單片機(jī)課程設(shè)計--簡易電子鐘.pdf

《單片機(jī)課程設(shè)計--簡易電子鐘.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、單片機(jī)課程設(shè)計報告設(shè)計課題：簡易電子時鐘的設(shè)計專業(yè)班級：07通信1班學(xué)生姓名：黎捐學(xué)號：0710618134指導(dǎo)教師：曾繁政設(shè)計時間：2010.11.5—2010.12.20一、設(shè)計任務(wù)與要求(1)設(shè)計任務(wù):利用單片機(jī)設(shè)計并制作簡易的電子時鐘，電路組成框圖如圖所示。時間顯示顯示主控器（51單片機(jī)）時間調(diào)整聲音報時(選做)(2)（2）設(shè)計要求：1）制作完成簡易的電子時鐘，時間可調(diào)整。2）有鬧鐘功能。二、方案設(shè)計與論證簡易電子時鐘電路系統(tǒng)由主體電路和擴(kuò)展功能電路兩主題組成，總體功能原理是以STC89C52單片機(jī)為主要的控制核心，通過外接4個獨(dú)立式鍵盤作為控制信號源，八個七

2、段數(shù)碼管作為顯示器件，蜂鳴器作為定時器件，單片機(jī)實(shí)時的去執(zhí)行相應(yīng)的功能。在數(shù)碼管上顯示出來，此時通過不同的按鍵來觀看和調(diào)節(jié)各種數(shù)據(jù)。CPU控制原理圖如圖1所示。圖1.CPU控制原理圖三、硬件系統(tǒng)的設(shè)計3.1STC89C52控制模塊STC89C52是一個低功耗高性能單片機(jī)，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，STC89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。MCS-52單片

3、機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8052單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：中央處理器：中央處理器(CPU)是整個單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲器(RAM)：8052內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，

4、所以，用戶能使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。圖2.單片機(jī)8052的內(nèi)部結(jié)構(gòu)程序存儲器(ROM)：8052共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時/計數(shù)器(ROM)：8052有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。并行輸入輸出(I/O)口：8052共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：8052內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：

5、8052具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。時鐘電路：8052內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時序，但8052單片機(jī)需外置振蕩電容。圖3.單片機(jī)的引腳圖3.2復(fù)位電路8051的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖4。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。這里采用的是手動復(fù)位電路。圖4.上電自動和手動復(fù)位電路圖3.3時鐘電路時鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時

6、鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本文用的是內(nèi)部時鐘方式。電路設(shè)計如圖5所示。圖5.內(nèi)部和外部時鐘方式圖.4單片機(jī)的最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由電源、復(fù)位、晶振、/EA=1組成，圖6.單片機(jī)最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖3.5鍵盤功能模塊根據(jù)系統(tǒng)的基本的要求，基于時間的觀看和設(shè)定等功能，采用由四個鍵構(gòu)成的獨(dú)立式鍵盤分別接在STC89C52單片機(jī)的P1.4-P1.7，非常的方便，同時相對于獨(dú)立式鍵盤大大節(jié)省了空間，在軟件的設(shè)計時帶來

7、了極大的方便，使程序簡易明了，可讀性強(qiáng)。圖7.按鍵電路圖本次設(shè)計中，四個鍵分別定義為M鍵、S1鍵、S2鍵和T鍵，對應(yīng)著菜單與確定，加1控制，減1控制，返回控制，各鍵功能單一，操作起來十分的清晰與方便。當(dāng)用手按下一個鍵時，如圖7所示，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個鍵時，也回會出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動。抖動的持續(xù)時間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通?？偸遣淮笥?0ms。很容易想到，抖動問題不解決就會引起對閉合鍵的識別。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲10ms來等待抖動消失，這之后，在讀入鍵盤碼。