單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--簡(jiǎn)易電子鐘.pdf

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1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題：簡(jiǎn)易電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：07通信1班學(xué)生姓名：黎捐學(xué)號(hào)：0710618134指導(dǎo)教師：曾繁政設(shè)計(jì)時(shí)間：2010.11.5—2010.12.20一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求(1)設(shè)計(jì)任務(wù):利用單片機(jī)設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易的電子時(shí)鐘，電路組成框圖如圖所示。時(shí)間顯示顯示主控器（51單片機(jī)）時(shí)間調(diào)整聲音報(bào)時(shí)(選做)(2)（2）設(shè)計(jì)要求：1）制作完成簡(jiǎn)易的電子時(shí)鐘，時(shí)間可調(diào)整。2）有鬧鐘功能。二、方案設(shè)計(jì)與論證簡(jiǎn)易電子時(shí)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(guò)外接4個(gè)獨(dú)立式鍵盤作為控制信號(hào)源，八個(gè)七

2、段數(shù)碼管作為顯示器件，蜂鳴器作為定時(shí)器件，單片機(jī)實(shí)時(shí)的去執(zhí)行相應(yīng)的功能。在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，此時(shí)通過(guò)不同的按鍵來(lái)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(jì)3.1STC89C52控制模塊STC89C52是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，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，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(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)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(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)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(shuō)明：中央處理器：中央處理器(CPU)是整個(gè)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(gè)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(chǔ)器(RAM)：8052內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)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(wèn)，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(gè)，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(chǔ)器(ROM)：8052共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8052有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)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(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：8052內(nèi)置一個(gè)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(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。時(shí)鐘電路：8052內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)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(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)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(dòng)復(fù)位電路。圖4.上電自動(dòng)和手動(dòng)復(fù)位電路圖3.3時(shí)鐘電路時(shí)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(shí)

6、鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)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(shí)鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。電路設(shè)計(jì)如圖5所示。圖5.內(nèi)部和外部時(shí)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(shí)間的觀看和設(shè)定等功能，采用由四個(gè)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(shí)相對(duì)于獨(dú)立式鍵盤大大節(jié)省了空間，在軟件的設(shè)計(jì)時(shí)帶來(lái)

7、了極大的方便，使程序簡(jiǎn)易明了，可讀性強(qiáng)。圖7.按鍵電路圖本次設(shè)計(jì)中，四個(gè)鍵分別定義為M鍵、S1鍵、S2鍵和T鍵，對(duì)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(lái)十分的清晰與方便。當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，如圖7所示，往往按鍵在閉合位置和斷開(kāi)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(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動(dòng)。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間隨鍵盤材料和操作員而異，不過(guò)通?？偸遣淮笥?0ms。很容易想到，抖動(dòng)問(wèn)題不解決就會(huì)引起對(duì)閉合鍵的識(shí)別。用軟件方法可以很容易地解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲10ms來(lái)等待抖動(dòng)消失，這之后，在讀入鍵盤碼。