單片機課程設計報告-數(shù)字鐘

數(shù)字鐘中文摘要：隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術已經(jīng)普及到我們的生活，工作，科研，各個領域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術，本文將利用單片機來設計制作一個數(shù)字鐘。當開機時，數(shù)字鐘開始計時。同時也可以利用按鍵分別調整秒、分、時的計數(shù)。英文摘要：Withtheeraofprogressanddevelopment,microcontrollertechnologyhasspreadtoourlife,work,researchinvariousfields,hasbecomearelativelymaturetechnology,thepaperwillusethemicrocontrollertodesignadigitalclock.Whenswitchedon,digitalclockstarts.Canalsousethecontrolbuttonsareseconds,minutes,hourscount.關鍵詞：單片機，數(shù)字鐘，AT89S51一．引言數(shù)字鐘是一種用電路技術實現(xiàn)時、分、秒計數(shù)字時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。該設計利用AT89S51單片機來實現(xiàn)，開機時，從12:00:00開始計時，并且可以利用按鍵來對時間進行調整。二．總體設計方案1．數(shù)字鐘設計方案論證方案一：本設計可利用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘，主要利用數(shù)字電路知識，主要采用74LS160、譯碼器7448等芯片，再加上555定時器、數(shù)碼管、電阻、電容這些器件組成數(shù)字鐘。接通電源即可工作，但接線比較麻煩。方案二：本設計也利用單片機來實現(xiàn)，單片機作主控制器，再接一些外圍電路便可組成數(shù)字鐘。此設計接線比較簡單且利用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，并便于功能的擴展。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，接線比較簡單，電子鐘編程靈活，故采用了方案二。2．方案二的總體設計框圖：2.1主控制器AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內含4kBytesISP的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S51按其功能來分，可分為如下3類：（1）電源及時鐘引腳：Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。(2)控制引腳：非PSEN、ALE、非EA、RESET(即RST)。(3)I/O口引腳：P0、P1、P2、P3,為4個8位I/O口的外部引腳。（引腳圖）2.2時鐘振蕩電路方案一：外部時鐘方式外部時鐘方式是使用外部振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號，外部的時鐘源直接連到XTAL1端，XTAL2端懸空。常用于多片單片機同時工作，以便于多片單片機之間的同步，一般為低于12MHz的方波。方案二：內部時鐘方式AT89S51內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器（簡稱晶振）和微調電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為30pF左右。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響振蕩器頻率的范圍、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶振的振蕩頻率的范圍通常是在1.2MHz-12MHz之間。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越快?？紤]到方案一一般適用于多片單片機，故采用方案二。2.3單片機復位電路復位電路由兩部分組成，電容和電阻。此復位電路稱上電復位。上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當于短路，RST端為高電平，自動復位；電容兩端的電壓達到電源電壓時，電容充電電流為零，電容相當于開路，RST端為低電平，程序正常運行。2.4按鍵調節(jié)電路每按下一次開關，計數(shù)值加1，把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0、P0.1、P0.2端口連接到SP1、SP2、SP3。作為一個按鍵從沒有按下到按下以及釋放是一個完整的過程，也就是說，當我們按下一個按鍵時，總希望某個命令只執(zhí)行一次，而在按鍵按下的過程中，不要有干擾進來，因為在按下的過程中，一旦有干擾過來，可能造成誤觸發(fā)過程，因此在按鍵按下的時候要濾除干擾信號。在程序設計時，從按鍵被識別按下之后，延時5ms以上，從而避開了干擾信號區(qū)域，再來檢測一次，看按鍵是否真的已經(jīng)按下，若真的已經(jīng)按下，這時肯定輸出為低電平，若這時檢測的是高電平，證明剛才是由于干擾信號引起的誤觸發(fā)，CPU就認為是誤觸發(fā)信號而舍棄這次的按鍵識別過程，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。2.5顯示電路采用動態(tài)掃描的方法進行顯示，所謂動態(tài)掃描顯示技術就是指：多位數(shù)碼管采用“并聯(lián)”動態(tài)接口，通過對各數(shù)碼管輪流循環(huán)點亮，實現(xiàn)多位數(shù)碼顯示。當循環(huán)顯示頻率較高時，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍顯示現(xiàn)象，這種顯示需要一個接口完成字形碼的輸出（字形選擇），另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點亮（數(shù)位選擇）。在進行數(shù)碼顯示的時候，要對顯示單元開辟8個顯示緩沖區(qū)，每個顯示緩沖區(qū)裝有顯示的不同數(shù)據(jù)即可。對于顯示的字形碼數(shù)據(jù)采用查表方法完成。三．程序設計框圖：主程序流程圖中斷服務程序流程圖四．總結與體會在此次設計的過程中，我們發(fā)現(xiàn)了許多的問題，雖然以前也做過一些設計但這次設計真的讓我們長進了很多，單片機課程設計重點就在于軟件算法的設計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前也寫過一些程序，但我們都覺得寫好一個程序并不是一件簡單的事。從這次的課程設計中，我們真真正正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際中去，學習單片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我們在這次課程設計中的最大收獲。五．參考文獻1．張毅剛.單片機原理及應用.北京：高等教育出版社，20032．李任青、熊勇勇.單片機原理實驗及應用.南昌大學共青學院，2009六．附錄一：匯編源程序SECOND EQU30HMINITE EQU31HHOUR EQU32HHOURK BITP0.0MINITEK

BITP0.1SECONDK

BITP0.2DISPBUF

EQU40HDISPBIT

EQU48HT2SCNTA

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ORG00HLJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOVSECOND,#00HMOVMINITE,#00HMOVHOUR,#12MOVDISPBIT,#00HMOVT2SCNTA,#00HMOVT2SCNTB,#00HMOVTEMP,#0FEHLCALLDISPMOVTH0,#(65536-2000)/256MOVTL0,#(65536-2000)MOD256SETBTR0SETBET0SETBEAWT:JBSECONDK,NK1LCALLDELY10MSJBSECONDK,NK1INCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#60,NS60MOVSECOND,#00HNS60:LCALLDISPJNBSECONDK,$NK1:JBMINITEK,NK2LCALLDELY10MSJBMINITEK,NK2INCMINITEMOVA,MINITECJNEA,#60,NM60MOVMINITE,#00HNM60:LCALLDISPJNBMINITEK,$NK2:JBHOURK,NK3LCALLDELY10MSJBHOURK,NK3INCHOURMOVA,HOURCJNEA,#24,NH24MOVHOUR,#00HNH24:LCALLDISPJNBHOURK,$NK3:LJMPWTDELY10MS:MOVR6,#10D1:MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1RETDISP:MOVA,#DISPBUFADDA,#8DECAMOVR1,AMOVA,HOURMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,#10MOV@R1,ADECR1MOVA,MINITEMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,BMOV@R1,ADECR1MOVA,#10MOV@R1,ADECR1MOVA,SECONDMOVB,#10DIVABMOV@R1,ADECR1MOVA,BMOV@R1,ADECR1RETINT_T0:MOVTH0,#(65536-2000)/256MOVTL0,#(65536-2000)MOD256MOVA,#0FFHMOVP3,AMOVA,#DISPBUFADDA,DISPBITMOVR0,AMOVA,@R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,@A+DPTRMOVP1,AMOVA,DISPBITMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP3,AINCDISPBITMOVA,DISPBITCJNEA,#08H,KNAMOVDISPBIT,#00HKNA:INCT2SCNTAMOVA,T2SCNTACJNEA,#100,DONEMOVT2SCNTA,#00HINCT2SCNTBMOVA,T2SCNTBCJNEA,#05H,DONEMOVT2SCNTB,#00HINCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#60,NEXTMOVSECOND,#00HINCMINITEMOVA,MINITECJNEA,#60,