簡(jiǎn)易電子鐘LED設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文

1、.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc250285428 簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc250285428 h HYPERLINK l _Toc250285428 2 HYPERLINK l _Toc250285429 摘要 PAGEREF _Toc250285429 h HYPERLINK l _Toc250285429 3 HYPERLINK l _Toc250285430 第一 HYPERLINK l _Toc250285430 章 HYPERLINK l _Toc250285430 總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc250285430 h HYPERL

2、INK l _Toc250285430 4 HYPERLINK l _Toc250285431 1.1 HYPERLINK l _Toc250285431 數(shù)字電子鐘電路概述 PAGEREF _Toc250285431 h HYPERLINK l _Toc250285431 4 HYPERLINK l _Toc250285432 1.2 HYPERLINK l _Toc250285432 電路設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc250285432 h HYPERLINK l _Toc250285432 4 HYPERLINK l _Toc250285433 1.3 HYPERLINK l _To

3、c250285433 整體簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)電路圖 PAGEREF _Toc250285433 h HYPERLINK l _Toc250285433 5 HYPERLINK l _Toc250285434 第二 HYPERLINK l _Toc250285434 章 HYPERLINK l _Toc250285434 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc250285434 h HYPERLINK l _Toc250285434 6 HYPERLINK l _Toc250285435 2.1 HYPERLINK l _Toc250285435 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和功能 PAGEREF _Toc250285

4、435 h HYPERLINK l _Toc250285435 6 HYPERLINK l _Toc250285436 2.2 HYPERLINK l _Toc250285436 單元電路分析與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc250285436 h HYPERLINK l _Toc250285436 6 HYPERLINK l _Toc250285437 2.2.1 AT89C51 HYPERLINK l _Toc250285437 單片機(jī)及其引腳說(shuō)明 PAGEREF _Toc250285437 h HYPERLINK l _Toc250285437 6 HYPERLINK l _Toc2502

5、85438 2.2.2 HYPERLINK l _Toc250285438 晶振 PAGEREF _Toc250285438 h HYPERLINK l _Toc250285438 10 HYPERLINK l _Toc250285439 2.2.3 LED HYPERLINK l _Toc250285439 數(shù)碼管 PAGEREF _Toc250285439 h HYPERLINK l _Toc250285439 10 HYPERLINK l _Toc250285440 2.2.4 74LS373 HYPERLINK l _Toc250285440 功能及引腳說(shuō)明 PAGEREF _Toc2

6、50285440 h HYPERLINK l _Toc250285440 12 HYPERLINK l _Toc250285441 第三 HYPERLINK l _Toc250285441 章 HYPERLINK l _Toc250285441 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc250285441 h HYPERLINK l _Toc250285441 15 HYPERLINK l _Toc250285442 3.1 HYPERLINK l _Toc250285442 軟件編程要點(diǎn) PAGEREF _Toc250285442 h HYPERLINK l _Toc250285442 15

7、HYPERLINK l _Toc250285443 3.2 HYPERLINK l _Toc250285443 項(xiàng)目程序流程圖 PAGEREF _Toc250285443 h HYPERLINK l _Toc250285443 15 HYPERLINK l _Toc250285444 3.2 HYPERLINK l _Toc250285444 項(xiàng)目源程序 PAGEREF _Toc250285444 h HYPERLINK l _Toc250285444 18 HYPERLINK l _Toc250285445 第 HYPERLINK l _Toc250285445 4章 HYPERLINK l

8、 _Toc250285445 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc250285445 h HYPERLINK l _Toc250285445 27 HYPERLINK l _Toc250285446 4.1 HYPERLINK l _Toc250285446 常用調(diào)試工具 PAGEREF _Toc250285446 h HYPERLINK l _Toc250285446 27 HYPERLINK l _Toc250285447 4.1.1 keil HYPERLINK l _Toc250285447 軟件 PAGEREF _Toc250285447 h HYPERLINK l _Toc25028

9、5447 27 HYPERLINK l _Toc250285448 4.1.2 Proteus HYPERLINK l _Toc250285448 軟件 PAGEREF _Toc250285448 h HYPERLINK l _Toc250285448 28 HYPERLINK l _Toc250285449 4.1.3 HYPERLINK l _Toc250285449 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc250285449 h HYPERLINK l _Toc250285449 28 HYPERLINK l _Toc250285450 第 HYPERLINK l _Toc250285450

10、5章 HYPERLINK l _Toc250285450 小結(jié) PAGEREF _Toc250285450 h HYPERLINK l _Toc250285450 29 HYPERLINK l _Toc250285451 附錄 整機(jī)電路圖 PAGEREF _Toc250285451 h HYPERLINK l _Toc250285451 30 HYPERLINK l _Toc250285452 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc250285452 h HYPERLINK l _Toc250285452 31介紹在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)科學(xué)日新月異。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，在微機(jī)

11、控制領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著單片機(jī)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的提高，單片機(jī)已經(jīng)成為人類(lèi)生產(chǎn)生活中不可缺少的工具。現(xiàn)在，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，在任何領(lǐng)域幾乎都很難找到單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置、飛機(jī)上各種儀表的控制、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理、廣泛使用的各種智能IC卡、民用豪華汽車(chē)的安全系統(tǒng)、視頻記錄的控制電腦、攝像機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)，以及程控玩具、電子寵物等，都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能電表和醫(yī)療設(shè)備。單片機(jī)要解決的大部分問(wèn)題還是老問(wèn)題，新穎之處在于使用的元器件比以前少了。尤其是在邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，過(guò)去需要幾十個(gè)甚

12、至上百個(gè)通用邏輯門(mén)集成電路芯片，而現(xiàn)在只需少量芯片即可，方便靈活。在進(jìn)行設(shè)計(jì)修改或更改功能時(shí)，只需重寫(xiě)原始軟件文件即可重寫(xiě)芯片，免去了在硬件電路上苦苦掙扎的苦差事。減少芯片數(shù)量主要取決于單片機(jī)的可編程性和高集成度。更短的開(kāi)發(fā)周期、更低的制造成本、更低的功耗和更高的可靠性。需要用各種邏輯門(mén)芯片實(shí)現(xiàn)的邏輯電路，可以用單片機(jī)芯片加上相應(yīng)的控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。摘要計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類(lèi)改造世界的步伐，但畢竟是大的。微控制器就是在這種情況下誕生的。時(shí)至今日，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速?？v觀我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和控制

13、。數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，都離不開(kāi)單片機(jī)。單片機(jī)是單片機(jī)。單片機(jī)（Single-Chip Microcomputer），是集CPU、RAM、ROM、定時(shí)、計(jì)數(shù)及各種接口于一體的單片機(jī)。體積小、成本低、功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能工業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化。而51系列單片機(jī)是單片機(jī)中最典型、最具代表性的一款。通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)軟硬結(jié)合的能力。本文通過(guò)對(duì)一款基于單片機(jī)的可實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、秒表、萬(wàn)年歷、鬧鐘等功能的多功能電子鐘的設(shè)計(jì)研究，詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示在單片機(jī)的應(yīng)用中。單片機(jī)，液晶顯示原理，鍵盤(pán)掃描原理，單片機(jī)定時(shí)中斷原理。從而全方位學(xué)習(xí)和理解

14、MCU相關(guān)指令的應(yīng)用。該系統(tǒng)由AT89S52、溫度檢測(cè)芯片、時(shí)鐘芯片、液晶顯示器、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓電源等組成，可實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘日歷顯示功能，可顯示時(shí)、分、秒及實(shí)時(shí)溫度顯示。它還具有日歷計(jì)算和時(shí)鐘和日歷校準(zhǔn)、時(shí)間設(shè)置和鬧鐘等功能。文末附有電路原理圖、PCB板圖和程序清單，供讀者參考。由于水平有限，難免有些不足。歡迎各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。關(guān)鍵詞：計(jì)時(shí)器秒表鬧鐘萬(wàn)年歷第一章總體設(shè)計(jì)方案1.1 數(shù)字電子鐘電路概述數(shù)字時(shí)鐘是一種在人類(lèi)視覺(jué)器官上顯示“小時(shí)”、“分鐘”和“秒”的計(jì)時(shí)裝置。其計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23:59:59。此外，它應(yīng)該具有計(jì)時(shí)功能和計(jì)時(shí)功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字時(shí)鐘電路主要由譯碼顯

15、示、“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器、時(shí)間校正電路、計(jì)時(shí)電路和振蕩器組成。干電路系統(tǒng)由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器、時(shí)間校正電路、整點(diǎn)計(jì)時(shí)電路等組成。第二信號(hào)發(fā)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，直接決定了計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，一般是通過(guò)加石英晶振和分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60系統(tǒng)計(jì)數(shù)器，每累積60秒發(fā)現(xiàn)一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為時(shí)鐘脈沖“分鐘計(jì)數(shù)器”。 “分鐘計(jì)數(shù)器”同樣采用60制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，就發(fā)出一個(gè)“小時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將致到“小時(shí)計(jì)數(shù)器”。 “小時(shí)計(jì)數(shù)器”采用24制定時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)一天24小時(shí)的累計(jì)。譯碼顯示電路用七段顯示譯碼器對(duì)

16、“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)進(jìn)行譯碼，并通過(guò)六位LED七段顯示器顯示出來(lái)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路根據(jù)報(bào)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，然后觸發(fā)音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。用于校準(zhǔn)和調(diào)整時(shí)間校準(zhǔn)電路中“時(shí)”、“分”、“秒”的顯示數(shù)字。1.2 電路設(shè)計(jì)方案根據(jù)功能和指標(biāo)的要求，系統(tǒng)選用AT5189C單片機(jī)作為主控計(jì)算機(jī)。通過(guò)擴(kuò)展必要的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)考慮如下：（1）由于這次要設(shè)計(jì)的是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字電子鐘，顯示時(shí)、分、秒的功能，所以需要用LED數(shù)碼管作為顯示。(2)同時(shí)用于時(shí)間調(diào)整和分鐘調(diào)整的時(shí)間調(diào)整電路分別連接到引腳P1.1和P1.2。(3)使用并口P0.0-P0.7作為段選擇

17、碼，P2.0-P2.5作為位選擇碼，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片使用74LS373。(4)同時(shí)還需要晶振電路、復(fù)位電路和中斷電路。數(shù)字電子鐘可以完成以下功能：(1) 可準(zhǔn)確顯示023小時(shí)59分59秒；(2)具有方便的計(jì)時(shí)功能；（三）具有特定作息計(jì)時(shí)功能；通過(guò)結(jié)合以上電路，實(shí)現(xiàn)了我這次要設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單數(shù)字電子鐘及其功能。1.3 整體簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)電路圖中斷電路調(diào)時(shí)電路單片機(jī)AT89C中斷電路調(diào)時(shí)電路單片機(jī)AT89C51復(fù)位電路晶振電路LED數(shù)碼顯示器74LS373芯片圖 1-1 整體結(jié)構(gòu)框圖工作原理：數(shù)字時(shí)鐘一般由振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、解碼器、顯示器等部分組成。這些是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣泛的基本電路。石英晶體振蕩器產(chǎn)生

18、的時(shí)標(biāo)信號(hào)送入分頻器，分頻電路將時(shí)標(biāo)信號(hào)每秒分頻為方波秒信號(hào)。秒信號(hào)送至計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，累計(jì)結(jié)果以“時(shí)”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示。 “秒”的顯示由二級(jí)計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)：“分”的顯示電路與“秒”的顯示電路相同，“時(shí)”的顯示由一個(gè)兩級(jí)計(jì)數(shù)器和一個(gè)解碼器。實(shí)現(xiàn)了四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路。所有計(jì)時(shí)結(jié)果均由六位數(shù)碼管顯示。第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和功能根據(jù)總體要求分析，數(shù)字電子鐘的電路系統(tǒng)由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”LED數(shù)碼管顯示電路、時(shí)間校正電路、復(fù)位電路組成。第二信號(hào)發(fā)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，直接決定了計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，一般是通過(guò)加石英晶振和分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 “時(shí)

19、、分、秒”分別由不同底數(shù)的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。 74LS373通過(guò)LED數(shù)碼管顯示“時(shí)、分、秒”的輸出狀態(tài)。該電路根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。時(shí)間校準(zhǔn)電路用于校準(zhǔn)和調(diào)整“時(shí)、分、秒”的顯示數(shù)字。根據(jù)實(shí)際情況，硬件的主要單片機(jī)為AT5189C芯片，可以滿足數(shù)據(jù)采集、控制和數(shù)據(jù)處理的需要。調(diào)試時(shí)間時(shí)，有對(duì)應(yīng)調(diào)試小時(shí)和分鐘的按鈕。2.2 單元電路分析與設(shè)計(jì)2.2.1 AT 89C51 微控制器及其引腳說(shuō)明AT 89C51 是一款低壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，具有 4K 字節(jié)的 Flash Programmable and Erasable Read Only Memory（FPEROM

20、Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory），俗稱MCU。該器件采用 ATMEL 高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，并與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令集和輸出引腳兼容。 ATMEL 的 AT 51 在單芯片中結(jié)合了多功能 8 位 CPU 和閃存，89C是一種高效微控制器，可為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供靈活且廉價(jià)的解決方案。 AT 89C51 微控制器如圖 2-1 所示：圖 2-1 AT 89C51 微控制器功能特性及引腳說(shuō)明：AT 89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K 字節(jié) FLASH 閃存、128 字節(jié) RAM、32 條 I/O 線、兩個(gè) 16

21、位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、一個(gè)全雙工串線通信端口，芯片振蕩器和時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT 89C51 可以降到 0HZ 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的省電操作模式?？臻e模式停止 CPU 的工作，但內(nèi)容 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信端口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電模式保留 RAM 的內(nèi)容，但振蕩器停止并且所有其他組件被禁用，直到下一次硬件復(fù)位。1. 主電源引腳 (2)(1) VCC：電源輸入，接+5V電源；(2) GND：地線。2. 外接晶振引腳（2個(gè)）(1) XTAL1：晶振電路的輸入端；(2) XTAL2：晶振電路的輸出端。3. 控制引腳 (4)(1) RST/VPP：復(fù)位

22、引腳，該引腳上的高電平持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期將使單片機(jī)復(fù)位；(2) ALE/PROG：地址中存儲(chǔ)內(nèi)容的信號(hào)。當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器。 ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可以從外部時(shí)鐘輸出或用于計(jì)時(shí)目的。請(qǐng)注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，都會(huì)跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在對(duì) FLASH 存儲(chǔ)器進(jìn)行編程時(shí)，該引腳也用于輸入編程脈沖（/PROG）。如有必要，可以通過(guò)設(shè)置特殊功能寄存器區(qū)域中 8EA 單元的 DO 位來(lái)禁用 ALE 操作。當(dāng)該位置位時(shí)，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 將被

23、激活。此外，該引腳會(huì)被弱拉高。單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效；(3) PSEN：外部存儲(chǔ)器讀選擇通信信號(hào)。當(dāng)AT 89C51從外部程序存儲(chǔ)器中取出指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，/PSEN在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)被激活兩次，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，兩個(gè)有效/PSEN信號(hào)不出現(xiàn)；(4) EA/VPP：程序存儲(chǔ)器的外部選通，接低電平時(shí)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，接高電平時(shí)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀取指令。4. 可編程輸入/輸出引腳 (32)AT 89C51 MCU有4組8個(gè)可編程I/O口，分別是P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8個(gè)引腳），共32個(gè)口。每個(gè)引腳都可以進(jìn)行編程，比如控制電機(jī)、交

24、通燈等。在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)，我們使用這些可編程引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)我們想要的功能。（1）P0口：8位雙向I/O口線，命名為P0.0-P0.7，作為輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件設(shè)置為“” 1”。是一組8位雙向開(kāi)漏I/O口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，當(dāng)作為輸出口時(shí)，每一位可通過(guò)吸收電流驅(qū)動(dòng)一個(gè)8位TTL邏輯門(mén)電路，寫(xiě)入該口為高阻輸入端口，1當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)這組端口的分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）與數(shù)據(jù)總線復(fù)用時(shí)，在訪問(wèn)期間上拉電阻被激活. FLASH燒寫(xiě)時(shí)P0口接收指令字節(jié)，程序校驗(yàn)時(shí)輸出Command字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻；（2）P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，命名為P1.0-P1.7，用作輸入口時(shí)，應(yīng)設(shè)

25、置為“” 1”。它是一個(gè)帶有上拉電阻的8位雙向I/O口。T P1 的輸出緩沖級(jí)可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)。向端口寫(xiě)入“1”，并通過(guò)外部上拉電阻將端口拉至高電平。此時(shí)，可作為輸入端口使用。用作輸入端口時(shí)，由于有上拉電阻，當(dāng)引腳被外部信號(hào)下拉時(shí)，會(huì)輸出電流。 FLASH燒寫(xiě)和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8(3) P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，命名為P2.0-P2.7，用作輸入口時(shí)，應(yīng)先由軟件設(shè)置為“ 1”。它是一個(gè)8位帶上拉電阻的雙向I/O口/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（灌入或輸出）4路TTL邏輯門(mén)電路。向端口寫(xiě)“1”，將端口拉高通過(guò)上拉電阻拉高電平，此時(shí)可以作為輸入端口使用，作

26、為輸入端口使用時(shí)，由于有上拉電阻，引腳被外部下拉時(shí)會(huì)輸出電流FLASH 燒寫(xiě)和程序校驗(yàn)時(shí)，P1 接收低 8 位，當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部地址存儲(chǔ)器時(shí)（如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令），P2 端口致高位 8 位地址數(shù)據(jù)，在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（如執(zhí)行 MOVX R1 指令），P2 口線上的內(nèi)容（即特殊功能寄存器的SFR區(qū)R2寄存器的內(nèi)容）在整個(gè)訪問(wèn)周期內(nèi)不會(huì)改變。在FLASH燒寫(xiě)和校驗(yàn)時(shí)，P2也接收高位地址等控制信號(hào)；(4) P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，命名為P3.0-P3.7，用作輸入口時(shí)，應(yīng)先由軟件設(shè)置為“ 1”。它是一個(gè)8位帶上拉電阻的雙向I/O口/O口

27、，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（灌入或輸出）4路TTL邏輯門(mén)電路。向端口寫(xiě)“1”，將端口拉高通過(guò)一個(gè)上拉電阻拉高電平，此時(shí)可以作為輸入端口使用，當(dāng)作為輸入端口使用時(shí)，外部下拉的P3端口將通過(guò)一個(gè)上拉電阻輸出電流。除了總則I/O口，P3口更重要的用途是它的第二個(gè)功能，如下表2-1所示：表 2-1 P3 端口的第二個(gè)功能端口引腳次要功能P3.0RXD（串行輸入端口）P3.1TXD（串行輸出端口）P3.2INT0（外部中斷 0）P3.3INT1（外部中斷 1）P3.4T 0（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)

28、存儲(chǔ)器讀取選通）P3端口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序驗(yàn)證的控制信號(hào)。2.2.2晶體振蕩器石英晶體振蕩器具有振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率易于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，其作用是為系統(tǒng)提供基本時(shí)鐘信號(hào)。我們?cè)诰w的某個(gè)方向加上電場(chǎng)，從而在垂直于這個(gè)方向的方向上產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)會(huì)在相應(yīng)的垂直平面內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，使機(jī)械振動(dòng)與電場(chǎng)相互因果。這個(gè)循環(huán)過(guò)程一直持續(xù)到晶體的機(jī)械強(qiáng)度受到限制，達(dá)到最終的穩(wěn)定性。這種壓電諧振的頻率是晶體振蕩器的固有頻率。振蕩器特性， XTAL1 和 XTAL2 分別是反相放大器的輸入和輸出。反向晶體放大器可以配置為芯片振蕩器。石晶振和瓷振都可以。如果使用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，則不應(yīng)

29、連接 XTAL2。輸入到外部時(shí)鐘信號(hào)的剩余部分要經(jīng)過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈沖寬度沒(méi)有要求，但是脈沖的高低電平要求的寬度必須得到保證。通過(guò)在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上連接外部定時(shí)元件可以形成自振蕩電路。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。電容C1和C2主要起到頻率微調(diào)的作用。石英晶振，如下圖2-2所示：圖 2-2 石英晶體振蕩器2.2.3LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管顯示，如下圖2-3所示：圖2-3 LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管的性能特點(diǎn)、簡(jiǎn)單檢測(cè)及使用注意事項(xiàng)：一、性能特點(diǎn)(1)可在低電壓、低電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，兼容CMOS和ITL電路； (2)發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短

30、(0.1s)，高頻特性好，單色性好，亮度高。 ; (3)體積小、重量輕、抗沖擊性好； (4)使用壽命長(zhǎng)，使用壽命超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)，甚至可達(dá)100萬(wàn)小時(shí)。成本低。因此，它被廣泛用作數(shù)字儀器、數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)的數(shù)字顯示設(shè)備。2、性能檢測(cè)簡(jiǎn)單LED數(shù)碼管外觀要求顏色均勻、無(wú)局部變色、無(wú)氣泡等，業(yè)余條件下可用干電池進(jìn)一步檢測(cè)?，F(xiàn)以共陰極數(shù)碼管為例介紹檢測(cè)方法。固定3伏干電池負(fù)極引線與LED數(shù)碼管的公共負(fù)極端子接觸，移動(dòng)電池正極引線依次接觸行程正極。當(dāng)此引出線接觸筆畫(huà)的正端時(shí)，應(yīng)顯示該筆畫(huà)。通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的方法，可以檢查數(shù)碼管是否有斷筆畫(huà)（某筆畫(huà)無(wú)法顯示）和筆畫(huà)連線（有的筆畫(huà)連在一起），可以相對(duì)比較不同筆畫(huà)

31、的發(fā)光性能。如果檢查共陽(yáng)極數(shù)碼管，只需要交換電池的正負(fù)極引線，方法同上。 LED數(shù)碼管每沖程的工作電流ILED約為5-10mA。電流過(guò)大會(huì)損壞數(shù)碼管，所以必須加一個(gè)限流電阻，其阻值可計(jì)算如下： R limit = (U.ULED) / ILED其中U。為了加上LED兩端的電壓，ULED是LED數(shù)碼管每沖程的電壓降（約2伏）。使用數(shù)字萬(wàn)用表的hFE插座可以很方便的檢查L(zhǎng)ED數(shù)碼管的發(fā)光情況。選擇NPN檔時(shí)，C孔帶正電，月孔帶負(fù)電。例如檢查L(zhǎng)TS547R型共陰極LED數(shù)碼管時(shí)，從E孔插入一根單股細(xì)線，線的引出端接9極（第3腳和第8腳接在最后，你可以選擇一個(gè)作為);從C孔引出的導(dǎo)線依次接觸各筆段的電

32、極，可分別顯示對(duì)應(yīng)的筆段。三、使用注意事項(xiàng)(1)如果檢查時(shí)光線暗淡，說(shuō)明器件已經(jīng)老化，發(fā)光效率太低。如果顯示的筆段不完整，說(shuō)明數(shù)碼管已經(jīng)部分損壞。如果數(shù)碼管表面有明顯的裂紋、凹痕或其他損壞，則不能再使用。（2）對(duì)于型號(hào)未知、無(wú)引腳排列圖的LED數(shù)碼管，可以利用數(shù)字萬(wàn)用表的H距塊做如下測(cè)試工作： 確定數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（共陰極或共陽(yáng)極） ); 識(shí)別管腳； 檢查全亮筆段?？梢灶A(yù)先假設(shè)某個(gè)電極是公共電極，然后根據(jù)筆段是發(fā)光還是不發(fā)光來(lái)驗(yàn)證。當(dāng)段的電極接反或公共極判斷錯(cuò)誤時(shí)，段不能發(fā)光。2.2.474LS373功能及引腳說(shuō)明74LS373芯片圖2-4：圖 2-4 74LS373 芯片其功能描述如下：373是

33、一個(gè)三態(tài)輸出的八維透明鎖存器，有兩種電路：54/74S373和54/74LS373結(jié)構(gòu)型式，其主要電氣特性典型值如下（不同廠家具體值不同）：模型 tPd PD54S373/74S373 7ns 525mW54LS373/74LS373 17ns 120mW373的輸出端子O0O7可以直接連接到總線上。三態(tài)內(nèi)容控制端OE為低電平時(shí)，O0O7為正常邏輯狀態(tài)，可用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0O7處于高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線也不加載總線，但不影響鎖存器的邏輯操作。當(dāng)鎖存內(nèi)容端 LE 為高電平時(shí)，O 隨數(shù)據(jù) D 變化。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，O 被鎖存在建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng)施加 LE 側(cè)施密特觸發(fā)器

34、的輸入遲滯時(shí)，AC 和 DC 抗擾度提高了 400mV。引腳符號(hào)：D0D7 數(shù)據(jù)輸入端子OE 三態(tài)內(nèi)容控制端（低電平有效）LE鎖存內(nèi)容終端O0O7 輸出端表2-2 真值DN樂(lè)OE上HH大號(hào)H大號(hào)H大號(hào)大號(hào)X大號(hào)大號(hào)Q0XXH高阻抗?fàn)顟B(tài)復(fù)位電路為保證微機(jī)系統(tǒng)中電路的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，復(fù)位電路是必不可少的部分，復(fù)位電路的首要功能就是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要5V5%的電源，即4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，所以上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過(guò)4.75V低于5.25V才能與晶振穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)為拆下，微機(jī)電路啟動(dòng)。正常工作。復(fù)位電路圖，如下圖2-5所示：圖 2-5

35、 復(fù)位電路圖圖為手動(dòng)電平復(fù)位電路。當(dāng)按下RESET按鈕時(shí)，單片機(jī)復(fù)位端會(huì)出現(xiàn)一個(gè)300電阻和1K電阻分壓器的電平，單片機(jī)復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位用于人們可以訪問(wèn)的機(jī)器，也可用于緊急停止電路。自動(dòng)重置用于人們無(wú)法訪問(wèn)的機(jī)器。在清除所有危險(xiǎn)后必須進(jìn)行重置，手動(dòng)重置通常更安全。自動(dòng)復(fù)位可用于人無(wú)法進(jìn)入的受保護(hù)通道。在人員可以進(jìn)入和緊急停止的受保護(hù)通道上僅使用手動(dòng)復(fù)位。第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件編程要點(diǎn)LED顯示屏由8個(gè)發(fā)光二極管組成。它由7條長(zhǎng)條狀排列成“日”字形的發(fā)光管組成。 LED顯示屏有兩種不同的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極全部連接在一起，稱為共陽(yáng)極LED顯示屏；另一種是將8個(gè)發(fā)光二極管的陰極全

36、部連接在一起，稱為共陰極LED顯示屏。本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼管的 LED 顯示屏。共陰共陽(yáng)結(jié)構(gòu)LED顯示屏各段名稱和排列方式相同。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的筆畫(huà)段被點(diǎn)亮，將點(diǎn)亮的筆畫(huà)段組合起來(lái)顯示各種字符。時(shí)鐘的時(shí)間累加，要實(shí)現(xiàn)分、時(shí)的進(jìn)位，需要用到多種底數(shù)，秒、分、時(shí)鐘的進(jìn)位是十進(jìn)制，秒到分的進(jìn)位，分到小時(shí)的進(jìn)位十六進(jìn)制，每天都是十六進(jìn)制。二十四小時(shí)制，所以是二十四。秒到分鐘、分鐘到小時(shí)的計(jì)時(shí)是通過(guò)累加和數(shù)值比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的。設(shè)置小時(shí)單位、分鐘單位和秒單位，分別存儲(chǔ)小時(shí)、分鐘和秒的值。可以校準(zhǔn)數(shù)字時(shí)鐘的走時(shí)。校準(zhǔn)時(shí)按下時(shí)間調(diào)整開(kāi)關(guān)。這里用89C單片機(jī)AT51的P3.2 I/O口連接時(shí)間調(diào)整開(kāi)關(guān)，確定時(shí)

37、間調(diào)整，再用P1.3和P1.2開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)整。對(duì)于小時(shí)和分鐘的校正，在小時(shí)和分鐘上加 1，并結(jié)轉(zhuǎn)數(shù)字。調(diào)整好時(shí)間后，將P3.2 I/O口的開(kāi)關(guān)按回原位。當(dāng)需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行復(fù)位時(shí)，按RST界面的復(fù)位按鈕，進(jìn)行時(shí)間復(fù)位和復(fù)位。3.2 項(xiàng)目程序流程圖1、初始化流程圖，如下圖3-1所示：開(kāi)開(kāi) 始初 始 化 設(shè)定時(shí)器工作方式開(kāi)中斷、定時(shí)器 設(shè)定時(shí)器值 外部中斷開(kāi)關(guān)初始化定時(shí)器圖 3-1 初始化流程圖開(kāi) 始開(kāi) 中 開(kāi) 始開(kāi) 中 斷消除誤差分或時(shí)計(jì)數(shù)單元內(nèi)容加1計(jì)時(shí)單元清零調(diào)顯示程序檢 測(cè)返回3、T0中斷服務(wù)流程圖如圖3-4所示：4、顯示程序流程圖如圖3-5所示：開(kāi) 始開(kāi) 始開(kāi) 始調(diào)用折函數(shù)調(diào)用折函數(shù)10m

38、s秒單元加10ms秒單元加110ms秒單元=1010ms秒單元=10？打開(kāi)段選信號(hào)10ms打開(kāi)段選信號(hào)10ms秒單元清零秒單元加1秒單元=60？秒單元=60？打開(kāi)位選信號(hào)秒單元清零，時(shí)分單元加秒單元清零，時(shí)分單元加1使第一數(shù)碼管亮使第一數(shù)碼管亮分單元=60？分單元=60？P0賦值P0賦值分單元清零，時(shí)單元加1分單元清零，時(shí)單元加1關(guān)閉段選信號(hào)關(guān)閉段選信號(hào)時(shí)單元=24？時(shí)單元=24？關(guān)閉位選信號(hào)時(shí)單元清零關(guān)閉位選信號(hào)時(shí)單元清零調(diào)控制子程序返回調(diào)用延時(shí)程序返回圖 3-4 T0 中斷服務(wù)流程圖 圖 3-5 顯示程序流程圖調(diào)控制子程序返回調(diào)用延時(shí)程序返回3.2 項(xiàng)目的源程序系統(tǒng)源程序如下：源程序：#i

39、nclude #define uchar 無(wú)符號(hào)字符#define uint 無(wú)符號(hào)整數(shù)sbit dule=P10; /定義段選擇信號(hào)sbit wele=P10; /定義位選擇信號(hào)sbit key_minu=P12; /定義定時(shí)開(kāi)關(guān)（分鐘）sbit key_hour=P13; /定義時(shí)間開(kāi)關(guān)（小時(shí)）sbit key=P32; /定義外部中斷0開(kāi)關(guān)烏查爾AA； /定義定時(shí)器中斷控制變量uchar temp_hour; /定義時(shí)間開(kāi)關(guān)的臨時(shí)變量（分鐘）uchar temp_minu; /定義臨時(shí)變量（小時(shí)）uchar temp_key; /定義外部中斷0的臨時(shí)變量uchar 小時(shí)；uchar mi

40、nu;uchar 秒；uchar hour_sw; /十點(diǎn)鐘uchar hour_gw; /小時(shí)的一位數(shù)字uchar minu_sw; / 幾十分鐘uchar minu_gw;uchar sec_gw;uchar sec_sw;uchar 碼表=0 x 3f,0 x06,0 x5b,0 x 4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x 7f,0 x 6f,0 x77,0 x 7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71;無(wú)效初始化（）TMOD=0X01； /設(shè)置定時(shí)器工作模式為工作模式1EA=1； /使能總中斷位ET0=1； /啟用定時(shí)器0中斷TH0=(65536-50

41、000)/256； /加載定時(shí)器0的高8位TL0=(65536-50000)%256; /加載定時(shí)器0的低8位TR0=1； / 內(nèi)容計(jì)數(shù)器 0 有效IT0=0； /設(shè)置外部中斷0的觸發(fā)方式為低電平觸發(fā)EX0=1； /啟用外部中斷0PX0=1； /設(shè)置外部中斷0的優(yōu)先級(jí)為最高aa=0; /初始化定時(shí)器中斷0的控制位 小時(shí)=0；減=0；秒=0；關(guān)鍵小時(shí)=1； /設(shè)置開(kāi)關(guān)控制為高電平key_minu=1； /設(shè)置開(kāi)關(guān)控制為高電平鍵=1； /設(shè)置開(kāi)關(guān)控制為高電平臨時(shí)鍵=鍵； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量temp_hour=key_hour; /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量temp_min

42、u=key_minu； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量/ 分割函數(shù)空號(hào)（）hour_sw=小時(shí)/10；hour_gw=小時(shí)%10;minu_sw=minu/10；minu_gw=minu%10;sec_sw=sec/10；sec_gw=sec%10；/ 延遲函數(shù)微妙級(jí)別無(wú)效延遲（單位 z）單位 x,y;對(duì)于(x=z;x0;x-)for(y=124;y0;y-);/顯示函數(shù)無(wú)效顯示（）數(shù)字（）; /調(diào)用分割函數(shù)到期=1； /打開(kāi)段選擇信號(hào)韋爾=1； /開(kāi)啟位選擇信號(hào)P2=0 x3e; /使第一個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮并選擇數(shù)碼管的位P0=表hour_sw； /賦值數(shù)碼管P0口的值和數(shù)碼管的段選擇到期=

43、0； /關(guān)閉段選擇信號(hào)韋爾=0； /關(guān)閉位選擇信號(hào)延遲（5）； /調(diào)用delay函數(shù)延遲5MS到期=1；韋爾=1；P2=0 x3d；P0=表hour_gw；到期=0；韋爾=0；延遲（5）；到期=1；韋爾=1；P2=0 x3b；P0=表minu_sw；到期=0；韋爾=0；延遲（5）；到期=1；韋爾=1；P2=0 x37；P0=表minu_gw；到期=0；韋爾=0；延遲（5）；到期=1；韋爾=1；P2=0 x 2f;P0=表sec_sw；到期=0；韋爾=0；延遲（5）；到期=1；韋爾=1；P2=0 x 1f;P0=表sec_gw；到期=0；韋爾=0；延遲（5）；/ 主功能無(wú)效的主要（）在里面（）;

44、 /調(diào)用初始化函數(shù)而（1）； /無(wú)限循環(huán)，等待中斷/定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)無(wú)效 _TR0_() 中斷 1TH0=(65536-50000)/256； /將初始值設(shè)置為定時(shí)器0的高8位TL0=(65536-50000)%256; /為定時(shí)器0的低8位產(chǎn)生中斷，初始值為50msaa+; /中斷控制變量自增if(aa=20) /判斷控制變量是否為20且計(jì)時(shí)達(dá)到1Saa=0; /清零秒+； /第二個(gè)加1if(sec=60) /判斷是否為60S秒=0； /清零減+； /點(diǎn)數(shù)加1if(minu=60) /判斷分?jǐn)?shù)是否達(dá)到60減=0； /清零小時(shí)+； /小時(shí)加1如果（小時(shí)=24）小時(shí)=0；展示（）; /調(diào)用顯示

45、函數(shù)/外部中斷0服務(wù)函數(shù)無(wú)效 _EX0_() 中斷 0temp_minu=key_minu； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量temp_hour=key_hour; /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量臨時(shí)鍵=鍵； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量while(temp_key=0) /判斷中斷開(kāi)關(guān)是否被按下，如果按下則執(zhí)行如下循環(huán)臨時(shí)鍵=鍵； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量temp_minu=key_minu； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量temp_hour=key_hour; /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量展示（）; /調(diào)用顯示函數(shù)/設(shè)置分鐘if(temp_min

46、u=0) /判斷時(shí)間調(diào)整開(kāi)關(guān)（分）是否按下延遲（5）； /延遲5毫秒軟件消除機(jī)械誤差temp_minu=key_minu； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量if(temp_minu=0) /判斷時(shí)間調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)（分）是否真的按下 展示（）; /調(diào)用顯示函數(shù)while(temp_minu=0) / 放手檢測(cè)temp_minu=key_minu； /如果開(kāi)關(guān)一直按下，就會(huì)死在這里（無(wú)限循環(huán)）if(temp_minu=1) /判斷時(shí)間調(diào)整開(kāi)關(guān)（分）是否松開(kāi)延遲（5）； /延時(shí)5MS軟件消除機(jī)械誤差temp_minu=key_minu； /將開(kāi)關(guān)控制變量的值賦給開(kāi)關(guān)臨時(shí)變量if(temp_minu=1) /判斷時(shí)間調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)（分鐘）是否真的松開(kāi)減+； /分鐘加1if(minu=60) /判斷分鐘是否為60減=0； /清零小時(shí)+； /小時(shí)加1如果（小時(shí)=24）小時(shí)=0；/ 調(diào)整小時(shí)temp_hour=key_hour;如果（臨時(shí)小時(shí)=0）延遲（5）；temp_hour=key_hour;如果（臨時(shí)小時(shí)=0）展示（）;而（temp_hour=0）temp_hour=key_hour;如果（臨時(shí)小時(shí)=1）延遲（5）；temp_hour=key_hour;如果（臨時(shí)小時(shí)=1）小時(shí)+；如果（小時(shí)=24）小時(shí)=0；第四章系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，