單片機(jī)電腦數(shù)字鐘

1、江西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題：單片機(jī)電腦數(shù)字鐘指導(dǎo)老師：魏洪昌時(shí)間：2011年9月目錄第一章 緒 論1.1電腦時(shí)鐘的背景1.2電腦時(shí)鐘的意義1.3電腦時(shí)鐘的應(yīng)用第二章 整體設(shè)計(jì)方案2.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史與選擇2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三章 單片機(jī)音樂播放器的硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2 LED顯示電路第四章 單片機(jī)音樂播放器的軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖4.2電腦時(shí)鐘的原理圖4.3 主程序第五章 系統(tǒng)仿真第六章 調(diào)試與功能說明 6.1 硬件調(diào)試6.2 系統(tǒng)性能測試與功能說明6.3 系統(tǒng)錯(cuò)誤分析6.4 軟件調(diào)試問題及解決結(jié)束語致謝參考文獻(xiàn)摘  要：近年來隨著計(jì)算

2、機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，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)，因此越來越廣泛地應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域. 本文的電腦時(shí)鐘系統(tǒng)是以單片機(jī)（AT89C51）為核心, LCD1602液晶顯示器顯示,使用DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片完成時(shí)鐘/日歷的基本功能，同時(shí)利用DS18B20溫度傳感器測量環(huán)境溫度能夠?qū)崿F(xiàn)日常的時(shí)鐘顯示，同時(shí)具有時(shí)鐘/日期調(diào)整功能。具體介紹應(yīng)用Proteus的ISIS軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的電腦時(shí)鐘鐘設(shè)計(jì)與仿真的實(shí)現(xiàn)方法。該方法既能準(zhǔn)確驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是否滿足技術(shù)要求,又能提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量,降低開發(fā)成本,具有

3、推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞： AT89C51；LCD1602；DS1302；DS18B20AbstractIn recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features,

4、 it isparticularly suited to and control of the system, increasingly widely used in various fields.This article describes an couputer bell system is single-chip microcomputer (AT89C51) as the core, Can realize daily clock display, LCD1602 LCD display, use DS1302 real-time clock calendar chips clock/

5、calendar, at the same time use the basic function of the temperature sensor DS18B20 measuring environmental temperature ,but also has the clock adjustment/date.Describes the application of Proteus's ISIS software of the electronic single-chip system clock to achieve the design and simulation met

6、hods in details.The method can not only test the property of the system precisely,but also improve development efficiency and reduce development cost,which values in popularity.Key words： AT89C51; LCD1602；DS1302；DS18B20第一章 緒論1.1電腦時(shí)鐘的背景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)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力的推動(dòng)和提高了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展與信息

7、化程度，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提升，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時(shí)間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。然而遇到重大事情的時(shí)候，一旦忘記時(shí)間，就會(huì)給自己或他人造成很大麻煩。平時(shí)我們要求上班準(zhǔn)時(shí)，約會(huì)或召開會(huì)議必然要提及時(shí)間；火車要準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)，航班要準(zhǔn)點(diǎn)起飛；工業(yè)生產(chǎn)中，很多環(huán)節(jié)都需要用時(shí)間來確定工序替換時(shí)刻。所以說能隨時(shí)準(zhǔn)確的知道時(shí)間并利用時(shí)間，是我們生活和工作中必不可少的1。想知道時(shí)間，手表當(dāng)然是一個(gè)很好的選擇，但是，在忙碌當(dāng)中，我們還需要一個(gè)“助理” 及時(shí)的給我們提醒時(shí)間。所以，計(jì)時(shí)器最好能夠擁有一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)，隨時(shí)提醒容易忘記時(shí)間的人。 最早能夠定時(shí)

8、、報(bào)時(shí)的時(shí)鐘屬于機(jī)械式鐘表，但這種時(shí)鐘受到機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力和體積的限制，在功能、性能以及造價(jià)上都沒辦法與電子時(shí)鐘相比。 1.2電腦時(shí)鐘的意義電腦時(shí)鐘是采用電子電路實(shí)現(xiàn)對時(shí)、分、秒進(jìn)行數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭，車站， 碼頭辦公室等公共場所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得電腦時(shí)鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，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、0按時(shí)自動(dòng)打鈴、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(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)

9、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。1.3電腦時(shí)鐘的應(yīng)用電腦時(shí)鐘主要是利用電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化、數(shù)字化，擁有時(shí)間精確、體積小、界面友好、可擴(kuò)展性能強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工作當(dāng)中。當(dāng)今市場上的電子時(shí)鐘品類繁多，外形小巧別致。也有體型較大的，諸如公共場所的大型電子報(bào)時(shí)器等。電腦時(shí)鐘首先是數(shù)字化了的時(shí)間顯示或報(bào)時(shí)器，在此基礎(chǔ)上，人們可以根據(jù)不同場合的要求，在時(shí)鐘上加置其他功能，比如定時(shí)鬧鈴，萬年歷，環(huán)境溫度、濕度檢測，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測，USB擴(kuò)展口功能等。本設(shè)計(jì)電腦時(shí)鐘主要功能為：1、具有時(shí)間顯示和手動(dòng)校對功能，24小時(shí)制；2、具有年、月、日顯示和手動(dòng)校對功能；3、具有復(fù)位功

10、能。4、具有環(huán)境溫度采集和顯示功能。第二章 整體設(shè)計(jì)方案2.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史與選擇歷史：（1）4位單片機(jī)1975年，美國德克薩斯儀器公司首次推出4位單片機(jī)TMS-1000；此后，各個(gè)計(jì)算機(jī)公司競相推出四位單片機(jī)。日本松下公司的MN1400系列，美國洛克威爾公司的PPS/1系列等。四位單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：PC機(jī)的輸入裝置，電池充電器，運(yùn)動(dòng)器材，帶液晶顯示的音/視頻產(chǎn)品控制器，一般家用電器的控制及遙控器，電子玩具，鐘表，計(jì)算器，多功能電話等。（2）8位單片機(jī)1972年，美國Intel公司首先推出8位微處理器8008，并于1976年9月率先推出MCS-48系列單片機(jī)。在這以后，8位單片機(jī)紛紛

11、面市。例如，莫斯特克和仙童公司合作生產(chǎn)的3870系列，摩托羅拉公司生產(chǎn)的6801系列等。隨著集成電路工藝水平的提高，一些高性能的8位單片機(jī)相繼問世。例如，1978年摩托羅拉公司的MC6801系列及齊洛格公司的Z8系列，1979年NEC公司的UPD78XX系列。這類單片機(jī)的尋址能力達(dá)64KB，片內(nèi)ROM容量達(dá)4-8KB，片內(nèi)除帶有并行IO口外，還有串行IO口，甚至還有AD轉(zhuǎn)化器功能。8位單片機(jī)由于功能強(qiáng)，被廣泛用于自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、智能接口、過程控制、通信、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。（3）16位單片機(jī)1983年以后，集成電路的集成度可達(dá)幾十萬只管/片，各系列16位單片機(jī)紛紛面市。這一階段的代表

12、產(chǎn)品有1983年Intel公司推出的MCS-96系列，1987年Intel推出了80C96，美國國家半導(dǎo)體公司推出的HPC16040，NEC公司推出的783XX系列等。16位單片機(jī)主要用于工業(yè)控制，智能儀器儀表，便攜式設(shè)備等場合。（4）32位單片機(jī)隨著高新技術(shù)只智能機(jī)器人，光盤驅(qū)動(dòng)器，激光打印機(jī)，圖像與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，復(fù)雜實(shí)時(shí)控制，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，20世紀(jì)80年代末推出了32位單片機(jī)，如Motorlora公司的MC683XX系列，Intel的80960系列，以及近年來流行的ARM系列單片機(jī)。32位單片機(jī)是單片機(jī)的發(fā)展趨勢，隨著技術(shù)的發(fā)展及開發(fā)成本和產(chǎn)品價(jià)格的下降，將會(huì)與8位單片機(jī)并

13、駕齊驅(qū)。（5）64位單片機(jī)近年來，64位單片機(jī)在引擎控制，智能機(jī)器人，磁盤控制，語音圖像通信，算法密集的實(shí)時(shí)控制場合已有應(yīng)用，如英國Inmos公司的Transputer T800是高性能的64位單片機(jī)。選擇：單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低

14、價(jià)格、大存儲(chǔ)容量、強(qiáng)I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個(gè)方面：1、多功能 單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時(shí)器-看家狗）、高速I/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。 有的單片機(jī)針對某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動(dòng)器也開始集成在8位單片機(jī)中。2、高效率和高性能 為了提

15、高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機(jī)開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計(jì)技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機(jī)的時(shí)鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機(jī)的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級(jí)語言（如C語言）來開發(fā)單片機(jī)的程序。使用高級(jí)語言可以降低開發(fā) 難度，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。3、低電壓和低功耗 單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以在更低的電壓下工作（1.2

16、V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級(jí)。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時(shí)間。4、低價(jià)格 單片機(jī)應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低其產(chǎn)品的價(jià)格。下面大致介紹一下單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)。（1）家用電器領(lǐng)域 用單片機(jī)控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機(jī)等）功能更完善，更加智能化和易于使用。（2）辦公自動(dòng)化領(lǐng)域 單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計(jì)算機(jī)的鍵盤、磁盤驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)和傳真機(jī)等。（3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)

17、用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計(jì)量儀器、收款機(jī)、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機(jī)構(gòu)成的專用系統(tǒng)。與通用計(jì)算機(jī)相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。（4）工業(yè)自動(dòng)化 在工業(yè)控制和機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計(jì)算機(jī)外，很多都是以單片機(jī)為核心的單片機(jī)和多機(jī)系統(tǒng)。（5）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機(jī)和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一

18、代的智能傳感器。它將傳感器變換后的物理量作進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號(hào)，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計(jì)算機(jī)接口。（6）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域 通常應(yīng)用于電子綜合顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機(jī)系統(tǒng)更加重要。2.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編

19、程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)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(chǔ)器組合在單個(gè)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(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。第三章 單片機(jī)電腦數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖常用復(fù)位電路圖P3引腳兼用功能P3.0串行通訊輸入（RXD）P3.1串行通訊輸出（TXD）P3.2外部中斷0（ INT0）P

20、3.3外部中斷1（INT1）P3.4定時(shí)器0輸入(T0)P3.5定時(shí)器1輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通RDP3端口引腳兼用功能表3.2 LED顯示電路顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如下圖所示。LED顯示器的符號(hào)圖發(fā)光二極管（LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線

21、段圍成8字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖是共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號(hào).共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號(hào)圖顯示電路顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間,即時(shí)、分、秒，因此需要6個(gè)數(shù)碼管，另需兩個(gè)數(shù)碼管來顯示橫。采用動(dòng)態(tài)顯示方式顯示時(shí)間，硬件連接如下圖所示，時(shí)的十位和個(gè)位分別顯示在第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管，分的十位和個(gè)位分別顯示在第四個(gè)和第五個(gè)數(shù)碼管，秒的十位和個(gè)位分別顯示在第七個(gè)和第八個(gè)數(shù)碼管，其余數(shù)碼管顯示橫線。LED顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動(dòng)方式

22、可分成靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。第四章 單片機(jī)電腦數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾個(gè)方面的問題：（1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；（2）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；（3）建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；（4）繪制程序流程圖；（5）合理分配系統(tǒng)資源；（6

23、）為程序加入注釋，提高可讀性，實(shí)施軟件工程；（7）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。 這次的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。主程序是先開始，然后啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器啟動(dòng)后在進(jìn)行按鍵檢測，檢測完后，就可以顯示時(shí)間。按鍵處理是先檢測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒有按下，就把時(shí)間顯示出來。定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒到，就檢測1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測1小時(shí)是否到，1小

24、時(shí)如果到，時(shí)單元就加1，如果沒到，就顯示時(shí)間。時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。開始啟動(dòng)定時(shí)器按鍵檢測時(shí)間顯示開始日歷日期數(shù)據(jù)處理溫度數(shù)據(jù)處理液晶顯示按鍵掃描按鍵按下按鍵控制初始化N Y 時(shí)間日期的修改NYNYNY時(shí)加1顯示時(shí)間結(jié)束開始秒按鍵按下？秒加1分按鍵按下？分加1時(shí)按鍵按下？4.2電腦時(shí)鐘的原理圖數(shù)字鐘的原理圖4.3 主程序 S-1 EQU 30H ;秒寄存器M-1 EQU 31H ;分寄存器H-1 EQU 32H ;時(shí)寄存器ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HRETI

25、ORG 000BHLJMP TIMERORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 001BHRETIORG 4000HSTART: MOV 30H,00H 時(shí)間寄存器清零 MOV 31H,#00HMOV 32H,#00HMOV 33H,00HMOV 20H,#10 ;1S中斷次數(shù)寄存器MOV 21H,#02MOV SP,#40H ;堆棧設(shè)置MOV IP,#00HMOV IE,#82H ;開EAETOMOV TMOD,#01H ;定時(shí)器模式1MOV THO,#03CH ;50MS裝初值MOV TLO,#0B0HSETB TRO ;啟動(dòng)TROLOOP: ACALL DLSP JNB

26、 P3.4,MTJNB P3.5,HTAJMP LOOPMT: ACALL DISP ;分調(diào)整JNB P3.4,MTINC M-1MOV A,M-1CJNE A,#60,LOOPMOV M-1,#00HAJMP LOOPHT: ACALL DISP ;時(shí)調(diào)整JNB P3.5,HTINC H-1MOV A,H-1CJME A,#24,LOOPMOV H-1,#00HAJMP LOOP*以下為顯示子程序*DISP: MOV DPTR,#NUMTAB ;顯示程序MOV A,M-1MOV B,#10DIV ABADD A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P3.2ACALL DEL

27、AYSETB P3.2MOV A,BADD A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P3.3ACALL DELAYSETB P3.3MOV A,H-1MOV B,#10DIV ABADD A,R0MOVC A,A=DPTRMOV P1.ACLR P3.0ACALL DELAYSETB P3.0MOV A,BADD A,R0MOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P3.1ACALL DELAYSETB P3.1RET*以下為定時(shí)器中斷服務(wù)器程序*TIMER: PUSH ACC ;定時(shí)器中斷PUSH PSWMOV TL0,#B4H ;50MS定時(shí)值調(diào)整MOV TH0,#

28、03CHDJNZ 20H,RETI-1MOV 20H,#10CPL 25H.0 ;秒點(diǎn)閃爍處理JNB 25H.0,T-1MOV RO,#0AJMP T-2T-1: MOV R0,#10T-2: DJNZ 21H,RETI-1MOV 21H,#2INC S-1MOV A,S-1CJNE A,#60,RETI-1MOV S-1,#0INC M-1MOV A,M-1CJNE A,#60,RETI-1MOV M-1,#0INC H-1MOV A,H-1CJNE A,#24,RETI-1MOV H-1,#0RETI-1: POP PSW ;出棧POP ACCRETI*以下為延時(shí)子程序* DELAY: M

29、OV R7,#2 延時(shí) DELAY: MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DELAY1RET*以下為顯示數(shù)碼表*NUMTAB: DB 03H,95H,25H,0DH,99HDB 49H,41H,1FH,01H,09HDB 02H,94H,24H,0CH,98HDB 48H,40H,1EH,00H,08HEND 第五章 系統(tǒng)仿真仿真分析：由于自己的水品有限，加之對protel、proteus等軟件不太熟悉，所以自己做出來的原理圖在仿真時(shí)出現(xiàn)太多錯(cuò)誤，而由于種種原因?qū)е聲r(shí)間緊迫，不能再重新設(shè)計(jì)電路圖，或改正其中的錯(cuò)誤，所以自己設(shè)計(jì)的原理圖仿真失敗，對此自己深表遺憾和慚愧。希望自

30、己能利用假期的時(shí)間多去了解這些軟件，為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后的工作打好基礎(chǔ)。相信“亡羊補(bǔ)牢，為時(shí)未晚”。 介于上面的原因，自己只有把老師給的電路圖利用PROTEUS軟件簡單的做了一下仿真。截圖見后面的附錄。 但是總的來說，PROTEUS仿真的一般步驟如下：1. 放置元件l （1）新建一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)，選擇component 模式按鈕，再點(diǎn)擊對象選擇窗口上的P鈕進(jìn)入元件庫中。l （2）在KEYWORD 對話框中輸入關(guān)鍵詞，比如說輸入TRAFFIC，在結(jié)果窗口就會(huì)顯示查找的結(jié)果，雙擊查詢結(jié)果，對應(yīng)元件就會(huì)添加到對象選擇列表當(dāng)中。l （3）當(dāng)把原理圖所有的元件的都選擇添加好以后，將元件擺放到原理圖編輯窗

31、口當(dāng)中（選中元件，其呈高亮狀態(tài)，在預(yù)覽窗口將出現(xiàn)元件預(yù)覽。）。2.元件調(diào)整（1）移動(dòng)：將鼠標(biāo)移到元件上，右鍵單擊（元件呈高亮狀態(tài)），按住鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)元件，松開左鍵，元件位置就確定下來。注意一點(diǎn)，這時(shí)元件還處于選取狀態(tài)，再點(diǎn)擊左鍵，元件再次放置。（2） 旋轉(zhuǎn)：右鍵選中元件，元件呈高亮狀態(tài)，再在旋轉(zhuǎn)按鈕框中點(diǎn)擊一種旋轉(zhuǎn)方式，元件就會(huì)以90 度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。3.縮放和捕捉(1)縮放：在VIEW 菜單下含有四種縮放方式：u 按F6 或單擊ZOOM IN 按鈕，鼠標(biāo)所在周圍放大。u 按F7 或單擊ZOOM OUT 按鈕，鼠標(biāo)所在周圍縮小。u 按F8 或單擊ZOOM ALL 按鈕，返回整張?jiān)O(shè)計(jì)圖。u 單擊Z

32、OOM TO AREA，可以選擇一部分進(jìn)行放大。u 按住SHIFT 鍵并用鼠標(biāo)左鍵拖曳一個(gè)框，釋放SHIFT 鍵后就會(huì)放大到所選區(qū)域。(2)捕捉：ISIS 中有一個(gè)強(qiáng)大個(gè)功能是實(shí)時(shí)捕捉。當(dāng)鼠標(biāo)靠近引腳時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行捕捉。極大的方便原理圖的繪制。該功能在Tool Manu 中，默認(rèn)是打開的。4.連線導(dǎo)線繪制過程：（1）選中連線模式：導(dǎo)線模式或總線模式；（2）點(diǎn)擊起點(diǎn)及終點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)拉出導(dǎo)線。（3） 導(dǎo)線復(fù)制：單擊起點(diǎn)，系統(tǒng)走出和上一條導(dǎo)線相同的軌跡。（4）對導(dǎo)線進(jìn)行拖曳，調(diào)整導(dǎo)線位置。 5.編寫程序 6.鏈接編譯源程序 7.電路仿真點(diǎn)擊仿真盤框中的運(yùn)行按鈕。電路進(jìn)入仿真狀態(tài)，即可觀察電路運(yùn)行

33、效果。第五章 調(diào)試與功能說明6.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試比較困難。因?yàn)槭钦{(diào)試所以不能對元件進(jìn)行焊接，只能把各個(gè)元件用導(dǎo)線鏈接起來調(diào)整的整體過程是各個(gè)系統(tǒng)逐個(gè)調(diào)試，各部分調(diào)試成功后在進(jìn)行組裝后的整體調(diào)整。調(diào)試過程包括：1.顯示部分的測試要考慮到干擾及環(huán)境的的制約。在調(diào)試過程中要考慮到多重因素，避免在調(diào)試過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，而導(dǎo)致調(diào)試的不成功。例如：數(shù)碼管的顯示不穩(wěn)定，不停的閃爍等。1.控制部分的調(diào)試：在控制部分的調(diào)試中我們要注意的是：不能出現(xiàn)短路，一但短路還可能燒壞元件和電路，還有要注意接線是或接觸不良等，要考慮周到細(xì)心仔細(xì)，盡量不出現(xiàn)這等情況而導(dǎo)致的調(diào)試不成功例如：按下按鍵后數(shù)據(jù)有事正常有時(shí)不正常，數(shù)

34、據(jù)的加減不穩(wěn)定。這就是由于上面的因素造成的。6.2 系統(tǒng)性能測試與功能說明走時(shí)：默認(rèn)為走時(shí)狀態(tài)，按24小時(shí)制分別顯示“時(shí)時(shí)-分分-秒秒”，有2個(gè)“-”動(dòng)態(tài)顯示，時(shí)間會(huì)按實(shí)際時(shí)間以秒為最少單位變化。走時(shí)調(diào)整：按ksec對秒進(jìn)行調(diào)整，按一下加一秒；按kmin對分進(jìn)行調(diào)整，按一下加一分；按khour對時(shí)進(jìn)行調(diào)整，按一下加一小時(shí)，從而達(dá)到快速設(shè)定時(shí)間的目的。6.3 系統(tǒng)錯(cuò)誤分析時(shí)間是一個(gè)基本物理量，具有連續(xù)、自動(dòng)流逝、不重復(fù)等特性。我國時(shí)間基準(zhǔn)來自國家授時(shí)中心，人們?nèi)粘Ｊ褂玫臅r(shí)鐘就是以一定的精度與該基準(zhǔn)保持同步的。結(jié)合時(shí)間概念和誤差理論，可以定義電子鐘的走時(shí)誤差S=S1-S2,S1表示程序?qū)嶋H運(yùn)行計(jì)算

35、所得的秒；S2表示客觀時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)秒。S>0時(shí)表示電子鐘秒單元數(shù)值刷新滯后，即走時(shí)誤差為“慢”；反之，S<0表示秒單元數(shù)值的刷新超前，即走時(shí)誤差為“快”。本次設(shè)計(jì)的單片機(jī)電子鐘系統(tǒng)中，其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時(shí)器溢出誤差，延遲誤差。晶體頻率產(chǎn)生震蕩，容易產(chǎn)生走時(shí)誤差；定時(shí)器溢出的時(shí)間誤差，本應(yīng)這一秒溢出，但卻在下一秒溢出，造成走時(shí)誤差；延遲時(shí)間過長或過短，都會(huì)造成與基準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生偏差，造成走時(shí)誤差。6.4 軟件調(diào)試問題及解決軟件程序的調(diào)試一般可以將重點(diǎn)放在分模塊調(diào)試上，統(tǒng)調(diào)是最后一環(huán)。軟件調(diào)試可以采取離線調(diào)試和在線調(diào)試兩種方式。前者不需要硬件仿真器，可借助于軟件仿真器即可；后者一般需要仿真系統(tǒng)的支持。本次課題，Keil軟件來調(diào)試程序，通過各個(gè)模塊程序的單步或跟蹤調(diào)試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調(diào)程序。仿真部分采用protus 6 professional軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。首先打開protus 6 professional軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進(jìn)行原理圖的繪制；繪制好后再選擇w