單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-數(shù)字鐘

數(shù)字鐘中文摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們的生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)，本文將利用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字鐘。當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，數(shù)字鐘開(kāi)始計(jì)時(shí)。同時(shí)也可以利用按鍵分別調(diào)整秒、分、時(shí)的計(jì)數(shù)。英文摘要：Withtheeraofprogressanddevelopment,microcontrollertechnologyhasspreadtoourlife,work,researchinvariousfields,hasbecomearelativelymaturetechnology,thepaperwillusethemicrocontrollertodesignadigitalclock.Whenswitchedon,digitalclockstarts.Canalsousethecontrolbuttonsareseconds,minutes,hourscount.關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，數(shù)字鐘，AT89S51一．引言數(shù)字鐘是一種用電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)字時(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(wú)機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命，已得到廣泛的使用。該設(shè)計(jì)利用AT89S51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)機(jī)時(shí)，從12:00:00開(kāi)始計(jì)時(shí)，并且可以利用按鍵來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。二．總體設(shè)計(jì)方案1．?dāng)?shù)字鐘設(shè)計(jì)方案論證方案一：本設(shè)計(jì)可利用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘，主要利用數(shù)字電路知識(shí)，主要采用74LS160、譯碼器7448等芯片，再加上555定時(shí)器、數(shù)碼管、電阻、電容這些器件組成數(shù)字鐘。接通電源即可工作，但接線比較麻煩。方案二：本設(shè)計(jì)也利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)作主控制器，再接一些外圍電路便可組成數(shù)字鐘。此設(shè)計(jì)接線比較簡(jiǎn)單且利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，并便于功能的擴(kuò)展。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，接線比較簡(jiǎn)單，電子鐘編程靈活，故采用了方案二。2．方案二的總體設(shè)計(jì)框圖：2.1主控制器AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kBytesISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51按其功能來(lái)分，可分為如下3類(lèi)：（1）電源及時(shí)鐘引腳：Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。(2)控制引腳：非PSEN、ALE、非EA、RESET(即RST)。(3)I/O口引腳：P0、P1、P2、P3,為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。（引腳圖）2.2時(shí)鐘振蕩電路方案一：外部時(shí)鐘方式外部時(shí)鐘方式是使用外部振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，外部的時(shí)鐘源直接連到XTAL1端，XTAL2端懸空。常用于多片單片機(jī)同時(shí)工作，以便于多片單片機(jī)之間的同步，一般為低于12MHz的方波。方案二：內(nèi)部時(shí)鐘方式AT89S51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱(chēng)晶振）和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為30pF左右。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的范圍、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶振的振蕩頻率的范圍通常是在1.2MHz-12MHz之間。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。考慮到方案一一般適用于多片單片機(jī)，故采用方案二。2.3單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位電路由兩部分組成，電容和電阻。此復(fù)位電路稱(chēng)上電復(fù)位。上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當(dāng)于短路，RST端為高電平，自動(dòng)復(fù)位；電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時(shí)，電容充電電流為零，電容相當(dāng)于開(kāi)路，RST端為低電平，程序正常運(yùn)行。2.4按鍵調(diào)節(jié)電路每按下一次開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)值加1，把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0、P0.1、P0.2端口連接到SP1、SP2、SP3。作為一個(gè)按鍵從沒(méi)有按下到按下以及釋放是一個(gè)完整的過(guò)程，也就是說(shuō)，當(dāng)我們按下一個(gè)按鍵時(shí)，總希望某個(gè)命令只執(zhí)行一次，而在按鍵按下的過(guò)程中，不要有干擾進(jìn)來(lái)，因?yàn)樵诎聪碌倪^(guò)程中，一旦有干擾過(guò)來(lái)，可能造成誤觸發(fā)過(guò)程，因此在按鍵按下的時(shí)候要濾除干擾信號(hào)。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，從按鍵被識(shí)別按下之后，延時(shí)5ms以上，從而避開(kāi)了干擾信號(hào)區(qū)域，再來(lái)檢測(cè)一次，看按鍵是否真的已經(jīng)按下，若真的已經(jīng)按下，這時(shí)肯定輸出為低電平，若這時(shí)檢測(cè)的是高電平，證明剛才是由于干擾信號(hào)引起的誤觸發(fā)，CPU就認(rèn)為是誤觸發(fā)信號(hào)而舍棄這次的按鍵識(shí)別過(guò)程，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。2.5顯示電路采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示技術(shù)就是指：多位數(shù)碼管采用“并聯(lián)”動(dòng)態(tài)接口，通過(guò)對(duì)各數(shù)碼管輪流循環(huán)點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)多位數(shù)碼顯示。當(dāng)循環(huán)顯示頻率較高時(shí)，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍顯示現(xiàn)象，這種顯示需要一個(gè)接口完成字形碼的輸出（字形選擇），另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮（數(shù)位選擇）。在進(jìn)行數(shù)碼顯示的時(shí)候，要對(duì)顯示單元開(kāi)辟8個(gè)顯示緩沖區(qū)，每個(gè)顯示緩沖區(qū)裝有顯示的不同數(shù)據(jù)即可。對(duì)于顯示的字形碼數(shù)據(jù)采用查表方法完成。三．程序設(shè)計(jì)框圖：主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖四．總結(jié)與體會(huì)在此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了許多的問(wèn)題，雖然以前也做過(guò)一些設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我們長(zhǎng)進(jìn)了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前也寫(xiě)過(guò)一些程序，但我們都覺(jué)得寫(xiě)好一個(gè)程序并不是一件簡(jiǎn)單的事。從這次的課程設(shè)計(jì)中，我們真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際中去，學(xué)習(xí)單片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫(xiě)與讀的過(guò)程中才能提高，這就是我們?cè)谶@次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。五．參考文獻(xiàn)1．張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，20032．李任青、熊勇勇.單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用.南昌大學(xué)共青學(xué)院，2009六．附錄一：匯編源程序SECOND EQU30HMINITE EQU31HHOUR EQU32HHOURK BITP0.0MINITEK

BITP0.1SECONDK

BITP0.2DISPBUF

EQU40HDISPBIT

EQU48HT2SCNTA

EQU49HT2SCNTB

EQU4AHTEMP EQU4BH

ORG00HLJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOVSECOND,#00HMOVMINITE,#00HMOVHOUR,#12MOVDISPBIT,#00HMOVT2SCNTA,#00HMOVT2SCNTB,#00HMOVTEMP,#0FEHLCALLDISPMOVTH0,#(65536-2000)/256MOVTL0,#(65536-2000)MOD256SETBTR0SETBET0SETBEAWT:JBSECONDK,NK1LCALLDELY10MSJBSECONDK,NK1INCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#60,NS60MOVSECOND,#00HNS60:LCALLDISPJNBSECONDK,$NK1:JBMINITEK,NK2LCALLDELY10MSJBMINITEK,NK2INCMINITEMOVA,MINITECJNEA,#60,NM60MOVMINITE,#00HNM60:LCALLDISPJNBMINITEK,$NK2:JBHOURK,NK3LCALLDELY10MSJBHOURK,NK3INCHOURMOVA,HOURCJNEA,#24,NH24MOVHOUR,#00HNH24:LCALLDISPJNBHOURK,$NK3:LJMPWTDELY10MS:MOVR6,#10D1:MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1RETDISP:MOVA,#DISPBUFADDA,#8DECAMOVR1,AMOVA,HOURMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,#10MOV@R1,ADECR1MOVA,MINITEMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,BMOV@R1,ADECR1MOVA,#10MOV@R1,ADECR1MOVA,SECONDMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,BMOV@R1,ADECR1RETINT_T0:MOVTH0,#(65536-2000)/256MOVTL0,#(65536-2000)MOD256MOVA,#0FFHMOVP3,AMOVA,#DISPBUFADDA,DISPBITMOVR0,AMOVA,@R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,@A+DPTRMOVP1,AMOVA,DISPBITMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP3,AINCDISPBITMOVA,DISPBITCJNEA,#08H,KNAMOVDISPBIT,#00HKNA:INCT2SCNTAMOVA,T2SCNTACJNEA,#100,DONEMOVT2SCNTA,#00HINCT2SCNTBMOVA,T2SCNTBCJNEA,#05H,DONEMOVT2SCNTB,#00HINCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#60,NEXTMOVSECOND,#00HINCMINITEMOVA,MINITECJNEA,#60,