單片機課程設(shè)計-簡易電子鐘

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1、第1章電子鐘設(shè)計方案選擇與論證1.1功能要求說明(1)、LED數(shù)碼管顯示器顯示當(dāng)前時間；(2)、該電子鐘上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入時鐘準(zhǔn)備狀態(tài)；(3)、四個按鍵的功能：A鍵用于電子鐘啟動/調(diào)整；B鍵用于調(diào)秒,范圍0-59,0為60秒,每按一次秒加1；C鍵用于調(diào)分,范圍0-59,0為60分,每按一次分加1；D鍵用于調(diào)時,范圍0-23，0為24時,每按一次時加1；電子鐘的構(gòu)成主要是由單片機，鍵盤顯示接口電路及時鐘電路和復(fù)位電路構(gòu)成，在方案選擇的時候多體現(xiàn)在鍵盤顯示接口電路的不同，因而我們主要討論的是鍵盤顯示電路不同時的方案。在此有以下幾種方按案供我們選

2、擇：1.2設(shè)計方案一：8155擴展I/O口的鍵盤、顯示接口8155芯片有256個字節(jié)RAM、2個8位、1個6位的可編程I/O口和1個14位計數(shù)器，與MCS-51單片機接口簡單，是單片機系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。對于這個芯片我們比較的熟悉，但利用它進行本次設(shè)計有一主要的缺點：它占用的CPU較多；原理框圖如圖1-1所示圖1-1方案一原理框圖1.3設(shè)計方案二：74LS244、鍵盤、顯示接口本次簡易電子鐘的設(shè)計是AT89S52鍵盤、顯示接口，LED動態(tài)顯示。該方案的單片機芯片采用Atmel公司的AT89S52，它一種低功耗、高性能的CMOS398位單片機。它的優(yōu)點是：實時測控任務(wù)少，

3、采用動態(tài)顯示，節(jié)省I/O口，硬件電路比較簡單，成本低。它的原理框圖如圖1-2所示：圖1-2方案二原理框圖1.4設(shè)計方案三：8279鍵盤、顯示接口8279是Intel公司為8位處理器設(shè)計的通用的鍵盤/顯示接口芯片，其功能是：接受來自鍵盤輸入數(shù)據(jù)并作與處理，并可以完成數(shù)據(jù)顯示的管理和數(shù)據(jù)顯示器的控制。單片機采用8299管理鍵盤和顯示器，軟件編程極其簡單，顯示穩(wěn)定，且減少主機的負擔(dān)。它的原理框圖如圖1-3所示：圖1-3方案三原理框圖1.5設(shè)計方案四：晶體管三極管驅(qū)動數(shù)碼管本方案主要采用晶體三極管作為數(shù)碼管的驅(qū)動器，用它的好處是在畫pcb單面板時容易走通單面板而沒有交叉線，還有一

4、個好處是晶體三極管價格比較便宜,到處都可以買到，在本次設(shè)計中我們就采用本方案來做電子鐘。它的原理框圖如圖1-4所示：39圖1-4方案四原理框圖39第2章電子鐘原理說明2.1實現(xiàn)時鐘計時的基本方法利用MCS-51系列單片機可編程定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)時鐘計數(shù)。2.1.1計數(shù)初值計算把定時器設(shè)為工作方式1，定時時間為50mS,則計數(shù)溢出20次即得時鐘計時最小單位秒，而20次計數(shù)可用軟件方法實現(xiàn)。假設(shè)使用T/C0，方式1，50mS定時，fosc=12MHz。則初值X滿足（216-X）×1(μS)×10-3(S)=50000(μS)則X=15536,二進制為00000,十六

5、進制表示為4C00H。初值的計算也可以用專門的小軟件直接輸入使用的定時器，方式，定時時間，“確定”之后，就可以直接顯示初值。這樣可以提高工作效率，又不易出錯。2.1.2采用中斷方式進行溢出次數(shù)累計，計滿20次為秒計時（1秒）2.1.3從秒到分和從分到時的計時是通過累加和數(shù)值比較實現(xiàn)。2.2電子鐘的時間顯示電子鐘的時鐘時間在八位數(shù)碼管上進行顯示，因此，在內(nèi)部RAM中設(shè)置顯示緩沖區(qū)共8個單元。這八個緩沖單元由數(shù)組構(gòu)成。顯示緩沖區(qū)從左至右依次存小時，分，秒的數(shù)值。2.3電子鐘的啟，停及時間調(diào)整電子鐘設(shè)置4個按鍵通過程序控制來完成電子鐘的啟，停及時間調(diào)整。A鍵控制電子鐘的啟，停；

6、B鍵調(diào)整時；C鍵調(diào)整分；D鍵調(diào)整秒。39第3章硬件設(shè)計3.1芯片AT89S52AT89S52是一種低功耗，高性能CHMOS8位單片機。片內(nèi)含8KbytesISP的可反復(fù)擦寫1000次Flash只讀程序存儲器，128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。其特點如下：（1）兼容MCS-51指令系統(tǒng)；（2）最大的工作頻率為33MHz；（3）具有雙工UART串行通道；（4）內(nèi)部集成看門狗計時器，不需要再外接看門狗計時器單元電路；（5）雙數(shù)據(jù)指示器；（6）支持ISP（在線更新程序）功能，其優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯從工作環(huán)境中剝離；（7）電源關(guān)閉標(biāo)識；（8）電壓

7、范圍寬達4-5.5V，而89C52在低于4.8V或高于5.3V則無法工作;本;3.1.1AT89S52外部管腳如圖7所示3.1.2引腳與功能AT89S52單片機為40引腳芯片如圖3-1所示：1）引腳信號介紹：P00～P07P0口8位雙向口線P10～P17P0口8位雙向口線P20～P27P0口8位雙向口線P30～P37P0口8位雙向口線ALE地址鎖存控制信號:圖3-1芯片AT89S52外部管腳39在系統(tǒng)擴展時，ALE用于控制把P0口輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。此外由于ALE是以晶振六分之一的固定頻