畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)1.doc

基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)摘要在單片機(jī)技術(shù)日趨成熟的今天，其靈活的硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。其中鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，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、定時(shí)啟閉電路、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(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，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。關(guān)鍵詞數(shù)字鐘、單片機(jī)、動(dòng)態(tài)顯示、調(diào)時(shí)、調(diào)分、蜂鳴器目錄第一章 概述41.1 設(shè)計(jì)目的41.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求4設(shè)計(jì)要求及基本功能41.3 任務(wù)分析51.4 方案選擇與論證61.4.1 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證61.4.2 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證71.4.3 電路設(shè)計(jì)最終方案決定7第二章 硬件電路設(shè)計(jì)82.1系統(tǒng)硬件概述82.2單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)82.3控制器的選擇82.4 數(shù)碼管的選擇92.4.1產(chǎn)品分類92.4.2顯示方式112.5.石英晶體振蕩器112.6.蜂鳴器的介紹122.6.1蜂鳴器的作用122.6.2蜂鳴器的分類122.7 復(fù)位電路132.8元件清單142.9 原理圖14第三章 軟件設(shè)計(jì)153.1中斷方式應(yīng)注意的問(wèn)題：153.2 定時(shí)準(zhǔn)確性的討論：153.3軟件消抖：163.4原理框圖17第四章 調(diào)試22心得體會(huì)22附錄一 ：電路原理圖23附錄二 ：程序24參考文獻(xiàn)36第一章 概述1.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)數(shù)字鐘的制作，進(jìn)一步熟悉led數(shù)碼管與單片機(jī)的接口方式以及定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷技術(shù)的綜合運(yùn)用,并學(xué)會(huì)鍵盤(pán)的使用.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘，基本要求為數(shù)字鐘的時(shí)間周期為24小時(shí)，數(shù)字鐘顯示時(shí)、分、秒，數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)一秒對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活中的時(shí)鐘的一秒。鍵盤(pán)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，用它輸入數(shù)據(jù)或命令。顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常見(jiàn)的輸出設(shè)備，用它顯示單片機(jī)輸出的視覺(jué)信息。本課題制作的數(shù)字鐘，利用按鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的校時(shí)，定時(shí)等操作，利用蜂鳴器輸出音頻信息，利用led數(shù)碼管顯示時(shí)間。設(shè)計(jì)要求及基本功能1.掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。2.熟悉單片機(jī)邏輯功能及使用方法。3.掌握面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法4.熟悉仿真軟件的使用。5.設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)6.時(shí)鐘顯示功能，能夠正確顯示“時(shí)”、“分”、“秒”。7.具有快速校準(zhǔn)時(shí)、分、秒的功能。8.具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能,具有鬧鐘的功能。 1.3 任務(wù)分析此部分主要介紹定時(shí)模塊，和顯示模塊。定時(shí)部分采用經(jīng)典的定時(shí)器定時(shí)。它實(shí)現(xiàn)了數(shù)字鐘的主要部分，和秒表的主要部分，以及產(chǎn)生報(bào)時(shí)信號(hào)，定時(shí)設(shè)置。顯示模塊是實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的又一重要部分，其模塊的的獨(dú)立程度直接影響到數(shù)字鐘的可視化程度。在此部分的設(shè)計(jì)中，設(shè)置專用顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，與分，時(shí)及其他數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)別，在其中存放的是顯示段碼，而其他緩沖區(qū)存放的是時(shí)間數(shù)據(jù)。在顯示時(shí)，首先將時(shí)間十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示段碼，然后送往數(shù)碼管顯示。顯示段碼采用動(dòng)態(tài)掃描的方式。在要求改變顯示數(shù)據(jù)的類別數(shù)據(jù)調(diào)整有多種方式。一，可以直接進(jìn)入相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行有關(guān)操作，二，將調(diào)整分兩步，先進(jìn)入狀態(tài)，然后執(zhí)行操作，這兩步分別由兩個(gè)鍵控制。方式一，比較直接，設(shè)計(jì)思想也比較簡(jiǎn)單，但是，這種方式存在操作時(shí)間和控制鍵數(shù)目的矛盾。如果用比較少的鍵，那么可能會(huì)在進(jìn)入狀態(tài)后處于數(shù)據(jù)調(diào)整等待狀態(tài)，這樣會(huì)影響到顯示的掃描速度。 當(dāng)然在這種方式下，還可以使用多個(gè)狀態(tài)鍵，每個(gè)狀態(tài)鍵，完成一個(gè)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的調(diào)整。如果采用二的方式，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況。因?yàn)闋顟B(tài)的調(diào)整，與狀態(tài)的操作可以分別由兩個(gè)鍵控制，其狀態(tài)的調(diào)整數(shù)可以多達(dá)256個(gè)（理論上），操作的完成是這樣的，一鍵控制狀態(tài)的調(diào)整，一鍵控制數(shù)據(jù)的調(diào)整。以上兩種方式的實(shí)現(xiàn)都可以采用查詢和中斷的方式。兩種方式必須注意的問(wèn)題是兩者進(jìn)行相關(guān)操作的過(guò)程不能太長(zhǎng)否則會(huì)影響顯示的掃描。利用查詢的方式，方法傳統(tǒng)，對(duì)此就不作過(guò)多的討論，以下是采用中斷的方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)字鐘的一些討論和有關(guān)問(wèn)題作的一些處理。基于以上的討論可以設(shè)計(jì)如下：將調(diào)整分為狀態(tài)調(diào)整和數(shù)據(jù)調(diào)整兩部分，每次進(jìn)入中斷只執(zhí)行一次操作，然后返回，這樣，就不必讓中斷處于調(diào)整等待狀態(tài)，這樣，可以使中斷的耗時(shí)很小。將定時(shí)器中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高級(jí)，那么中斷的方式和查詢的方式一樣不會(huì)影響到時(shí)鐘的記數(shù)。1.4 方案選擇與論證1.4.1 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證方案一: 采用89c51芯片作為硬件核心，采用flash rom，內(nèi)部具有4kb rom 存儲(chǔ)空間,能于3v的超低壓工作,而且與mcs-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備isp在線編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二:采用at89s521,片內(nèi)rom全都采用flash rom；能以3v的超底壓工作；同時(shí)也與mcs-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8kb rom 存儲(chǔ)空間，同樣具有89c51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用at89s521作為主控制系統(tǒng).1.4.2 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證方案一： 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。方案二： 采用ds1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，ds1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的ram做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5v5.5v范圍內(nèi)，2.5v時(shí)耗電小于300na.1.4.3 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定: 采用at89s521作為主控制系統(tǒng); ds1302提供時(shí)鐘;led數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示。第二章 硬件電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件概述本電路是由at89s521單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3v超低壓工作；時(shí)鐘電路由ds1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5v5.5v。采用三線接口與cpu進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個(gè)31*8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器?？僧a(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能。2.2單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) at89s521單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)i/o口p0,p1,p2,p3, mcs-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的i/o口（p0、p1、p2、p3），每一條i/o線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,xtal1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,xtal2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出.第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端.2.3控制器的選擇單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2.4 數(shù)碼管的選擇2.4.1產(chǎn)品分類數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(com)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極com接到+5v，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(com)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極com接到地線gnd上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。led顯示方式有共陰極和共陽(yáng)極兩種。在本實(shí)驗(yàn)中采用共陽(yáng)極數(shù)碼管。以共陽(yáng)極為例， led七段數(shù)碼管的每一段接高電平時(shí)亮，不同的組合可以顯示不同的數(shù)字，有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖2-1，表2-1：af b g e c d 圖2-10gfedcba10000001gfedcba11110012gfedcba01001003gfedcba01100004gfedcba00110015gfedcba00100106gfedcba00000107gfedcba11110008gfedcba00000009gfedcba0010000表2-1 數(shù)碼管段碼2.4.2顯示方式 (1)靜態(tài)顯示 在靜態(tài)顯示方式下，每一位顯示器的字段控制線是獨(dú)立的。當(dāng)顯示某一字時(shí)，該位的各字段線和字位線的電平不變，也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。靜態(tài)顯示方式下led顯示器的電路連接方法是：每位led的字位控制線門(mén)共陰極點(diǎn)或共陽(yáng)極點(diǎn)連在一起，接地或接 5v；由于顯示的是整數(shù)，所以小數(shù)點(diǎn)那位可以不接，所以其字段控制線 （ag）分別接到一個(gè)7位口。(2)動(dòng)態(tài)顯示 利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng),通過(guò)位選分時(shí)顯示不同的數(shù)碼管，這樣可以看到正常的顯示。調(diào)用延時(shí)子程序循環(huán)顯示各路水壓值， 使能清楚的看到八路水壓的大小。2.5.石英晶體振蕩器 石英晶體振蕩器的特點(diǎn)是振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率易調(diào)整。它被廣泛應(yīng)用于彩電、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中。它還具有壓電效應(yīng)：在晶體某一方向加一電場(chǎng)，晶體就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形；反之，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。在這里，我們?cè)诰w某一方向加一電場(chǎng)，從而在與此垂直的方向產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，有了機(jī)械振動(dòng)，就會(huì)在相應(yīng)的垂直面上產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使機(jī)械振動(dòng)和電場(chǎng)互為因果，這種循環(huán)過(guò)程一直持續(xù)到晶體的機(jī)械強(qiáng)度限制時(shí)，才達(dá)到最后穩(wěn)定，這種壓電諧振的頻率即為晶體振蕩器的固有頻率。2.6.蜂鳴器的介紹2.6.1蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。2.6.2蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 (1) 壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.515v直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5khz的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 （2）電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。2.7 復(fù)位電路 無(wú)論用戶使用哪種類型的單片機(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。系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)料的現(xiàn)象，如無(wú)規(guī)律可循的“死機(jī)”、“程序走飛”等。而用仿真器調(diào)試時(shí)卻無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生或極少發(fā)生此現(xiàn)象。圖2-2復(fù)位電路2.8元件清單元件名稱類型數(shù)量晶震12m17段數(shù)碼管紅6單片機(jī)at89s52111排阻respack81三極管s9013h3317電阻4.7k6按鍵button4電阻1k4蜂鳴器speaker1電阻2201電容33p4電容10u12.9 原理圖見(jiàn)附錄圖4-1第三章 軟件設(shè)計(jì)3.1中斷方式應(yīng)注意的問(wèn)題： 采用中斷的方式，最好將定時(shí)器中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高級(jí)，關(guān)于程序數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題：一，在低優(yōu)先級(jí)中斷響應(yīng)時(shí)，應(yīng)在入棧保護(hù)數(shù)據(jù)時(shí)禁止高優(yōu)先級(jí)的中斷響應(yīng)。二，在入棧保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)后，對(duì)中斷程序執(zhí)行有影響的狀態(tài)位，寄存器，必須恢復(fù)為復(fù)位狀態(tài)的值。例如，在以下程序中，由于用到了十進(jìn)制調(diào)整，所以在中斷進(jìn)入時(shí)，將psw中的ac，cy位清零，否則，十進(jìn)制調(diào)整出錯(cuò)。3.2 定時(shí)準(zhǔn)確性的討論： 程序中定時(shí)器，一直處于運(yùn)行狀態(tài)，也就是說(shuō)定時(shí)器是理想運(yùn)作的，其中斷程序每隔0.1秒執(zhí)行一次，在理想狀態(tài)下，定時(shí)器定時(shí)是沒(méi)有系統(tǒng)誤差的，但由于定時(shí)器中斷溢出后，定時(shí)器從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，直到被重新置數(shù)，才開(kāi)始正確定時(shí)，這樣中斷溢出到中斷響應(yīng)到定時(shí)器被重新置數(shù)，其間消耗的時(shí)間就造成了定時(shí)器定時(shí)的誤差。如果在前述定時(shí)器不關(guān)的情況下，在中斷程序的一開(kāi)始就給定時(shí)器置數(shù)，此時(shí)誤差最小，誤差大約為：每0.1秒，誤差712個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)然這是在定時(shí)器定時(shí)剛好為0.1秒時(shí)的情況，由以上分析，如果數(shù)字鐘設(shè)計(jì)為查詢的方式或是在中斷的方式下將定時(shí)器中斷設(shè)置為最高級(jí)，我們?cè)诙〞r(shí)值設(shè)置時(shí)，可以適當(dāng)?shù)目鄢?個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間值。但如果在中斷的情況下，沒(méi)有將定時(shí)器中斷設(shè)置為最高級(jí)，那就要視中斷程序的大小，在定時(shí)值設(shè)置時(shí)，扣除相應(yīng)的時(shí)間值。第 37 頁(yè) 3.3軟件消抖： 消抖可以采用硬件（施密特觸發(fā)器）的方式，也可以采用軟件的方式。在此只討論軟件方式。軟件消抖有定時(shí)器定時(shí)，和利用延時(shí)子程序兩種方式。一，定時(shí)器定時(shí)消抖可以不影響顯示模塊掃描速度，其實(shí)現(xiàn)方法是：設(shè)置標(biāo)志位，在定時(shí)器中斷中將其置位，然后在程序中查詢。將其中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置為低于時(shí)鐘定時(shí)中斷，那么它就可以完全不影響時(shí)鐘定時(shí)。二，在采用延時(shí)子程序時(shí)，如果顯示模塊的掃描速度本來(lái)就不是很快，此時(shí)可能會(huì)影響到顯示的效果，一般情況下，每秒的掃描次數(shù)不應(yīng)小于50次，否則，數(shù)碼的顯示會(huì)出現(xiàn)閃爍的情況。因此，延時(shí)子程序的延時(shí)時(shí)間應(yīng)該小于20毫秒，如果采用定時(shí)器定時(shí)的方式，延時(shí)時(shí)間不影響時(shí)鐘。3.4原理框圖子程序延時(shí)延時(shí)鍵按下鍵按下處理程序結(jié)束ynn采用定時(shí)器延時(shí)中斷入口定時(shí)器中斷關(guān)延時(shí)n開(kāi)定時(shí)器中斷執(zhí)行操作鍵按下，開(kāi)定時(shí)器中斷查詢方式消抖 圖3-1延時(shí)消抖程序框圖流程圖3-1為消抖程序，去除因?yàn)槿藶樵蚝陀布驇?lái)的抖動(dòng)。采用延時(shí)檢測(cè)按鍵的方法來(lái)避免應(yīng)抖動(dòng)對(duì)程序的干擾，采用定時(shí)器定時(shí)的方式，延時(shí)時(shí)間不影響時(shí)鐘。中斷入口關(guān)本中斷執(zhí)行操作出口置位標(biāo)志位bz查詢標(biāo)志位bzbz為1？延時(shí)n時(shí)間開(kāi)中斷，清bzyn采用中斷的方式，軟件消抖設(shè)計(jì)圖3-2中斷程序框圖流程圖3-2為中斷程序，程序段置于時(shí)鐘中斷程序中。利用此定時(shí)器的定時(shí)可以延時(shí)設(shè)置為0.3秒，甚至更長(zhǎng)，而不影響計(jì)數(shù)。使中斷程序能定時(shí)執(zhí)行。開(kāi)始各緩沖區(qū)初始化對(duì)定時(shí)器，中斷設(shè)置開(kāi)始計(jì)數(shù)顯示緩沖單元首址送r0，掃描初值送r2取顯示單元值，轉(zhuǎn)為段顯碼送段數(shù)據(jù)口 掃描值送位數(shù)據(jù)口p1 延時(shí)一小段時(shí)間 顯示單元地址加一掃描值右移一位 顯示狀態(tài)是否切換查詢讓調(diào)整位的dp點(diǎn)亮?xí)r鐘數(shù)據(jù)顯示區(qū) 定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)顯示單元 秒表數(shù)據(jù)單元分調(diào)整？在顯示的低位斷碼上加80h，即點(diǎn)亮dp。yn查詢下一個(gè)調(diào)整位點(diǎn)亮dp的處理程序取斷碼送到顯示緩沖區(qū)單元6位顯示完？yn三個(gè)要顯示的狀態(tài)圖3-3報(bào)時(shí)模塊標(biāo)志位為1？秒表計(jì)數(shù)單元分值清零時(shí)值加一時(shí)值等于24？時(shí)值清零y時(shí)值比較bs=1？y標(biāo)志位為1？中斷入口定時(shí)模塊定時(shí)器置初值時(shí)間計(jì)數(shù)單元加一計(jì)數(shù)值等于10？計(jì)數(shù)值單元清零秒值加一秒值等于60？秒值清零分值加一分值等于60？yyyny分，時(shí)設(shè)定值等于時(shí)鐘值？標(biāo)志位 bs置1，輸出報(bào)時(shí)脈沖y分值比較定時(shí)器置初值結(jié)束以定時(shí)器定時(shí)頻率為報(bào)時(shí)頻率輸出，做法是：在每個(gè)定時(shí)中斷時(shí)，取反一個(gè)輸出引腳圖3-4第四章 調(diào)試 第一次按電子鐘啟動(dòng)調(diào)整鍵，電子鐘從0時(shí)0分0秒開(kāi)始運(yùn)行，進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)，再次按啟動(dòng)調(diào)整鍵，電子鐘進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)可利用各調(diào)整鍵調(diào)整時(shí)間，調(diào)整結(jié)束后可按啟動(dòng)調(diào)整鍵再次進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)。 關(guān)于亮度一致性的問(wèn)題是一個(gè)行業(yè)內(nèi)的常見(jiàn)問(wèn)題。有二個(gè)大的因素影響到亮度一致性。一是使用原材料芯片的選取，一是使用數(shù)碼管時(shí)采取的控制方式。1、原材料-芯片的vf和亮度和波長(zhǎng)是一個(gè)正態(tài)分布，即使篩選過(guò)芯片，vf和亮度和波長(zhǎng)已在一個(gè)很小的范圍了，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品還是在一個(gè)范圍內(nèi),結(jié)果就是亮度不一致。2、要保證數(shù)碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別。最好的辦法是恒流控制，流過(guò)每一個(gè)發(fā)光二極管的電流都是相同的，這樣發(fā)光二極管看起來(lái)亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導(dǎo)致vf不相同的發(fā)光二極管分到的電流不相同，所以亮度也不同。當(dāng)然以上二個(gè)條件是相輔相成的。 3、測(cè)量數(shù)碼管引腳分共陰和共陽(yáng)找公共共陰和公共共陽(yáng)：首先，我們找個(gè)電源（3到5伏）和1個(gè)1k（幾百歐的也行）的電阻，vcc串接個(gè)電阻后和gnd接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)led會(huì)發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后gnd不動(dòng)，vcc（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)led（一般是8個(gè)），那它就是共陰的了。相反用vcc不動(dòng)，gnd逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)led（一般是8個(gè)），那它就是共陽(yáng)的。也可以直接用數(shù)字萬(wàn)用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負(fù)極。心得體會(huì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師方小坤的指導(dǎo)下完成的。我做的是基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)！在論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了許多有關(guān)數(shù)字鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的文獻(xiàn)資料，使我對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)和使用有了更深的認(rèn)識(shí)。每方面的經(jīng)歷對(duì)我來(lái)說(shuō)都是一個(gè)難能可貴的鍛煉機(jī)會(huì)！ 然而，實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有我預(yù)期的那么順利，當(dāng)我收集好材料，擬定好設(shè)計(jì)步驟開(kāi)始編寫(xiě)程序時(shí)，卻總是出錯(cuò)，幸好有老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助，終于一步一步把程序編寫(xiě)完畢！通過(guò)幾天的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過(guò)程，將從書(shū)本上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)會(huì)了初步的電子電路仿真設(shè)計(jì),雖然過(guò)程中遇到了一些困難，但是在解決這些問(wèn)題的過(guò)程無(wú)疑也是對(duì)自己自身專業(yè)素質(zhì)的一種提高。當(dāng)最終調(diào)試成功的時(shí)候也是對(duì)自己的一種肯定。此次的設(shè)計(jì)作業(yè)不僅增強(qiáng)了自己在專業(yè)設(shè)計(jì)方面的信心，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養(yǎng)，為自己以后的學(xué)習(xí)方向的明確了重點(diǎn)。在現(xiàn)代這個(gè)社會(huì)，沒(méi)有知識(shí)是不行的!但是學(xué)貴一致用！有了知識(shí)再應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，這才是我們21世紀(jì)的人應(yīng)該努力的方向！數(shù)字鐘是個(gè)很有意思的課程設(shè)計(jì)，它同實(shí)際聯(lián)系比較緊密，所以做起來(lái)會(huì)很有趣味。在課題設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)了理論上還是有一些漏洞，這給我不少的壓力，這讓我下定決心利用業(yè)余時(shí)間努力加深文化知識(shí)。在使用protuse軟件進(jìn)行仿真的時(shí)候，遇到了很多問(wèn)題，但當(dāng)仔細(xì)檢查時(shí)，總是能找到因粗心而遺忘的連線或是迭錯(cuò)的元件。好在我一次次的改正克服，終于完成了我們?cè)诖髮W(xué)里的最后一次學(xué)習(xí)任務(wù)。我們要畢業(yè)了，要畢業(yè)了，我們要開(kāi)始真正的為我們的人生去努力拼搏，但是那種激情一定不會(huì)讓我失望的！我喜歡這種感覺(jué)！附錄一 ：電路原理圖圖4-1附錄二 ：程序：name zfport equ 0cfa0hhour equ 26h ；設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)buf equ 23h sbf equ 22h mbf equ 21h saequ 27hfaequ 28hhh equ 29hmb0equ 2ahmb1equ 2bhmb2equ 2ch mm0 equ 2dh cseg at 0000h ljmp start ；中斷初始化cseg at 0003h ljmp key0 cseg at 0013h ljmp key1cseg at 401bh ljmp clockcseg at 4100hstart: mov r0, #40h ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化 mov r6,#00h mov a, #00h mov r0, a inc r0 mov r0, a inc r0 mov r0, a inc r0 mov r0, a inc r0 mov r0, a inc r0 mov r0, a mov sp, #30h mov tmod, #10h mov th1, #38h mov tl1, #00h mov buf, #00h mov sbf, #00h mov mbf, #00h mov hour,#00h mov sa, #00h mov fa, #00h mov hh, #00h mov mb0, #00h mov mb1, #00h mov mb2, #00h mov mm0, #00h setb et1 setb ex1 setb pt1 setb ea setb p3.5 clr p3.0 mov tcon, #45h mov r5, #01hds1: mov r0, #40h ；掃描顯示 mov r2, #20h ds2: mov dptr, #port mov a, r0 acall table cjne r5, #02 ,l3 sjmp l2l3: cjne r5, #04h,l1 ；讓調(diào)整位的dp點(diǎn)亮l2: cjne r0, #42h,l0 add a,#80h sjmp l0l1: cjne r5,#03h, l4 sjmp l5l4: cjne r5, #05h,l0l5: cjne r0, #44h,l0 add a,#80hl0: movx dptr, a mov a, r2 cpl a mov p1, a mov r3, #07fh del: nop djnz r3, del inc r0 clr c mov a, r2 rrc a mov r2, a s2: cjne r5,#06h,s3 ；切換到顯示秒表計(jì)數(shù) setb ex0 sjmp miaobiaos3: cjne r5,#04h,s1 ；切換到定時(shí)設(shè)置狀態(tài)的顯示 sjmp dingshi s1: cjne r5,#05h,s0 sjmp dingshi s0: jnz ds2 mov r0, #40h ；取緩沖區(qū)到顯示緩沖區(qū) mov a, sbf acall get mov a, mbf acall get mov a, hour acall get sjmp ds1miaobiao:jnz ds2 ；秒表顯示 mov r0, #40h mov a, mb0 acall get mov a, mb1 acall get mov a, mb2 acall get ajmp ds1 dingshi: jnz ds2 ； 定時(shí)設(shè)置顯示 mov r0, #40h mov a, hh acall get mov a, fa acall get mov a, sa acall get ajmp ds1 table: inc a ；查表取段碼 movc a, a+pc ret db 3fh db 06h db 5bh db 4fh db 66h db 6dh db 7dh db 07h db 7fh db 6fh db 40hget: ；將一個(gè)兩位十進(jìn)制數(shù)放入兩個(gè)數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的兩個(gè)緩沖區(qū) mov r4, a anl a, #0fh mov r0, a inc r0 mov a, r4 swap a anl a, #0fh mov r0, a inc r0 ret clock: ；定時(shí)器中斷服務(wù)程序 jnb p3.0,d4 ；產(chǎn)生定時(shí)輸出脈沖 cpl p3.4 d4: mov tl1, #0afh mov th1, #3ch push psw push acc jnb p3.5,c0 ；秒表計(jì)數(shù)模塊 inc mb0 mov a, mb0 cjne a, #0ah,c0 mov mb0, #00h mov a, mb1 inc a da a mov mb1, a cjne a, #60h, c0 mov mb1, #00h mov a, mb2 inc a da a mov mb2, a cjne a, #60h, c0 mov mb2, #00h c0: jnb 78h, z1 ；時(shí)鐘計(jì)數(shù)程序 inc r6 cjne r6,#05h,z1 mov r6,#00h clr 78h setb ex0 z1: jnb 79h, z2 ；去抖延時(shí)程序 inc r6 cjne r6,#0fh,z2 mov r6,#00h clr 79h setb ex1 z2: inc buf mov a, buf cjne a, #0ah,quit mov buf, #00h mov a, sbf inc a da a mov sbf, a cjne a, #60h, quit mov sbf, #00h mov a, mbf clr p3.0 ；定時(shí)脈沖輸出一分鐘 d2: inc a da a mov mbf, a mov a, fa ；定時(shí)比較分值 cjne a, mbf,d0 sjmp d1 d0: mov a, mbf cjne a, #60h, quit mov mbf, #00h mov a, hour inc a da a mov hour ,a d1: mov a,sa ；定時(shí)比較時(shí)值 cjne a, h