電子時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)(c語(yǔ)言版,調(diào)試完美通過(guò),可直接使用)(附原理圖源程序以及完整的文檔)

1、湖南人文科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì) 系 別： 通信與控制工程系專(zhuān) 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： 09級(jí)通信二班 學(xué)生姓名: 袁 琦 黃文付 學(xué) 號(hào): 起止日期: 2011年12月20日2011年12月30日 指導(dǎo)教師: 王善偉 姚毅 謝四蓮 教研室主任： 劉建閩摘 要時(shí)鐘是人類(lèi)日常生活必不可少的工具，本設(shè)計(jì)從日常生活中常見(jiàn)的事物入手，通過(guò)對(duì)電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)，讓我們認(rèn)識(shí)到單片機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的每個(gè)領(lǐng)域，該設(shè)計(jì)不僅可以鍛煉我們的動(dòng)手能力，而且可以加深我們對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)和激發(fā)我們對(duì)未知科學(xué)領(lǐng)域的探索。本文利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能的主要內(nèi)容。

2、它體積小，成本低、功能強(qiáng)、使用方便、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。本次設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式按鍵進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，其中STC89C52是核心元件，同時(shí)采用數(shù)碼管LED動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直觀等特點(diǎn)。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯滿刻度為“23時(shí)59分59秒”，另外利用DS1302具有校時(shí)功能，斷電后有記憶功能，恢復(fù)供電時(shí)可實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)同步等特點(diǎn)。該系統(tǒng)同時(shí)具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：STC89C52 ； LED數(shù)碼管；8255芯片；DS1302芯片；目錄設(shè)計(jì)要求 . 11方案論證與對(duì)比 . 11.

3、1方案一 . 11.2方案二 . 21.3方案對(duì)比 . 22系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) . 32.1單片機(jī)的選擇及引腳功能介紹 . 32.2 8255A芯片的結(jié)構(gòu)及引腳功能介紹 . 42.3 DS1302芯片的結(jié)構(gòu)及引腳功能介紹 . 62.4顯示電路設(shè)計(jì) . 72.5電源電路設(shè)計(jì) . 82.6鍵盤(pán)動(dòng)態(tài)掃描電路設(shè)計(jì) . 83控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) . 103.1主程序流程圖 . 103.2顯示子程序 . 113.3鬧鐘時(shí)間設(shè)定功能程序 . 113.4鍵盤(pán)掃描程序 . 124系統(tǒng)功能調(diào)試與整體指標(biāo) . 134.1硬件調(diào)試與分析 . 134.2軟件調(diào)試與分析 . 134.3性能分析 . 135詳細(xì)儀器清單 .

4、146總結(jié)與思考及致謝 . 15參考文獻(xiàn) . 16附錄一：程序（方案一） . 17附錄二：程序（方案二） . 25電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求利用單片機(jī)作為控制核心，完成一個(gè)時(shí)鐘計(jì)時(shí)器。具體要求如下： (1)采用6位LED數(shù)碼顯示時(shí)、分、秒。 (2)時(shí)制式為24小時(shí)制。(3)使用按鍵開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)時(shí)、分調(diào)整。 (4)秒表/時(shí)鐘功能轉(zhuǎn)換。 (5)定時(shí)設(shè)定提醒的功能。 (6)整點(diǎn)提醒（蜂鳴）。(7)DS1302設(shè)時(shí)，對(duì)時(shí)，掉電記憶時(shí)間的功能。1方案論證與對(duì)比1.1方案一此方案采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T0進(jìn)行計(jì)時(shí)，STC89S52實(shí)時(shí)控制。如圖1所示：P0PAPB6位LED數(shù)碼管顯示蜂鳴器STC89C52單片機(jī)定

5、時(shí)器P2圖 1 方案一系統(tǒng)方框圖8255矩陣鍵盤(pán)PC11.2方案二此方案采用專(zhuān)用時(shí)鐘芯片DS1302精確計(jì)時(shí)，單片機(jī)STC89C52實(shí)時(shí)讀取時(shí)鐘顯示至6位數(shù)碼管。如圖2所示： DS1302STC89C52單片機(jī)控制器蜂鳴器P0PAPB82556位LED數(shù)碼管顯示P2圖 2 方案二系統(tǒng)方框圖 PC 矩陣鍵盤(pán)1.3方案對(duì)比以上方案中，方案一設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，編程比較簡(jiǎn)單，計(jì)時(shí)精度不高，準(zhǔn)確性不能完全保證。雖硬件簡(jiǎn)潔、成本更低廉、便于實(shí)現(xiàn)，綠色環(huán)保，編程簡(jiǎn)單易寫(xiě)，不能達(dá)到提高同學(xué)們編程的能力和對(duì)單片機(jī)及其擴(kuò)展芯片的學(xué)習(xí)和深程度的去了解單片機(jī)及其更廣泛的應(yīng)用，故在此我們選擇挑戰(zhàn)，放棄對(duì)其選擇。雖然我們對(duì)其進(jìn)行

6、了放棄，但我們也把此方法的程序?qū)懞靡员氵M(jìn)行對(duì)比。方案二與方案一相比，編程比較復(fù)雜，計(jì)時(shí)精度較高，而且可以靈活運(yùn)用，可擴(kuò)展性好，并能充分的利用單片機(jī)的有效資源。還可讓我們培養(yǎng)我們的自學(xué)能力，自己去發(fā)掘單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其擴(kuò)展功能，自己去學(xué)會(huì)怎樣對(duì)其他芯片控制的學(xué)習(xí)方法，使得課程設(shè)計(jì)具有一定的挑戰(zhàn)性，正因如此，故我們選擇方案二。22系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)的選擇及引腳功能介紹STC89C52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳（引腳圖如圖四所示），4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中

7、斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，STC89C52RC設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。圖4 STC89C52芯片引腳圖引腳功能介紹：VCC（40）：5V；GND（20）：接地；P0口（3932）：P0口為8位漏極開(kāi)路雙向I/O口，每引腳可吸收8個(gè)TTL門(mén)電流；3P1口（1

8、8）：P1口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收和輸出4個(gè)TTL門(mén)電流；P2口（2128）：P2口為內(nèi)部上拉電阻器的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收和輸出4個(gè)TTL門(mén)電流；P3口（1017）：P3口是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻器的雙向I/O口，可接收和輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，P3口也可作為AT89C51的特殊功能口；RST（9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持RST引腳2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間；ALE/PROG（30）：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信

9、號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6，它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的，要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)1個(gè)ALE脈沖；PSEN（29）：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期2次PSEN有效，但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這2次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)；EA/VPP（31）：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器地址為（0000HFFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）；XTAL1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入；XTAL2（18）：來(lái)自反向振蕩器的輸出。2.2 8255A芯片

10、的結(jié)構(gòu)及引腳功能介紹8255A芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用可編程并行接口電路，廣泛應(yīng)用于單片機(jī)擴(kuò)展并行I/O口。它具有8個(gè)位并行口PA、PB和PC。8255A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖5所示。（1）8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有以下幾部分組成：a.并行I/O端口A、B、C 8255A的內(nèi)部有3個(gè)8位并行I/O口：A口、B口、C4口。3個(gè)I/O口都可以通過(guò)編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同。A口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器。B口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器（不鎖存）。 C口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位

11、輸入鎖存器（不鎖存）。 當(dāng)數(shù)據(jù)傳送不需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，這3個(gè)端口都可以用作輸入口或輸出口。當(dāng)A口B口需要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，C口可以作為A口和B口的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。b.工作方式控制電路：8255A的三個(gè)端口在使用使可分為A、B兩組。A組包括A口8位和C口高4位：B組包括B口8位和C口低4位。兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫(xiě)入的控制字決定兩組的工作方式，也可對(duì)C口每一位置“1” 或清“0”。c.數(shù)據(jù)總線緩沖器：數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)雙向的8位緩沖器，是8255A與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線的接口，8255A的D0D7可以和AT89C51單片機(jī)的P0.0P0.7直接相連。數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可

12、通過(guò)數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行。d.讀/寫(xiě)控制邏輯：8255A讀/寫(xiě)控制邏輯的作用是從CPU的地址和控制總線上接受有關(guān)信號(hào)，轉(zhuǎn)變成各種控制命令送到數(shù)據(jù)緩沖器及A組和B組的控制電路，控制A、B、C3個(gè)端口的操作。其引腳圖如圖5所示：圖5 8255引腳圖引腳功能介紹：8255A共有40個(gè)引腳，一般為雙列直插DIP封裝，40個(gè)引腳可分為與CPU連接的數(shù)據(jù)線、地址和控制信號(hào)以及與外圍設(shè)備連接的三個(gè)端口線。5D0D7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線。RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器清0，A口、B口、C口被置為輸入方式。CS：片選信號(hào)，輸入，低電平有效。RD.：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，允許C

13、PU通過(guò)8255A D0D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。WR.：寫(xiě)信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，允許A1A0：端口控制信號(hào)，輸入。2位可構(gòu)成四種狀態(tài)，分別尋址A口、B口、C口和控制寄存器PA0PA7：A口數(shù)據(jù)線，雙向。PB0PB7：B口數(shù)據(jù)線，雙向。PC0PC7：C口數(shù)據(jù)/信號(hào)線，雙向。當(dāng)8255A工作于方式0時(shí)，PC0PC7分為兩組（每組4位）并行I/O數(shù)據(jù)線；當(dāng)8255A工作于方式1或方式2時(shí)，PC0PC7為A口、B口提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。2.3 DS1302芯片的結(jié)構(gòu)及引腳功能介紹DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、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

14、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。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。（1）DS1302的引腳功能及結(jié)構(gòu)DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc10.2V時(shí)，Vcc2

15、給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST6接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)

16、輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說(shuō)明。SCLK始終是輸入端。 DS1302的引腳功能以及單片機(jī)的連接圖如圖6圖6 DS1302引腳及其與單片機(jī)連接的原理圖2.4顯示電路設(shè)計(jì)單片機(jī)中通常用七段LED構(gòu)成字型“8”，另外，還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管以顯示小數(shù)位！這種顯示器有共陰和共陽(yáng)兩種！發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起的（公共端）稱為共陽(yáng)極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中，7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆劃（段），a_g,另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時(shí)，該段筆畫(huà)即亮；不加電壓則暗。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需外加限流電

17、阻。由于共陰極連接需加驅(qū)動(dòng)，故在這里我采用的是共陽(yáng)陽(yáng)極連接。7以共陽(yáng)極LED為例，各LED公共陽(yáng)極K0接高電平，若向各控制端a,b, ，g,dp順次送入00011110信號(hào)，則該顯示器顯示“”字型。共陰極7段LED顯示數(shù)字0 F、文字、符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)的編碼（a段為最地位，dp點(diǎn)為最高位），如圖7。圖7 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)顯示電路設(shè)計(jì)2.5電源電路設(shè)計(jì)在各種電子設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源是必不可少的組成部分，它是電子設(shè)備唯一能量來(lái)源，它的設(shè)計(jì)思路是根據(jù)我們以前學(xué)過(guò)的模電電子技術(shù)，要想得到我們所要的+6V輸出電壓，就需將交流220V的電壓經(jīng)過(guò)變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分。2.6鍵盤(pán)動(dòng)態(tài)掃描電路設(shè)

18、計(jì)在單片機(jī)系統(tǒng)中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I(mǎi)/O口的占用，常常將按鈕排列成矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鈕加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就能組成4*4=16個(gè)按鈕，比之直接將端口線用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條就能組成20鍵的鍵盤(pán)，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用8矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是最合理的。矩陣式鍵盤(pán)的按鈕識(shí)別辦法確定矩陣式鍵盤(pán)上何鍵被按下簡(jiǎn)紹一種“行掃描法”。行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的，按鈕識(shí)別辦法，如下圖示鍵盤(pán)，介紹過(guò)程如下。判斷鍵盤(pán)中有無(wú)鍵盤(pán)按下將全部行

19、線置低電平，然后檢測(cè)列的電平為低，則表示鍵盤(pán)中有鍵被按下，而且閉合的鍵位位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鈕之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤(pán)中無(wú)鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置：在確認(rèn)有鍵按下后，即可置某根行線為低電平時(shí)，其他線為高電平。在確定某根位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鈕。將程序通過(guò)串口下載到單片機(jī)中，在鍵盤(pán)上按任意鍵時(shí)，將會(huì)在數(shù)碼管上顯示對(duì)應(yīng)的字符。為了驅(qū)動(dòng)鍵盤(pán)，同上以8255_PC第四位作為輸入，8255PC高四位作為列掃描輸出，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示法。如圖8所示：圖8 鍵盤(pán)動(dòng)態(tài)掃描電路設(shè)計(jì)93控制系統(tǒng)的軟

20、件設(shè)計(jì)3.1主程序流程圖本設(shè)計(jì)中主程序主要實(shí)現(xiàn)顯示的初始化和調(diào)用各子程序工作的功能，讀取時(shí)間的子程序主要實(shí)現(xiàn)初始化，時(shí)間信息的采集和顯示段碼的碼的存取。分別對(duì)各個(gè)器件的功能進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，根據(jù)主程序流程圖（如下）進(jìn)行全面的分析。設(shè)計(jì)中計(jì)時(shí)主要以定時(shí)器T0中斷完成，定點(diǎn)鬧鈴使用峰鳴器來(lái)完成。當(dāng)端口有開(kāi)關(guān)按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能程序。其主程序執(zhí)行流程圖如下圖9：圖9 主程序流程圖103.2顯示子程序時(shí)間顯示子程序顯示時(shí)鐘芯片3個(gè)內(nèi)存單元（小時(shí)、分鐘、秒鐘）的BCD碼數(shù)據(jù)，8255的PA口送數(shù)碼管的位選編碼。8255的PB口送段選編碼，位選段選編碼存放在ROM表中。顯示時(shí)，先取出位選編碼數(shù)據(jù)，然后送至P

21、A口輸出，接著取出段選編碼數(shù)據(jù)送至PB口輸出，剩下的數(shù)碼管以同樣地方法送數(shù)據(jù)直到將3個(gè)內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)分成6個(gè)位全部送去數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管顯示子程序流程圖如圖9所示：圖 10 數(shù)碼管顯示子程序流程圖3.3鬧鐘時(shí)間設(shè)定功能程序在時(shí)鐘狀態(tài)下，觸發(fā)外中斷1時(shí)，進(jìn)入鬧鐘時(shí)間設(shè)定模式，且不影響T0計(jì)時(shí)器的功能狀態(tài)，在鍵盤(pán)上輸入對(duì)應(yīng)的數(shù)字進(jìn)行時(shí)間設(shè)定。當(dāng)分別按下調(diào)節(jié)時(shí)鐘、分鐘和秒鐘的個(gè)位時(shí)，時(shí)間自動(dòng)確定，鬧鐘時(shí)間只精確到分鐘。鬧鐘時(shí)間設(shè)定流程圖如圖11所示：11圖11 鬧鐘時(shí)間設(shè)定流程圖3.4鍵盤(pán)掃描程序本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描法，動(dòng)態(tài)掃描法不僅掃描鍵陣，也可以實(shí)現(xiàn)顯示，是目前應(yīng)用十分廣泛的一種方法。動(dòng)態(tài)掃描法是

22、采用輸出“移動(dòng)”信號(hào)，輪流對(duì)各行按鍵進(jìn)行檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。設(shè)置行線為輸出，列線為輸入，當(dāng)無(wú)按鍵按下時(shí)，列輸入全為“1”.設(shè)計(jì)時(shí)，將某一行輸出為“0”，讀取列線值，若其中某一位為“0”，則表明行、列交叉處的按鍵按下，否則，無(wú)按鍵按下；繼續(xù)掃描下一行（將下一行輸出為“0”），直至全掃描完為止。鍵盤(pán)掃描程序流程圖如12圖所示：圖12 鍵盤(pán)掃描程序流程圖124系統(tǒng)功能調(diào)試與整體指標(biāo)4.1硬件調(diào)試與分析（1）時(shí)間準(zhǔn)確性調(diào)試硬件調(diào)試時(shí)可先檢查印制版及焊接的質(zhì)量情況，將電子時(shí)鐘通電后，顯示00：00：00。觸發(fā)INT0中斷開(kāi)始計(jì)時(shí)，每過(guò)一秒時(shí)間就顯示變化一次。計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，顯示穩(wěn)定。（2）鬧鈴功能調(diào)試將時(shí)鐘調(diào)到11

23、點(diǎn)59分58秒，2秒后，時(shí)鐘開(kāi)始定點(diǎn)鬧鈴，鈴聲為“嘀-嘀-嘀-嘀”聲，持續(xù)1分鐘報(bào)時(shí)聲自動(dòng)停止也可以觸發(fā)功能鍵來(lái)中止鬧鈴。設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘計(jì)時(shí)精確度較高，并可應(yīng)用于日常生活中。 能夠通過(guò)鍵盤(pán)對(duì)電子時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整過(guò)程簡(jiǎn)單方便，易于操作，有較強(qiáng)的人性化設(shè)計(jì)。 并且可通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)鬧鈴與時(shí)間模式的切換，使電子時(shí)鐘的功能更加強(qiáng)大。 能夠進(jìn)行定時(shí)鬧鈴，計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，基本能實(shí)現(xiàn)測(cè)試目標(biāo)。4.2軟件調(diào)試與分析軟件調(diào)時(shí)在KEIL C51編譯器下進(jìn)行，源程序編譯及仿真調(diào)試應(yīng)分段或以子程序?yàn)閱挝恢饌€(gè)進(jìn)行，最后可結(jié)合硬件實(shí)時(shí)調(diào)試。4.3性能分析按照設(shè)計(jì)程序分析，LED顯示器動(dòng)態(tài)掃描的頻率為167HZ，實(shí)際使用觀察時(shí)

24、完全沒(méi)有閃爍。由于計(jì)時(shí)中斷程序中加了中斷延時(shí)誤差處理，所以實(shí)際計(jì)時(shí)精度非常高，可滿足多種場(chǎng)合的應(yīng)用需要。135詳細(xì)儀器清單表格 1 儀器清單146總結(jié)與思考及致謝在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助之下，我完成了此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)。從開(kāi)始接到課題要求到時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)，再到論文的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)。在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程。這次時(shí)鐘計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)的

25、經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做設(shè)計(jì)是要用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破。通過(guò)設(shè)計(jì)，我在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識(shí)，極大地提高了實(shí)踐能力。最后，再一次感謝我的老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪；這次時(shí)鐘計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，都離不開(kāi)老師您的細(xì)心指導(dǎo)。我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。15參考文獻(xiàn)1 余錫存.單片機(jī)原理及接口技術(shù)

26、 M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20002 賈好來(lái).MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20063 樓然苗，李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20074 夏路易，石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程北京希望電子工業(yè)出版20025 朱定華,戴汝平.單片微機(jī)原理與應(yīng)用.(M) 北京:清華大學(xué)出版社，200316附錄一：程序（方案一）#include<reg52.h>#include<absacc.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define PA X

27、BYTE0xD1FF#define PB XBYTE0xD2FF#define PC XBYTE0xD5FF#define PCON XBYTE0xD7FFsbit buzzer=P33;/蜂鳴器端口/數(shù)碼管0-9的段選編碼uchar code tabledu=0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xBA,0x20,0x28;/數(shù)碼管各位選編碼uchar code tablewe=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf;/全局變量定義unsigned long num1,num2;uchar shi0,shi1,fen0,fen1,m0,m

28、1,num,num3,aa,bb,cc,count,temp,count,S,flag,flag1;char hour,min,second,h0,h1,mi0,mi1,s0,s1;void init();/初始化函數(shù)聲明void display(uchar,uchar,uchar,uchar,uchar,uchar );/顯示函數(shù)聲明void delay(uint);/帶參數(shù)延時(shí)函數(shù)聲明 1毫秒void keyscan();/鍵盤(pán)掃描函數(shù)void main()PCON=0x80;init();while(1)/主體循環(huán)keyscan();/時(shí)鐘分離部分m1=aa%10;m0=aa/10;fe

29、n1=bb%10;fen0=bb/10;shi1=cc%10;shi0=cc/10;/clock分離部分17s1=second%10;s0=second/10;mi1=min%10;mi0=min/10;h1=hour%10;h0=hour/10;/時(shí)鐘顯示和clock顯示部分if(num3>=1&&num3<=4|count=0)display(shi0,shi1,fen0,fen1,m0,m1);elsedisplay(h0,h1,mi0,mi1,s0,s1);/*整點(diǎn)報(bào)時(shí)*/if(aa=0&&bb=0) /報(bào)時(shí)10秒TR1=1; /開(kāi)啟定時(shí)器1

30、flag=1; /控制整點(diǎn)報(bào)時(shí)計(jì)數(shù)num1+ /*鬧鐘報(bào)時(shí) */if(aa=second&&bb=min&&cc=hour)/鬧時(shí)一分鐘 TR1=1; /開(kāi)啟定時(shí)器1flag1=1; /控制鬧鐘計(jì)數(shù)num2+ /*初始化函數(shù)*/void init()/*定時(shí)器0，1初始化*/TMOD=0x11;EA=1;ET0=1;ET1=1;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-1000)/256;TL1=(65536-1000)%256;TR0=1;void time0() interrupt 1 /定

31、時(shí)0時(shí)鐘函數(shù)（控制數(shù)碼時(shí)鐘） TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num+;18if(num=20)num=0;aa+;if(aa=60)aa=0;bb+;if(bb=60)bb=0;cc+;if(cc=24)cc=0;void time1() interrupt 3 /定時(shí)1時(shí)鐘函數(shù)（控制整點(diǎn)報(bào)時(shí)時(shí)間） TH1=(65536-1000)/256;TL1=(65536-1000)%256;if(flag=1)num1+;if(flag1=1)num2+;buzzer=buzzer;if(num1=10000|num2=60000)num1=0

32、;num2=0;buzzer=1;TR1=0;flag=0;flag1=0;/*數(shù)碼管顯示函數(shù)*/void display(uchar shi0,uchar shi1,uchar fen0,uchar fen1,uchar m0,uchar m1) PA=tablewe0;PB=tabledushi0;delay(1);PA=0XFF;19PB=0XFF;PA=tablewe1;PB=tabledushi1;delay(1);PA=0XFF;PB=0XFF;PA=tablewe2;PB=tabledufen0;delay(1);PA=0XFF;PB=0XFF;PA=tablewe3;PB=ta

33、bledufen1;delay(1);PA=0XFF;PB=0XFF;PA=tablewe4;PB=tabledum0;delay(1);PA=0XFF;PB=0XFF;PA=tablewe5;PB=tabledum1;delay(1);PA=0XFF;PB=0XFF;/*毫秒函數(shù)*/ void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=124;y>0;y-);/*鍵盤(pán)函數(shù)函數(shù)*/ void keyscan()PC=0xfe;temp=PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0)delay(5);20temp=

34、PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0)temp=PC;switch(temp)case 0xee:num3=1; /秒鐘加一按鍵 break;case 0xde:num3=2; /分鐘加一按鍵 break;case 0xbe:num3=3; /時(shí)鐘加一按鍵 break;case 0x7e:num3=4; /清零按鍵 break;while(temp!=0xf0) /松手檢測(cè) temp=PC;temp=temp&0xf0;display(shi0,shi1,fen0,fen1,m0,m1); switch(num3)case 1:aa+;if(aa>

35、;59)aa=0;break;case 2:bb+;if(bb>59)bb=0;break;case 3:cc+;if(cc>23)cc=0;break;case 4:aa=0,bb=0,cc=0;break;21PC=0xfd;temp=PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0)delay(5);temp=PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xfe)temp=PC;switch(temp)case 0xed:num3=5;/定時(shí)器暫停，并進(jìn)入設(shè)置clock狀態(tài)按鍵 break;case 0xdd:num3=6;/設(shè)置clo

36、ck的秒，分，時(shí)加時(shí)按鍵 break;case 0xbd:num3=7;/設(shè)置clock的秒，分，時(shí)減時(shí)按鍵 break;case 0x7d:num3=8;/定時(shí)器暫停，開(kāi)啟按鍵 break;while(temp!=0xf0)temp=PC;temp=temp&0xf0;display(h0,h1,mi0,mi1,s0,s1);switch(num3)case 5:TR0=0;count+;if(count=4)count=0;TR0=1;break;case 6:22if(count=1) second+; if(second=60) second=0; else if(count=

37、2) min+;case 7:case 8: if(min=60) min=0; else if(count=3) hour+; if(hour=24) hour=0; break; if(count=1) second-; if(second=-1) second=59; else if(count=2) min-; if(min=-1) min=59; else if(count=3) hour-; if(hour=-1) hour=23; break;23 S+; if(S%2=1) TR0=0; else TR0=1; if(S=2) S=0; break; 24附錄二：程序（方案二）

38、#include<reg52.h>#include<absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define PA XBYTE0xD1FF#define PB XBYTE0xD2FF#define PC XBYTE0xD5FF#define PCON XBYTE0xD7FFuchar num,temp,hour,minute,second,hour1,hour2,minute1,minute2,second1,second2; uchar

39、 aa,aa1,aa2,bb,bb1,bb2,cc,cc1,cc2;sbit buzzer=P33;/蜂鳴器sbit D0=P10;/用來(lái)指示鬧鐘開(kāi)啟關(guān)閉的LEDbit flag;/鬧鐘開(kāi)啟關(guān)閉的標(biāo)志位uint a0;uchar code tabledu=0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xBA,0x20,0x28;/數(shù)碼管0123456789的段選編碼uchar code tablewe=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf;/數(shù)碼管的位選編碼sbit SCLK=P32;sbit RST=P26;sbit IO=P35;/*毫秒延時(shí)

40、程序*/void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);/*微秒延時(shí)程序*/void delay_us(uchar n)uchar i;for(i=0;i<n;i+);25/*1302做好準(zhǔn)備*/void ready_init1302()RST=0;SCLK=0;RST=1;/*1302單字節(jié)數(shù)據(jù)寫(xiě)入*/void write1302(uchar dat)uchar i;SCLK=0;delay_us(2);for(i=0;i<8;i+)IO=dat&0x01;delay_us(2);SCLK

41、=1;delay_us(2);SCLK=0;dat>>=1;/*1302雙字節(jié)數(shù)據(jù)寫(xiě)入（寄存器地址和數(shù)據(jù)）*/ void write_set1302(uchar cmd,uchar dat)ready_init1302();delay_us(2);write1302(cmd);write1302(dat);SCLK=1;RST=0;/*1302單字節(jié)數(shù)據(jù)讀出*/uchar read1302()uchar i,dat;dat=0;delay_us(2);for(i=0;i<8;i+)26dat>>=1;if(1=IO)dat=dat|0x80;SCLK=1;dela

42、y_us(2);SCLK=0;delay_us(2);return dat;/*1302單字節(jié)數(shù)據(jù)讀出（讀指定寄存器值）*/ uchar read_set1302(uchar cmd)uchar dat;ready_init1302();write1302(cmd);dat=read1302();SCLK=1;RST=0;return dat;/*1302初始化（設(shè)置初始時(shí)間）*/void init1302()write_set1302(0x8e,0x00);write_set1302(0x80,(0/10)<<4|(0%10);write_set1302(0x82,(27/10)

43、<<4|(27%10);write_set1302(0x84,(10/10)<<4|(10%10);write_set1302(0x90,0xa5);/以2K電阻方式給備用電源充電 write_set1302(0x8e,0x80);/*1302數(shù)據(jù)讀出（讀已經(jīng)設(shè)置好的時(shí)間）*/void readtime()uchar temp;temp=read_set1302(0x81);second=(temp&0x70)>>4)*10+(temp&0x0F);27temp=read_set1302(0x83);minute=(temp&0x70

44、)>>4)*10+(temp&0x0F);temp=read_set1302(0x85);hour=(temp&0x70)>>4)*10+(temp&0x0F);/*數(shù)碼管顯示函數(shù)（入口參數(shù)為每個(gè)數(shù)碼管的段選序號(hào)）*/void dispaly(uchar du0,uchar du1,uchar du2,uchar du3,uchar du4,uchar du5) PA=tablewe0;PB=tabledudu0;delay(2);PA=0xff;PB=0xff;delay(2);PA=tablewe1;PB=tabledudu1;delay(2

45、);PA=0xff;PB=0xff;delay(2);PA=tablewe2;PB=tabledudu2;delay(2);PA=0xff;PB=0xff;delay(2);PA=tablewe3;PB=tabledudu3;delay(2);PA=0xff;PB=0xff;delay(2);PA=tablewe4;PB=tabledudu4;delay(2);PA=0xff;PB=0xff;28delay(2);PA=tablewe5;PB=tabledudu5;delay(2);PA=0xff;PB=0xff;delay(2);/*秒鐘加一調(diào)整（供鍵盤(pán)設(shè)置秒鐘）*/void second_

46、inc()second+;if(second>=60)second=0;write_set1302(0x8e,0x00);write_set1302(0x80,(second)/10)<<4|(second)%10); write_set1302(0x8e,0x80);/*分鐘加一調(diào)整（供鍵盤(pán)設(shè)置分鐘）*/void minute_inc()minute+;if(minute>=60)minute=0;write_set1302(0x8e,0x00);write_set1302(0x82,(minute)/10)<<4|(minute)%10); write_

47、set1302(0x8e,0x80);/*小時(shí)加一調(diào)整（供鍵盤(pán)設(shè)置小時(shí)）*/void hour_inc()hour+;if(hour>=24)hour=0;write_set1302(0x8e,0x00);write_set1302(0x84,(hour)/10)<<4|(hour)%10); write_set1302(0x8e,0x80);29/*矩陣鍵盤(pán)檢測(cè)*/void keyboard()PCON=0x80;PA=0xff;PB=0xff;PC=0xfe;/掃描倒數(shù)第一列temp=PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0)delay(10

48、);temp=PC;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0)switch(temp)case 0xe0:num=0;break;case 0xd0:num=1;break;case 0xb0:num=2;break;case 0x70:num=3;break;while(temp!=0xf0)temp=PC;temp=temp&0xf0;dispaly(hour1,hour2,minute1,minute2,second1,second2); switch(num)case 0:second_inc();/調(diào)節(jié)秒鐘break;case 1:minute_inc();/調(diào)節(jié)分鐘30break; case 2: hour