基于AT89C52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作

1、基于AT89S52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作海 南 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）題 目：基于AT89C52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 年 級(jí)： 學(xué) 院： 學(xué) 部： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2016 年 6 月 30 日 基于AT89C52LED點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作摘要文章論述了基于AT89C52單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示電子鐘設(shè)計(jì)控制系統(tǒng), 并且可以對(duì)其時(shí)間進(jìn)行設(shè)置?；贏T98C52單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能靠，價(jià)格低和靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。LED點(diǎn)陣顯示屏是利用發(fā)光二極管或像素組成的平面式顯示屏。它具有發(fā)光效率高，使用壽命長(zhǎng)，組態(tài)靈活

2、等特點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的是用5塊8×8點(diǎn)陣顯示屏制作的室內(nèi)時(shí)鐘，數(shù)字采用動(dòng)態(tài)顯示方式。利用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能，也可以滿足計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性、迅速性，并且電路簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；LED點(diǎn)陣；電子鐘AbstractThe article discusses the LED dot matrix display electronic clock design based on AT89C52 Microcontroller control system, and can be set on it. LED dot matrix display electr

3、onic clock based on AT98C52 Microcontroller has simple structure, performance, the advantages of low price and flexible, therefore has been widely applied. LED dot matrix display screen is the use of light emitting diode or a flat screen pixels. It has high luminous efficiency, long service life, fl

4、exible configuration, etc. Design of this article is made of five pieces of 8 × 8 dot matrix display screen indoor clock, digital dynamic display mode. Using single chip microcomputer to design the system, can realize the functions required by the system, can satisfy the accuracy of the count,

5、quickly, and the circuit is simple, the operation is simple, strong commonality.Key words: Microcontroller; LED dot ; Electronic clock. 目錄一、 緒論11.1：前言11.2：設(shè)計(jì)任務(wù)和要求21.3：工藝要求2二、 系統(tǒng)方案22.1：方案一22.2：方案二3三、 器件介紹43.1：STC89C5243.2：LED點(diǎn)陣53.3：74LS37373.4：74LS24573.5：74LS13883.6：74LS0493.7：74LS309四、 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)104.1

6、：晶振電路104.2：復(fù)位電路114.3：按鍵電路124.4：顯示電路12五、 軟件設(shè)計(jì)及程序分析135.1：Keil軟件介紹135.2：程序流程圖14六、 仿真與測(cè)試17七、 實(shí)驗(yàn)19八、 結(jié)論20九、 感謝20參考文獻(xiàn)21附件一：C51源代碼22附件二：PCB原理圖27附件三：PCB板圖28附件四：課程設(shè)計(jì)材料清單29II1、 緒論1.1：前言20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作

7、的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)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(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)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。1 單片機(jī)模塊中最常見(jiàn)的是數(shù)字鐘，

8、數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)月，日，時(shí)、分、秒計(jì)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，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)月，日，時(shí),分,秒.數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置,廣泛用于個(gè)人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷

9、動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。1.2：設(shè)計(jì)任務(wù)和要求采用STC89C52單片機(jī)和LED點(diǎn)陣顯示；能顯示當(dāng)前的月、日、時(shí)、分、秒，24小時(shí)制；月、日、時(shí)、分、秒均可以單獨(dú)設(shè)置，設(shè)置時(shí)該項(xiàng)目閃爍；外接3個(gè)按鍵，一個(gè)用于選擇需要設(shè)置的項(xiàng)目，一個(gè)增加、一

10、個(gè)減少。主要技術(shù)指標(biāo)：計(jì)時(shí)精度誤差：1秒/日；LED顯示清晰，不能有明顯的殘影、亂碼；電源：DC5V、2A。1.3：工藝要求印刷電路板布局合理、走線清晰整潔；IC裝在插座上，發(fā)熱元、器件應(yīng)考慮散熱的方法；在印制板上應(yīng)留出定位孔及固定支架所占用的位置；焊點(diǎn)大小適中、呈錐狀、美觀、結(jié)實(shí)、光亮、無(wú)虛焊；跳線整齊美觀；程序采用C51語(yǔ)言 編寫(xiě)，適當(dāng)注釋，具備良好的編程風(fēng)格；在PCB版上應(yīng)用記號(hào)筆明顯標(biāo)識(shí)作者姓名。2、 系統(tǒng)方案2.1：方案一由中斷產(chǎn)生的秒、分、小時(shí)、日、月數(shù)據(jù)，經(jīng)轉(zhuǎn)換子程序轉(zhuǎn)換成適應(yīng)LED點(diǎn)陣顯示屏顯示的數(shù)據(jù)，并通過(guò)單片機(jī)的輸出功能輸入到LED點(diǎn)陣顯示屏，再通過(guò)顯示掃描程序，顯示出時(shí)鐘

11、的走時(shí)時(shí)間。用計(jì)時(shí)程序來(lái)完成計(jì)時(shí)，數(shù)時(shí)功能，再通過(guò)單片機(jī)綜合控制將數(shù)字顯示出來(lái)。由此可見(jiàn)，通過(guò)AT89C52單片機(jī)的控制功能，完全可以實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣顯示電子鐘。2.1.1：硬件結(jié)構(gòu)：根據(jù)項(xiàng)目的功能和要求，可采用AT89C52單片機(jī)作為核心控制器。LED點(diǎn)鐘電子鐘系統(tǒng)組成包括：晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、顯示電路模塊、顯示行驅(qū)動(dòng)電路模塊、按鍵電路模塊以及電源模塊。2.1.2：控制思路： LED點(diǎn)陣電子鐘程序主要功能是屏幕顯示時(shí)間穩(wěn)定，精確。所以按照分塊設(shè)計(jì)的法可以把程序分為主程序、顯示程序、計(jì)時(shí)程序。主程序主要是用來(lái)初始化系統(tǒng)和控制各個(gè)子程序之間執(zhí)行的順序。顯示程序用來(lái)完成字在LED點(diǎn)陣上的顯示

12、，時(shí)鐘的顯示是使用5塊8×8點(diǎn)陣顯示屏。計(jì)時(shí)程序用來(lái)完成計(jì)時(shí)，數(shù)時(shí)功能。2.2：方案二由振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定的高頻時(shí)鐘脈沖信號(hào)， 作為數(shù)字鐘的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)單片機(jī)對(duì)電路進(jìn)行控制，輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位， 分計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后就向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按照 24 進(jìn)制規(guī)律計(jì)數(shù)。而計(jì)數(shù)器的輸出則分別經(jīng)譯碼后， 傳送到通過(guò) LED 七段顯示器顯示出來(lái)。2鬧鐘電路來(lái)完成鬧鐘功能， 溫度顯示電路完成實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。整機(jī)電路原理框圖如圖 1 所示：3、 器件介紹3.1：STC89C52STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位

13、微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作

14、，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。STC89C52的引腳分布圖和實(shí)物圖如下：3.2：LED點(diǎn)陣LED點(diǎn)陣模塊是LED電子顯示屏的基本組成單元，以發(fā)光二極管為像素，用高亮度發(fā)光二極管芯陣組合后，經(jīng)環(huán)氧樹(shù)脂和塑模封裝而成。常見(jiàn)的LED點(diǎn)陣模塊有5×7、5×8、8×8、16×16等，根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示

15、的文字、圖像等內(nèi)容的顏色也不同。單色點(diǎn)陣只能顯示固定色彩（如紅、綠、黃等單色），雙基色和三基色點(diǎn)陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點(diǎn)亮組合方式?jīng)Q定，如紅、綠都亮是可顯示黃色。3本次課程設(shè)計(jì)采用單紅色點(diǎn)陣模塊顯示字符。人眼的亮度感覺(jué)不會(huì)因光源的消失而立即消失，要有一個(gè)延遲時(shí)間，這就是視覺(jué)的惰性。視覺(jué)惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺(jué)的作用、傳輸、處理等過(guò)程都需要時(shí)間，因而使視覺(jué)具有一定的低通性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失時(shí)，人眼的亮度感覺(jué)是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，視覺(jué)就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了。不致于引起閃

16、爍感覺(jué)的最低反復(fù)通斷頻率稱為臨界閃爍頻率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為24Hz。因此采用每秒24幅畫(huà)面的電影，在人看起來(lái)就是連續(xù)活動(dòng)的圖象了。同樣的原理，日光燈每秒通斷50次，而人看起來(lái)卻是一直亮的。由于視覺(jué)具有惰性，人們?cè)谟^察高于臨界閃爍頻率的反復(fù)通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。 視覺(jué)惰性可以說(shuō)是LED顯示屏得以廣泛應(yīng)用的生理基礎(chǔ)。首先，在LED顯示屏中可以利用視覺(jué)惰性，改善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，形成了目前廣為采用的掃描驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于LED顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路，而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)掃描的方法，使各組發(fā)光燈依

17、次點(diǎn)燃，只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率，人眼看起來(lái)各組燈都在發(fā)光。由于LED顯示屏所使用的發(fā)光燈數(shù)量很大，一般在幾千只到幾十萬(wàn)只的范圍，所以節(jié)約驅(qū)動(dòng)電路的效益是十分可觀的。4一個(gè)8×8的點(diǎn)陣是由64個(gè)發(fā)光二極管按一個(gè)規(guī)律組成的如下圖所示的發(fā)光二極管，行接低電平，列接高電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。以簡(jiǎn)單的8X8點(diǎn)陣為例，它共由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，則5腳接高電平16腳接低電平，則第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，則第5腳要接高電平，而（16、15、11、6、10、

18、4、3、13）這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，則第16腳接低電平，而（5、2、7、1、12、8、14、9）接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮.LED點(diǎn)陣的引腳分布圖和實(shí)物圖如下： 在編寫(xiě)代碼的時(shí)候，在編碼時(shí)顯示的數(shù)字應(yīng)該如表所示：數(shù)字01234字形數(shù)字56789字形3.3：74LS37374LS373為三態(tài)輸出的八 D 鎖存器。其引腳分布如下：當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)，Q0Q7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)，Q0Q7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，Q 隨數(shù)據(jù) D

19、而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。74LS373的真值表如下：D07LEOEQ07HHLHLHLL×LLQ0××H高阻態(tài)3.4：74LS24574LS245用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)C

20、E為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。74LS245的引腳分布和真值表如下：3.5：74LS13874LS138引腳如下：74LS138 為3 線8 線譯碼器，其工作原理如下： 當(dāng)一個(gè)選通端（S1）為高電平，另兩個(gè)選通端（)和()）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。74LS138真值表如下： 3.6：74LS0474LS04是高速的硅柵CMOS器件并兼容低功耗肖特基的TTL（ LSTTL

21、 ）非門（逆變器）。其引腳圖和真值表如下：輸入輸出AYHLLH3.7：74LS3074LS30是八輸入與非門。4、 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)STC89C52單片機(jī)LED顯示時(shí)鐘的設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示，該電路由晶振電路，復(fù)位電路，按鍵電路，顯示電路四大模塊組成。數(shù)據(jù)由P1口送出，P0口作為74LS373的片選口，P2口作為L(zhǎng)ED 8*8點(diǎn)陣的片選口,此電路的點(diǎn)陣為行輸入列選擇。電路原理圖如下：4.1：晶振電路在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相

22、當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，也就是晶振電路圖 。 晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的。這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度。比如 12M晶振。單片機(jī)工作速度就是每秒 12M。和電腦的 CPU概念一樣。當(dāng)然。單片機(jī)的工作頻率是有范圍的。不能太大。一般 24M就不上去了。不然不穩(wěn)定。接地的話數(shù)字電路弄的來(lái)亂一點(diǎn)也無(wú)所謂?？窗遄由嫌袥](méi)有模擬電路。接地方式也是不固定的。一般串聯(lián)式接地。從小信號(hào)到大信號(hào)依次接。然后小信號(hào)連到電源處。有變壓器就連到變壓器旁。數(shù)模地分開(kāi)。分

23、別拉到電源處。不可形成回路。這個(gè)是因?yàn)榫д衽c單片機(jī)的腳XTAL0和腳XTAL1構(gòu)成的振蕩電路中會(huì)產(chǎn)生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波)，這個(gè)波對(duì)電路的影響不大，但會(huì)降低電路的時(shí)鐘振蕩器的穩(wěn)定性。為了電路的穩(wěn)定性起見(jiàn)，ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pf-50pf的瓷片電容接地來(lái)削減偕波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響，所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的，沒(méi)有什么計(jì)算公式。4.2：復(fù)位電路（1）復(fù)位電路的作用在上電或復(fù)位過(guò)程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)：這段時(shí)間保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢CPU發(fā)出錯(cuò)誤 的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作，也可以提高電磁兼容性能。無(wú)論用戶使用哪

24、種類型的單片機(jī),總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng),并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。5 （2）基本的復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開(kāi)始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)

25、的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。  4.3：按鍵電路（1）組成本系統(tǒng)的按鍵電路由一個(gè)與非門和三個(gè)獨(dú)立按鍵，三個(gè)上拉電阻組成。（2）作用按鍵電路的三個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)分別控制P3.5、P3.6、P3.7來(lái)控制時(shí)間的調(diào)整 ，P3.5選擇，P3.6加，P3.7減。4.4：顯示電路系統(tǒng)的顯示電路由5個(gè)LED8×8點(diǎn)陣組成，點(diǎn)陣式LED顯示器采用逐行掃描式工作。要使點(diǎn)陣顯示出一個(gè)的字符的編程方法是：首先向字形行掃描碼鎖存器輸出行掃描碼，選通第一行，同時(shí)向字符鎖存器列寫(xiě)入該行的字型碼，完成一行的掃描。74LS373用來(lái)鎖存行掃描代碼，P0.0P0.7行掃描代碼。列代碼通過(guò)P2.

26、0、P2.1、P2.2輸出，通過(guò)74LS130譯碼器轉(zhuǎn)換之后送到74LS245進(jìn)行列掃。5、 軟件設(shè)計(jì)及程序分析5.1：Keil軟件介紹Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之

27、選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。5.2：程序流程圖1.主程序主程序主要作用是負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，打開(kāi)各個(gè)所需寄存器的中斷，并給定時(shí)器T0以及月日時(shí)分秒賦初值。2. 外中斷程序外中斷程序主要實(shí)現(xiàn)如下的功能：開(kāi)關(guān)1（P3.5）可以實(shí)現(xiàn)選擇秒、分、時(shí)、日、秒的作用，按鍵次數(shù)分別對(duì)應(yīng)1、2、3、4、5；開(kāi)關(guān)2（P3.6）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加，每按一下開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電子屏的數(shù)字加一；開(kāi)關(guān)3（P3.7）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的減，每按一下開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電子屏的數(shù)字減一。3. 時(shí)間計(jì)數(shù)程序時(shí)間計(jì)數(shù)程序主要是用來(lái)進(jìn)行時(shí)間的加法計(jì)數(shù)，當(dāng)秒夠六十向分進(jìn)一

28、，分夠六十向時(shí)進(jìn)一，時(shí)夠二十四向天進(jìn)一，天夠三十向月進(jìn)一，當(dāng)月夠十二時(shí)，秒、分、時(shí)清零，日和月置1重新計(jì)數(shù)。6、 仿真與測(cè)試仿真圖的設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試采用Proteus 軟件進(jìn)行。Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8

29、051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 該軟件的特點(diǎn)是：（1）實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合，具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、各種單片機(jī)組成的系統(tǒng)仿真。（2）提供了多種虛擬儀器。如示波器、信號(hào)發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。（3）提供軟件調(diào)試，同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil等軟件。（4） 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。Proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是

30、，它不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。在Proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.hex，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。點(diǎn)擊界面右下角的“”按鈕，軟件啟動(dòng)，開(kāi)始仿真測(cè)試。在程序中寫(xiě)入開(kāi)機(jī)時(shí)的初始值：開(kāi)機(jī)顯示圖形如下： 03 03 03 03 10界面右下角三個(gè)開(kāi)關(guān)用來(lái)調(diào)整時(shí)間，開(kāi)關(guān)S1（P3.5）可以實(shí)現(xiàn)選擇秒、分、時(shí)、日、秒的作用，按鍵次數(shù)分別對(duì)應(yīng)1、2、3、4、5；開(kāi)關(guān)S2（P3.6）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加，每按一下開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電子屏的數(shù)字加一；開(kāi)關(guān)S3（P3.7）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的減，

31、每按一下開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電子屏的數(shù)字減一。以上的Proteus仿真證明本設(shè)計(jì)正確，能滿足顯示時(shí)鐘要求。7、 實(shí)驗(yàn)下面是完成后的實(shí)物圖，上面顯示的時(shí)間為：03月03日03時(shí)03分19秒在制作實(shí)物的時(shí)候，要注意電容、發(fā)光二極管、芯片等的方向，如果發(fā)生錯(cuò)誤，則LED點(diǎn)陣不會(huì)亮或不能正確顯示數(shù)字。8、 結(jié)論本次的課程設(shè)計(jì)：基于STC89C52單片機(jī)的LED顯示電子鐘的制作 ，在軟件和硬件外圍電路的作用下，成功顯示時(shí)間，并能通過(guò)按鍵調(diào)整時(shí)間，并且性能穩(wěn)定，精確度高。通過(guò)本次的單片機(jī)實(shí)習(xí)，以及最后的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用，以及程序的編輯和電路板的制作更加的熟練和精煉，其中一些小的細(xì)節(jié)也比以前把握的

32、更加的穩(wěn)妥，出現(xiàn)故障后的排故，和一些小問(wèn)題的處理。在編寫(xiě)程序時(shí)由于之前不知道顯示數(shù)字在電路板上和程序中是不一樣的，導(dǎo)致在第一次測(cè)試時(shí)電路板上LED點(diǎn)陣顯示的字形與預(yù)想的字形是顛倒的，通過(guò)之后的多次測(cè)試才寫(xiě)出正確的字形代碼，當(dāng)所有的字形顯示正確和所要求的功能都能實(shí)現(xiàn)時(shí)，心里還有點(diǎn)小激動(dòng)。在這次的設(shè)計(jì)中讓我意識(shí)到了自己的不足，實(shí)踐動(dòng)手能力有待提高，電子工藝這塊薄弱，在今后的學(xué)習(xí)中，不僅要學(xué)好單片機(jī)的理論知識(shí)，更要多去實(shí)踐來(lái)提高自己的動(dòng)手能力。9、 感謝在本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和論文編寫(xiě)過(guò)程中，老師、同學(xué)和朋友都給予了我很大的幫助。在這里，我向這些無(wú)私幫助我的人表示衷心的感謝和美好的祝愿。通過(guò)本次課程設(shè)

33、計(jì)，我在專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和解決問(wèn)題方法方面得到很大的提高。盡管本次設(shè)計(jì)很有很多不足之處，但這為我以后的設(shè)計(jì)之路積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1:楊建成基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)J實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013，11(2)：45-462:馮恒莉簡(jiǎn)易時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J科技資訊，2012，90(24)：111-1123:白林峰、曲培新、左現(xiàn)剛.單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門與典型設(shè)計(jì)實(shí)例M北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2013. 4:胡立波動(dòng)態(tài)移位顯示屏的設(shè)計(jì)J電腦與電信，2012，34(9)：55-575:鄭杲基于ARM的液晶顯示控制設(shè)計(jì)D江蘇:南京理工大學(xué)，2007.附件一：C51源代碼#include<r

34、eg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit P3_5=P35;sbit P3_6=P36;sbit P3_7=P37;uchar int_time;uchar month ;day; hour; minute; second;uchar w=0;void delay(uint i)uint j;while(i-)for(j=0;j<10;j+);/*延時(shí)函數(shù)*/unsigned code dianzhen8= 0xfe,0x82,0x82,0xfe,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/000x

35、00,0x80,0xfe,0x84,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/010x9e,0x92,0x92,0xf2,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/020xfe,0x92,0x92,0x92,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/030xfe,0x10,0x10,0x1e,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/040xf2,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/050xf2,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/060x02,0x06,0xfa,0x02,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/070

36、xfe,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/080xfe,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x82,0x82,0xfe,/090xfe,0x82,0x82,0xfe,0x00,0x80,0xfe,0x84,/100x00,0x80,0xfe,0x84,0x00,0x80,0xfe,0x84,/110x9e,0x92,0x92,0xf2,0x00,0x80,0xfe,0x84,/120xfe,0x92,0x92,0x92,0x00,0x80,0xfe,0x84,/130xfe,0x10,0x10,0x1e,0x00,0x80,0xfe,0x84,/14

37、0xf2,0x92,0x92,0x9e,0x00,0x80,0xfe,0x84,/150xf2,0x92,0x92,0xfe,0x00,0x80,0xfe,0x84,/160x02,0x06,0xfa,0x02,0x00,0x80,0xfe,0x84,/170xfe,0x92,0x92,0xfe,0x00,0x80,0xfe,0x84,/180xfe,0x92,0x92,0x9e,0x00,0x80,0xfe,0x84,/190xfe,0x82,0x82,0xfe,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/200x00,0x80,0xfe,0x84,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/2

38、10x9e,0x92,0x92,0xf2,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/220xfe,0x92,0x92,0x92,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/230xfe,0x10,0x10,0x1e,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/240xf2,0x92,0x92,0x9e,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/250xf2,0x92,0x92,0xfe,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/260x02,0x06,0xfa,0x02,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/270xfe,0x92,0x92,0xfe,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/

39、280xfe,0x92,0x92,0x9e,0x9e,0x92,0x92,0xf2,/290xfe,0x82,0x82,0xfe,0xfe,0x92,0x92,0x92,/300x00,0x80,0xfe,0x84,0xfe,0x92,0x92,0x92,/310x9e,0x92,0x92,0xf2,0xfe,0x92,0x92,0x92,/320xfe,0x92,0x92,0x92,0xfe,0x92,0x92,0x92,/330xfe,0x10,0x10,0x1e,0xfe,0x92,0x92,0x92,/340xf2,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x92,0x92,0x92,

40、/350xf2,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x92,0x92,0x92,/360x02,0x06,0xfa,0x02,0xfe,0x92,0x92,0x92,/370xfe,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x92,0x92,0x92,/380xfe,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x92,0x92,0x92,/390xfe,0x82,0x82,0xfe,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/400x00,0x80,0xfe,0x84,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/410x9e,0x92,0x92,0xf2,0xfe,0x10,0x10,0x1e

41、,/420xfe,0x92,0x92,0x92,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/430xfe,0x10,0x10,0x1e,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/440xf2,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/450xf2,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/460x02,0x06,0xfa,0x02,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/470xfe,0x92,0x92,0xfe,0xfe,0x10,0x10,0x1e,/480xfe,0x92,0x92,0x9e,0xfe,0x10,0x10,0x1

42、e,/490xfe,0x82,0x82,0xfe,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/500x00,0x80,0xfe,0x84,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/510x9e,0x92,0x92,0xf2,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/520xfe,0x92,0x92,0x92,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/530xfe,0x10,0x10,0x1e,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/540xf2,0x92,0x92,0x9e,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/550xf2,0x92,0x92,0xfe,0xf2,0x92,0x92,0x

43、9e,/560x02,0x06,0xfa,0x02,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/570xfe,0x92,0x92,0xfe,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/580xfe,0x92,0x92,0x9e,0xf2,0x92,0x92,0x9e,/59;unsigned char lie8=0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfe,0xff;/列選碼void main()int a;TMOD=0x01;/定時(shí)器T0為計(jì)時(shí)器，工作方式1EA=1;/總中斷允許EX0=1; /開(kāi)外中斷0IT0=1; /中斷觸發(fā)方式為跳沿觸發(fā)ET0=1; /開(kāi)定時(shí)器0中斷

44、TR0=1;/接通T0計(jì)數(shù)TH0=(65536-46480)/256; /設(shè)置定時(shí)器初值TL0=(65536-46480)%256;int_time=0;month=3;/月的初始值為3day=3;/日的初始值為3hour=3;/時(shí)的初始值為3minute=3;/分的初始值為3second=10;/秒的初始值為10while(1) for(a=0;a<8;a+) P0=0x00; P2=0xff;/避免重影P2=liea; P0=dianzhenseconda; P1=0xfe; delay(7); for(a=0;a<8;a+) P0=0x00; P2=0xff;/避免重影 P2

45、=liea; P0=dianzhenminutea; P1=0xfd; delay(7); for(a=0;a<8;a+) P0=0x00; P2=0xff;/避免重影P2=liea; P0=dianzhenhoura; P1=0xfb; delay(7); for(a=0;a<8;a+) P0=0x00; P2=0xff;/避免重影 P2=liea; P0=dianzhendaya; P1=0xf7; delay(7); for(a=0;a<8;a+) P0=0x00; P2=0xff;/避免重影 P2=liea; P0=dianzhenmontha; P1=0xef; delay(7