511與共陰極LED的連接方式為如圖所示，對應(yīng)的a，b，c，d，e，f，g相連。連接時對應(yīng)的借口中見有680Ω的電阻，以保證數(shù)碼管不被燒壞。圖3.4.3CC451與LED連接方式3.5軟件設(shè)計3.5.1主程序主程序執(zhí)行流程如圖3.1，主程序先對顯示單元和定時器/計數(shù)器初始化，然后重復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當(dāng)有鍵按下，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能程序。圖3.5.1主程序圖3.5.3中斷服務(wù)程序3.5.2顯示子程序本系統(tǒng)共用8個數(shù)碼管，從右到左依次顯示秒個位、秒十位、橫線、分個位、分十位、橫線、時個位和時十位。采用軟件譯碼動態(tài)顯示。由于采用7段共陽LED數(shù)碼管動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，所以顯示用十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)的對應(yīng)段碼存放在ROM中。顯示時，先取內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示用段碼從P0口輸出，P1口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。3.5.3定時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序定時器/計數(shù)器T0用于時間計時。選擇方式1，重復(fù)定時，定時時間設(shè)為50ms，定時時間到則中斷，在中斷服務(wù)程序中用一個計數(shù)器對50ms計數(shù)，計20次則對秒單元加1，秒單元加到60則對分單元加1，同時秒單元清0；分單元加到60則對時單元加1，同時分單元清0；時單元加到24則對時單元清0，標(biāo)志一天時間計滿。在對各單元計數(shù)的同時，把它們的值放到存儲單元的指定位置。定時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序流程圖如圖3.2。調(diào)時程序給三個按鍵，當(dāng)P2.0口的按鍵K0按下，則進(jìn)入調(diào)時狀態(tài)，按K1，K2加1減1操作，再按K0，調(diào)分，再按K0，調(diào)秒，再按K0，則退出調(diào)時功能，進(jìn)行正常計數(shù)運行。第四章硬件電路設(shè)計4.1系統(tǒng)總體方案介紹電腦鐘的原理框圖如圖4.1所示。它由以下幾個部件組成：單片機89C2051、電源、時分顯示部件。時分顯示采用動態(tài)掃描，以降低對單片機端口數(shù)的要求，同時也降低系統(tǒng)的功耗。時分顯示模塊以及顯示驅(qū)動都通過89C2051的I/O口控制。電源部分：電源部分有二部分組成。一部分是由220V的市電通過變壓、整流穩(wěn)壓來得到+5V電壓，維持系統(tǒng)的正常工作。圖4.1電子鐘系統(tǒng)原理框圖4.2proteus仿真電路設(shè)計運行Proteus的ISIS后出現(xiàn)程序主窗口界面，鼠標(biāo)左鍵單擊窗口左側(cè)的元器件工具欄的component.按鈕,接著再點擊窗口左側(cè)的元器件選擇區(qū)的PickDivices.按鈕，彈出如圖1所示的PickDevices窗口，再在Categ欄里點擊MicroprocessorICs項后，在Results欄里會出現(xiàn)各種類型的CPU器件，找到AT89C51后雙擊，AT89C51就被添加到當(dāng)前窗口左側(cè)的元器件列表區(qū)了。用同樣的方法依次把DS130、MAX7219、數(shù)碼管、晶振以及多個電阻、電容也添加到器件列表區(qū)里。然后再依次點擊列表區(qū)里的器件，單擊左鍵把他們放到繪圖區(qū)，右鍵選中元件，并編輯其屬性，合理布局后，進(jìn)行連線。連線時當(dāng)鼠標(biāo)的指針靠近一個對象的引腳時，跟著鼠標(biāo)的指針rICs就會出現(xiàn)一個“×”提示符號，點擊鼠標(biāo)左鍵即可畫線了，需要拐彎時點擊一下即可，在終點再點擊確認(rèn)一下就畫出了一段導(dǎo)線，所有導(dǎo)線畫完后，點擊工具欄的Inter-sheeTerminal.按鈕，添加上電源和接地符號，原理圖的繪制就完成了。圖4.2Proteus中設(shè)計的電子時鐘系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)的調(diào)式5.1調(diào)試步驟（1）在WAVE軟件中編寫程序，完成后，單擊“項目”下的“編譯”，產(chǎn)生“.hex”文件，再單擊“執(zhí)行”下的“全速執(zhí)行”（2）打開proteus軟件，畫上硬件電路圖，保存。（3）選擇“源代碼”中的“添加/移除源代碼”，單擊“新建”，加入“.asm”，確定。雙擊AT89C51芯片，在programfile中加入“.hex”文件，按確定。（4）單擊“源代碼”中的“全部編譯”，無錯誤后，調(diào)試。5.2運行結(jié)果圖4.2運行程序截圖圖4.2運行程序截圖按P2.0口的按鍵K1，進(jìn)入調(diào)時狀態(tài)，P2.1和P2.2口的按鍵分別為加減計數(shù)，在按K1，進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，再按，進(jìn)入調(diào)秒狀態(tài)，再按則退出調(diào)時狀態(tài)，進(jìn)入正常的計數(shù)程序。致謝在我的論文完成之際，特向在畢業(yè)設(shè)計中始終給與我辛勤指導(dǎo)的朱老師表示衷心的感謝。在整個設(shè)計過程中朱老師一直熱忱鼓勵著我們，精心點撥，幫我們開拓研究思路。朱老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人。朱老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，知識淵博，平易近人，在學(xué)習(xí)上有不懂的問題，她總會給我們耐心講解。她要求我們能在所學(xué)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，鼓勵我們從不同的角度去分析問題。在這幾個月的畢業(yè)設(shè)計制作時間里，針對論文的選題、程序編制及調(diào)試、論文寫作，到最后的修改定稿，我與朱老師進(jìn)行了多次的討論和研究，并得到了大量關(guān)鍵性的指導(dǎo)和寶貴的富有啟發(fā)性的建議，同時，也營造了一個非常自由和寬松的學(xué)術(shù)研究環(huán)境，尤其是朱老師非常重視我在課題方面的一些想法，鼓勵我大膽創(chuàng)新，把所想到的問題與實際生活相結(jié)合。在朱老師的悉心指導(dǎo)與幫助下，我不僅成功的完成了畢業(yè)設(shè)計，也使我在單片機程序設(shè)計方面的能力和思維邏輯方面均有了很大的提高。畢業(yè)在即，回首兩年半的學(xué)習(xí)生活，我深深的感受到我們的任課老師以其豐富的知識，扎實深厚的學(xué)術(shù)造詣，嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度和勤奮忘我的工作精神，悉心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)，使我深深地體會到，人生觀、世界觀、價值觀的確立和堅持不是一朝一夕的事情，也不是一勞永逸的事情，而是一個長期堅持不懈的艱苦努力的過程。感謝在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)、生活中，默默關(guān)心幫助我的所有老師和同學(xué)。祝愿他們永遠(yuǎn)開心，生活美滿。也感謝淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣系為我提供的一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在此我要向他們再次的表示深深的謝意和崇高的敬意。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]張迎新單片微型計算機原理、應(yīng)用接口技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社，2004.1[2]何利民單片機高級教程.北京：航空航天大學(xué)出版社，2000.8[3]謝維成單片機原理及應(yīng)用與51程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2006.8[4]余永權(quán)單片機在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2003.10[5]李朝青單片機原理及接口技術(shù).北京：航空航天大學(xué)出版社，1999.3[6]夏繼強單片機實驗與實踐教程.北京：航空航天大學(xué)出版社，2001.11[7]曹洪奎;馬瑩瑩基于Proteus單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真遼寧工學(xué)院學(xué)報07年04期[8]侯玉寶基于Proteus的51系列單片機設(shè)計與仿真[M]電子工業(yè)出版社，2008.270～288[9]蔡希彪,曹洪奎;單片機電子時鐘系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[J];中國科技信息;2007年04期[10]方怡冰.單片機課程的教學(xué)與實驗改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報.2006，第3期.[11]劉文秀.單片機應(yīng)用系統(tǒng)仿真的研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2005,第286期[12]張友德.單片微型機原理、應(yīng)用與實驗[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2003.225～256.

基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進(jìn)電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)HYPE