多功能數(shù)字鐘畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì) ：多功能數(shù)字鐘 </p><p>　　學(xué) 院：信息科學(xué)與工程學(xué)院</p><p>　　姓 名：———— </p><p>　　班 級(jí)：09通1班 </p><

2、p>　　學(xué) 號(hào)：———— </p><p>　　指導(dǎo)老師 ：—————— </p><p>　　時(shí) 間 ：2012.2.20—3.11 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片

3、機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中以單片機(jī)的發(fā)展過程和發(fā)展方向?yàn)楸尘埃榻B了單片機(jī)的輸入輸出的工作

4、原理和操作方法，中斷的工作原理和操作方法，74LS245譯碼器的工作原理和與，LED連接的方法。</p><p>　　本次做的數(shù)字鐘是以單片機(jī)（AT89C51）為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極LED數(shù)碼顯示器、BCD-鎖存/7段譯碼/驅(qū)動(dòng)器74LS245等），再配以相應(yīng)的軟件，是它具有時(shí)，分，秒顯示的功能，并且時(shí)，分，秒還可以調(diào)整。此次設(shè)計(jì)電子數(shù)字鐘是為了了解電子數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作電子數(shù)字鐘。而且通過電子

5、數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法。通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握單片機(jī)原理與使用方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) AT89C51 共陰極LED數(shù)碼顯示器 74LS245譯碼器 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要- 2

6、-</b></p><p><b>　　目錄- 3 -</b></p><p>　　第一章 數(shù)電字子鐘的背景、意義、應(yīng)用- 4 -</p><p>　　第二章 單片機(jī)和數(shù)字鐘的基本知識(shí)?- 4 -</p><p>　　2.1應(yīng)用知識(shí)簡(jiǎn)介- 4 -</p><p>　　2.2單片

7、機(jī)數(shù)字鐘的基本原理- 5 -</p><p>　　第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　3.1 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)- 5 -</p><p>　　3.2 74LS245 引腳圖及功能：- 7 -</p><p>　　3.3七段數(shù)碼管的引腳圖及使用：- 9 -</p><p>　　3.4硬件電

8、路的設(shè)計(jì)原則- 9 -</p><p>　　第四章軟件程序的設(shè)計(jì)- 11 -</p><p>　　4.2 軟件流程圖- 11 -</p><p>　　4.2.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖- 11 -</p><p>　　4.3 定時(shí)程序設(shè)計(jì)- 14 -</p><p>　　4.3.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的基本方法：- 1

9、4 -</p><p>　　4.3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)步驟：- 14 -</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)- 21 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 22 -</p><p>　　第一章 數(shù)電字子鐘的背景、意義、應(yīng)用 </p><p>　　20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了

10、社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。</p><p>　　目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體

11、積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。</p><p>　　單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的

12、裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。</p><p>　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì).時(shí),分,秒.數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置,廣泛用于個(gè)人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展

13、了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 </p><p>　　數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來(lái)極大的方便。由

14、于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制的領(lǐng)域。 </p><p>　　第二章 單片機(jī)和數(shù)字鐘的基本知識(shí)? </p><p><b>　　2.1應(yīng)用知識(shí)簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　51單片機(jī)：</b&

15、gt;</p><p>　　單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。作為嵌入式系統(tǒng)控制核心的單片機(jī)具有其體積小、功能全、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。51 系列單片機(jī)是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)之一，隨著嵌入式系統(tǒng)、片上系統(tǒng)等概念的提出和普遍接受及應(yīng)用，51 系列單片機(jī)的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)新的階段。在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)51 系列單片機(jī)仍將占據(jù)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的中低端市場(chǎng)。&

16、lt;/p><p><b>　　? 匯編語(yǔ)言：</b></p><p>　　匯編語(yǔ)言是一種面向機(jī)器的計(jì)算機(jī)低級(jí)編程語(yǔ)言，通常是為特定的計(jì)算機(jī)或系列計(jì)算機(jī)專門設(shè)計(jì)的。匯編語(yǔ)言保持了機(jī)器語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，具有直接和簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)，其代碼具有效率高實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)算或大型程序，用匯編語(yǔ)言編寫將非常耗時(shí)。匯編語(yǔ)言可以與高級(jí)語(yǔ)言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。</p>

17、<p><b>　　? ISP</b></p><p>　　ISP（In-System Programming）在系統(tǒng)可編程，是當(dāng)今流行的單片機(jī)編程模式，指電路板上的空白元器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下元器件。已經(jīng)編程的器件也可以用ISP 方式擦除或再編程。本次課程設(shè)計(jì)便使用ISP 方式，直接將編寫好的程序下載到連接好的單片機(jī)中進(jìn)行調(diào)試。</p>

18、<p>　　2.2單片機(jī)數(shù)字鐘的基本原理</p><p>　　它是利用單片機(jī)的內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作與定時(shí)方式，對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)形成基準(zhǔn)時(shí)間（如10ms）然后用另外一個(gè)計(jì)數(shù)器或軟件計(jì)數(shù)的形式對(duì)基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)形成秒（如對(duì)10ms計(jì)數(shù)100次），“秒”計(jì)數(shù)60次“分”，“分”計(jì)數(shù)60次形成“時(shí)”，“時(shí)”計(jì)數(shù)24次滿一天清零，然后通過譯碼器，數(shù)碼管把他們的內(nèi)容在相應(yīng)的位置顯示出來(lái)。在具體的設(shè)計(jì)時(shí)定時(shí)器采用中

19、斷方式工作，對(duì)時(shí)鐘的形成在終中斷序中實(shí)現(xiàn)，在主程序只是對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的定義初始化，調(diào)用顯示程序和控制程序的初始化。另外為了使用的方便，也設(shè)計(jì)了按鍵，可以通過按鍵對(duì)時(shí)分秒進(jìn)行調(diào)整，這樣程序就加了按鍵程序。</p><p>　　第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu):</p>

20、<p>　　8051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：</p><p><b>　　中央處理器：</b></p><p>　　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)

21、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。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)</p><p>　　8051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，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，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

22、戶定義的字型表。</p><p>　　圖3-1 單片機(jī)8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　程序存儲(chǔ)器(ROM)：</p><p>　　8051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。</p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：</p><p>　　8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，

23、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。</p><p>　　并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　8051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。</p><p>　　MCS-51的引腳說(shuō)明：</p><p>　　MCS-52系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直

24、接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：</p><p>　　MCS-51的引腳說(shuō)明：</p><p>　　MCS-52系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線

25、兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：</p><p>　　圖3-2 單片機(jī)的引腳</p><p>　　Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8052通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高

26、電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8052的初始態(tài)。 </p><p>　　3.2 74LS245 引腳圖及功能：</p><p>　　總線驅(qū)動(dòng)器74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，74LS245為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。單向的內(nèi)部有8個(gè)三態(tài)

27、驅(qū)動(dòng)器，分成兩組，分別由控制端 1G  和2G   控制； 雙向的有16個(gè)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)方向8個(gè)。在控制端  G   有效時(shí)(  G   為低電平)，由DIR端控制驅(qū)動(dòng)方向：DIR為“1”時(shí)方向從左到右(輸出允許)，DIR為“0”時(shí)方向從右到左(輸入允許)。 74LS2

28、45的引腳圖。</p><p>　　G＝0，DIR＝0，B->A;G=0, DIR=1, A->B;G=1, DIR=X, X=0或者1，輸入和輸出均為高阻態(tài)；高阻態(tài)的含意就是相當(dāng)于沒有這個(gè)芯片</p><p>　　74LS245是8路3態(tài) 雙向緩沖驅(qū)動(dòng),也叫做總線驅(qū)動(dòng)門電路或線驅(qū)動(dòng)。主要使用在數(shù)據(jù)的雙向緩沖，原來(lái)常見于51的數(shù)據(jù)接口電路，比如，早期電路中，擴(kuò)展了很多的82

29、55/8155/8251/8253/573等芯片的時(shí)候，擔(dān)心8031的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力不足，就使用一片74LS245作為數(shù)據(jù)緩沖電路，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力；也常見與ISA卡的接口電路.</p><p>　　3.3七段數(shù)碼管的引腳圖及使用：</p><p><b>　　數(shù)碼管使用條件：</b></p><p>　　a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流電阻。</p&g

30、t;<p>　　b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定。</p><p>　　c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 4-5mA 峰值電流 100mA</p><p>　　上面這個(gè)只是七段數(shù)碼管引腳圖，其中共陽(yáng)極數(shù)碼管引腳圖和共陰極的是一樣的。</p><p>　　LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同

31、分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽(yáng)極連在一起即為共陽(yáng)式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽(yáng)極接上正電源，該段即會(huì)發(fā)光。當(dāng)然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將&q

32、uot;b"和"c"段接上正電源，其它端接地或懸空，那么"b"和"c"段發(fā)光，此時(shí)，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。其它字符的顯示原理類同。</p><p&g

33、t;　　3.4硬件電路的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　在性價(jià)比滿足應(yīng)用系統(tǒng)要求的情況下，選擇更可靠，更熟悉的單片機(jī)縮短研制周期。</p><p>　　盡可能選擇自己較為熟悉的應(yīng)用電路，以提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部的資源與外部的擴(kuò)展資源應(yīng)在滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上留有余地，為進(jìn)一步的升級(jí)和擴(kuò)展提供方便。</p><p>　　

34、應(yīng)充分的結(jié)合軟件方案考慮硬件的結(jié)構(gòu)，通常硬件功能較完善，其相應(yīng)的軟件程序就簡(jiǎn)單，但硬件的成本較高，而功能較低，其相應(yīng)的軟件就復(fù)雜，其實(shí)際常用軟件代替硬件來(lái)降低成本。</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的器件盡可能的做到性能相匹配。</p><p>　　充分的考慮系統(tǒng)的抗干擾性，如具有抗干擾的單片機(jī)并充分的帥選芯片與器件，在電路中采取隔離或屏蔽的措施等。</p><p>

35、;　　更具以上的原則我們選擇我們較為熟悉的80c51單片機(jī)；為了LED數(shù)碼管的顯示和和鍵盤的控制，我們也選擇了74LS245的譯碼器和#1，#2，#3號(hào)按鍵作為時(shí)鐘的參數(shù)修改加一鍵</p><p>　　#1鍵修改時(shí)，按一下時(shí)加一</p><p>　　#2鍵修改分，按一下分加一</p><p>　　#3鍵修改秒，按一下秒加一</p><p>　

36、　時(shí)鐘硬件連接圖如下圖所示</p><p>　　第四章軟件程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 軟件程序內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)的軟件程序包括主程序、中斷子程序、打鈴子程序、時(shí)鐘顯示子程序、查詢時(shí)間表切換程序和延時(shí)子程序等等。另外由于電路中有四個(gè)按鍵，還另外設(shè)計(jì)了防抖動(dòng)程序來(lái)防止干擾。</p><p><b>　　4.2

37、軟件流程圖</b></p><p>　　4.2.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　這次的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。</p><p>　　主程序是先開始，然后啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器啟動(dòng)后在進(jìn)行按鍵檢測(cè)，檢測(cè)完后，就可以顯示時(shí)間。</p><p>　　圖4-1 主程序流程圖</p><

38、;p>　　按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒有按下，就把時(shí)間顯示出來(lái)。</p><p>　　圖4-2 按鍵處理流程圖</p><p>　　定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測(cè)1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒到，就檢測(cè)1分鐘是否到，1分鐘

39、如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測(cè)1小時(shí)是否到，1小時(shí)如果到，時(shí)單元就加1，如果沒到，就顯示時(shí)間。</p><p>　　圖4-3 定時(shí)器中斷流程圖</p><p>　　時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。</p><p>　　4.3 定時(shí)程序設(shè)計(jì)</p>

40、<p>　　單片機(jī)的定時(shí)功能也是通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)的內(nèi)部，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，也就是每經(jīng)過1個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間，計(jì)數(shù)器加1。如果MCS-52采用的12MHz晶體，則計(jì)數(shù)頻率為1MHz，即每過1us的時(shí)間計(jì)數(shù)器加1。這樣可以根據(jù)計(jì)數(shù)值計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，也可以根據(jù)定時(shí)時(shí)間的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的初值。MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器具有4種工作方式，其控制字均在相應(yīng)的特殊功能寄存器中，通過對(duì)特

41、殊功能寄存器的編程，可以方便的選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器兩種工作模式和4種工作方式。</p><p>　　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式0時(shí)，為13位的計(jì)數(shù)器，由TLX(X=0、1)的低5位和THX的高8位所構(gòu)成。TLX低5位溢出則向THX進(jìn)位，THX計(jì)數(shù)溢出則置位TCON中的溢出標(biāo)志位TFX.</p><p>　　當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于方式1，為16位的計(jì)數(shù)器。本設(shè)計(jì)師單片機(jī)多功能定時(shí)器，所以MCS-

42、51內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被選定為定時(shí)器工作模式，計(jì)數(shù)輸入信號(hào)是內(nèi)部時(shí)鐘脈沖，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)脈沖使計(jì)數(shù)器增1。</p><p>　　4.3.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的基本方法：</p><p>　　時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位是秒，但使用定時(shí)器的方式1，最大的定時(shí)時(shí)間也只能達(dá)到131ms。我們可把定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為50ms。這樣，計(jì)數(shù)溢出20次即可得到時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位：秒。而計(jì)數(shù)20次可以用軟件實(shí)現(xiàn)。

43、</p><p>　　秒計(jì)時(shí)是采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累積，計(jì)滿20次，即得到秒計(jì)時(shí)。從秒到分，從分到時(shí)是通過軟件累加并進(jìn)行比較的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。要求每滿1秒，則“秒”單元中的內(nèi)容加1；“秒”單元滿60，則“分”單元中的內(nèi)容加1；“分”單元滿60，則“時(shí)”單元中的內(nèi)容加1；“時(shí)”單元滿24，則將時(shí)、分、秒的內(nèi)容全部清零。:</p><p>　　4.3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)步驟：</p

44、><p>　?。?）選擇工作方式，計(jì)算初值；</p><p>　?。?）采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)累計(jì)；</p><p>　?。?）從秒——分——時(shí)的計(jì)時(shí)是通過累加和數(shù)值比較實(shí)現(xiàn)的；</p><p>　　（4）時(shí)鐘顯示緩沖區(qū)：時(shí)鐘時(shí)間在方位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，為此在內(nèi)部</p><p>　　RAM中要設(shè)置顯示緩沖區(qū)，共6個(gè)地址

45、單元。顯示緩沖區(qū)從左到右依次存放時(shí)、分、秒數(shù)值；</p><p>　　（5）主程序：主要進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程，然后反復(fù)調(diào)用顯示</p><p>　　子程序的方法等待中斷的到來(lái)。</p><p>　?。?）中斷服務(wù)程序：進(jìn)行計(jì)時(shí)操作</p><p>　　（7）加1子程序：用于完成對(duì)時(shí)、分、秒的加操作，中斷服務(wù)程序在秒、</p&g

46、t;<p>　　分、時(shí)加1時(shí)共有三種條調(diào)用加1子程序，包括三項(xiàng)內(nèi)容：合字、加1并進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整、分字。</p><p><b>　　源程序如下：</b></p><p>　　S_SETBITP1.0;數(shù)字鐘秒控制位</p><p>　　M_SETBITP1.1;分鐘控制位</p>

47、<p>　　H_SETBITP1.2;小時(shí)控制位</p><p>　　SECONDEQU30H</p><p>　　MINUTEEQU31H</p><p>　　HOUREQU32H</p><p>　　TCNTEQU34H</p><p><b>　　OR

48、G00H</b></p><p>　　SJMPSTART</p><p><b>　　ORG0BH</b></p><p>　　LJMPINT_T0</p><p>　　START:MOVDPTR,#TABLE</p><p>　　MOVHOUR,#0

49、;初始化</p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p>　　MOVSECOND,#0</p><p>　　MOVTCNT,#0</p><p>　　MOVTMOD,#01H</p><p>　　MOVTH0,#(65536-50000)/256;定時(shí)50毫秒</p>

50、<p>　　MOVTL0,#(65536-50000)MOD 256</p><p>　　MOVIE,#82H</p><p><b>　　SETBTR0</b></p><p>　　;****************************************************</p><p

51、>　　;判斷是否有控制鍵按下,是哪一個(gè)鍵按下</p><p>　　A1:LCALLDISPLAY</p><p>　　JNBS_SET,S1</p><p>　　JNBM_SET,S2</p><p>　　JNBH_SET,S3</p><p><b>　　LJMPA1&

52、lt;/b></p><p>　　S1:LCALLDELAY;去抖動(dòng)</p><p>　　JBS_SET,A1</p><p>　　INCSECOND;秒值加1</p><p>　　MOVA,SECOND</p><p>　　CJNEA,#60,J0;判斷是否加到60秒</p&g

53、t;<p>　　MOVSECOND,#0</p><p><b>　　LJMPK1</b></p><p>　　S2:LCALLDELAY</p><p>　　JBM_SET,A1</p><p>　　K1:INCMINUTE;分鐘值加1</p><p>　　

54、MOVA,MINUTE</p><p>　　CJNEA,#60,J1;判斷是否加到60分</p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p><b>　　LJMPK2</b></p><p>　　S3:LCALLDELAY</p><p>　　JBH_SET,A1&

55、lt;/p><p>　　K2:INCHOUR;小時(shí)值加1</p><p>　　MOVA,HOUR</p><p>　　CJNEA,#24,J2;判斷是否加到24小時(shí)</p><p>　　MOVHOUR,#0</p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p>　　

56、MOVSECOND,#0</p><p><b>　　LJMPA1</b></p><p>　　;****************************************************</p><p><b>　　;等待按鍵抬起</b></p><p>　　J0:JB

57、S_SET,A1</p><p>　　LCALLDISPLAY</p><p><b>　　SJMPJ0</b></p><p>　　J1:JBM_SET,A1</p><p>　　LCALLDISPLAY</p><p><b>　　SJMPJ1</b>&l

58、t;/p><p>　　J2:JBH_SET,A1</p><p>　　LCALLDISPLAY</p><p><b>　　SJMPJ2</b></p><p>　　;***********************************************</p><p>　　;定時(shí)

59、器中斷服務(wù)程序,對(duì)秒,分鐘和小時(shí)的計(jì)數(shù)</p><p>　　INT_T0:MOVTH0,#(65536-50000)/256</p><p>　　MOVTL0,#(65536-50000)MOD 256</p><p><b>　　INCTCNT</b></p><p>　　MOVA,TCNT<

60、;/p><p>　　CJNEA,#20,RETUNE;計(jì)時(shí)1秒</p><p>　　INCSECOND</p><p>　　MOVTCNT,#0</p><p>　　MOVA,SECOND</p><p>　　CJNEA,#60,RETUNE</p><p>　　INCMINU

61、TE</p><p>　　MOVSECOND,#0</p><p>　　MOVA,MINUTE</p><p>　　CJNEA,#60,RETUNE</p><p><b>　　INCHOUR</b></p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p

62、>　　MOVA,HOUR</p><p>　　CJNEA,#24,RETUNE</p><p>　　MOVHOUR,#0</p><p>　　MOVMINUTE,#0</p><p>　　MOVSECOND,#0</p><p>　　MOVTCNT,#0</p><p&g

63、t;　　RETUNE:RETI</p><p>　　;******************************************</p><p><b>　　;顯示控制子程序</b></p><p>　　DISPLAY:MOVA,SECOND;顯示秒</p><p>　　MOVB,#10</p

64、><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.6</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY<

65、/p><p><b>　　SETBP3.6</b></p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.7</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV

66、P0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.7</b></p><p><b>　　CLRP3.5</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</p><p>　　LC

67、ALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.5</b></p><p>　　MOVA,MINUTE;顯示分鐘</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLR

68、P3.3</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.3</b></p><p><b>　　

69、MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.4</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>

70、;　　SETBP3.4</b></p><p><b>　　CLRP3.2</b></p><p>　　MOVP0,#40H;顯示分隔符</p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.2</b></p><p&g

71、t;　　MOVA,HOUR;顯示小時(shí)</p><p>　　MOVB,#10</p><p><b>　　DIVAB</b></p><p><b>　　CLRP3.0</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b&g

72、t;　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.0</b></p><p><b>　　MOVA,B</b></p><p><b>　　CLRP3.1</b></p>

73、<p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,A</b></p><p>　　LCALLDELAY</p><p><b>　　SETBP3.1</b></p><p><b>　　RET</b></p>&

74、lt;p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H</p><p>　　DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　DELAY:MOVR6,#10</p><p>　　D1:MOVR7,#250</p><p><b>　　DJNZR7,$</b>

75、</p><p>　　DJNZR6,D1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　調(diào)試結(jié)果如下圖所示：</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p&g

76、t;　　做了一周的數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)，讓我感受頗深，有關(guān)于單片機(jī)知識(shí)的，但更多是團(tuán)隊(duì)和合作。</p><p>　　我們小組一共5個(gè)人，人多，分工就顯得很重要，在我們的集體的討論之下，我得到了設(shè)計(jì)硬件電路和總體調(diào)試的任務(wù)，當(dāng)時(shí)讓我感到很有壓力。因?yàn)槲覀兤綍r(shí)接觸的都是純粹理論的東西，做實(shí)驗(yàn)也是霧里看花，對(duì)硬件的認(rèn)識(shí)是很缺乏的。</p><p>　　一回來(lái)我就去圖書館查閱的大量的單片機(jī)和數(shù)字芯片的資

77、料，由于資料比較分散，所以整理有用的資料</p><p>　　就顯得很重要，有些東西實(shí)在是不懂我就把資料帶回來(lái)請(qǐng)教同學(xué)，讓我受益匪淺。然后在硬件電路的設(shè)計(jì)中，由于要涉及軟件設(shè)計(jì)的具體情況，又和組員共同討論，最終確定了一個(gè)大家都可以接受的方案。</p><p>　　當(dāng)時(shí)感覺這下任務(wù)該完成了，沒有想到的是在實(shí)際的調(diào)試中更是遇到了太多的麻煩。</p><p>　　我們拿著

78、設(shè)計(jì)好的電路接線圖和設(shè)計(jì)的程序去實(shí)驗(yàn)室調(diào)試，第一次就給了我們致命的打擊，設(shè)計(jì)的功能</p><p>　　全沒有實(shí)現(xiàn)，只有數(shù)碼管一滅一亮的循環(huán)，其它的計(jì)時(shí)、調(diào)試、都沒有現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)由于沒有一些元件沒當(dāng)時(shí)只是對(duì)程序進(jìn)行了修改，但還是沒有明顯的效果，就垂頭喪氣的回來(lái)反復(fù)的去調(diào)試，可效果還是一個(gè)樣。眼看著就要到演示的時(shí)間了，可我們的成果卻沒有很大的改觀，當(dāng)然之所以現(xiàn)在時(shí)間這么緊迫和我們剛開始低估課題有很大的關(guān)系，我記得都已

79、經(jīng)是星期四的中午了還沒有弄好，我們一直都是在程序上面做修改卻沒有想到是電路的問題，這個(gè)問題還是我們的組員在無(wú)意見提出來(lái)的，當(dāng)時(shí)我眼前一亮，對(duì)啊，</p><p>　　為什么不改改電路呢，這下我們五個(gè)人集中力量對(duì)電路排查，終于找到了問題之所在啊！我們把74LS47換成74LS245后，調(diào)試結(jié)果馬上就對(duì)了。現(xiàn)在想想我們的這個(gè)結(jié)果來(lái)的卻是不容易??！這與我們組成員的認(rèn)真、團(tuán)結(jié)十分不開的。當(dāng)然更重要的是老師的指導(dǎo)?。?lt

80、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《單片機(jī)原理及應(yīng)用》 姜志海 電子工業(yè)出版社</p><p>　　《電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)》 陳大欽 高等教育出版社</p><p>　　《C程序設(shè)計(jì)》 潭浩強(qiáng) 北京航空航天出版社</p><p>　　《電路基礎(chǔ)》 許熙