數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》實(shí)訓(xùn)題目：數(shù)字時(shí)鐘專業(yè)班級(jí):智能101

小組成員：錢宏張慧李瑤趙登數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》1摘要

時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來越高，應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時(shí)鐘更好的為人民服務(wù)，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計(jì)出新型時(shí)鐘。摘要 時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間2 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用LED顯示器代替顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)，分，秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電3

時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對(duì)時(shí)間精度要求不高的場合；二是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對(duì)時(shí)間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。 時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工4 本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單片機(jī)AT89S51為核心元件同時(shí)采用LED數(shù)碼管顯示器動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直觀等特點(diǎn)。另外具有校時(shí)功能，秒表功能，和定時(shí)器功能，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字時(shí)鐘具有編程靈活，便于功能的擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘系統(tǒng)；單片機(jī)AT89S51；LED液晶顯示器 本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單5第一章：緒論 本章介紹的是數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)目的及意義和未來的發(fā)展前景和現(xiàn)狀及在各領(lǐng)域的應(yīng)用第一章：緒論 本章介紹的是數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)目的及意義和未來的發(fā)6第一章：緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義1.2發(fā)展現(xiàn)狀1.3設(shè)計(jì)的任務(wù)第一章：緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義71.1設(shè)計(jì)的目的及意義 1.實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的修正和鬧鐘報(bào)時(shí)兩項(xiàng)任務(wù)。 2.通過單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)單片機(jī)的更深層次的理解，熟悉單片機(jī)的內(nèi)部硬件資源，掌握單片機(jī)的編程方法，要學(xué)會(huì)對(duì)單片機(jī)的各部硬件資源的控制，特別是掌握單片機(jī)中斷，定時(shí)器的編程方法。 3.通過這次設(shè)計(jì)，要學(xué)會(huì)怎么利用所學(xué)單片機(jī)知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力，達(dá)到學(xué)于致用的目的，要學(xué)會(huì)發(fā)創(chuàng)設(shè)計(jì)編程思想，要學(xué)會(huì)開發(fā)系統(tǒng)的一般過程，并不斷創(chuàng)新。1.1設(shè)計(jì)的目的及意義8

4.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。 5.培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。 6.通過對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。 4.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用91.2設(shè)計(jì)的意義本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。1.2設(shè)計(jì)的意義101.2發(fā)展現(xiàn)狀1.在智能儀器儀表上的發(fā)展應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。1.2發(fā)展現(xiàn)狀1.在智能儀器儀表上的發(fā)展應(yīng)用112.在工業(yè)控制中的發(fā)展應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管 理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

2.在工業(yè)控制中的發(fā)展應(yīng)用123.在家用電器中的發(fā)展應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。3.在家用電器中的發(fā)展應(yīng)用134.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用145.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用151.3設(shè)計(jì)的任務(wù)

1.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。 2.培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。 3.通過對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。1.3設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，16第二章：設(shè)計(jì)要求和方案論證2.1設(shè)計(jì)的要求2.2方案論證2.3數(shù)碼管顯示方案2.4時(shí)鐘的選擇方案和論證第二章：設(shè)計(jì)要求和方案論證2.1設(shè)計(jì)的要求172.1設(shè)計(jì)的要求 基于AT89S51單片機(jī)的設(shè)計(jì)。當(dāng)程序執(zhí)行后，LCD顯示即時(shí)時(shí)間、年月日、星期。 了解單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉數(shù)字時(shí)鐘模塊的工作原理； 2、選擇適當(dāng)?shù)男酒驮骷?，確定系統(tǒng)電路，繪制電路原理圖，尤其是各接口電路； 3、熟悉單片機(jī)使用方法和C語言的編程規(guī)則，編寫出相應(yīng)模塊的應(yīng)用程序； 4、分別在各自的模塊中調(diào)試出對(duì)應(yīng)的功能，在Proteus軟件上進(jìn)行仿真。2.1設(shè)計(jì)的要求 基于AT89S51單片機(jī)的設(shè)計(jì)。當(dāng)程序執(zhí)行18單片機(jī)主板電路等組成。并具有以下功能：1．具備在液晶上顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的功能；2．并且具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能；3．具有與實(shí)時(shí)時(shí)間同步的功能；單片機(jī)主板電路等組成。并具有以下功能：192.2方案論證方案一: 采用AT89C51芯片作為硬件核心，內(nèi)部具有4KBROM存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù)，所以在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。2.2方案論證方案一:20方案二: 采用AT89S52芯片,AT89S52是一種低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，具有4K的可編程Flash存儲(chǔ)器。同樣兼容AT89C51的功能，且具有ISP在線編程可技術(shù)，當(dāng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，因此選擇采用AT89S51作為主控制系統(tǒng)核心。方案二:212.3數(shù)碼管顯示方案方案一：靜態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。該方式每一位都需要一個(gè)8位輸出口控制。靜態(tài)顯示時(shí)較小的電流能獲得較高的亮度，且字符不閃爍。但當(dāng)所顯示的位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，造成了資源的浪費(fèi)2.3數(shù)碼管顯示方案方案一：22 案二：動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，對(duì)于顯示器的每一位來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也于點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示。動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。 從節(jié)省I/O口和降低能耗出發(fā)，本設(shè)計(jì)采用方案二。 案二：動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，232.4時(shí)鐘的選擇方案和論證方案一： 采用74HC244N時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，74HC244N芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年進(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V～5.5V范圍內(nèi)，2.5V時(shí)耗電小于300nA。2.4時(shí)鐘的選擇方案和論證方案一：24方案二：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，但節(jié)約成本，本實(shí)驗(yàn)采用方案二方案二：25第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.系統(tǒng)說明3.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.系統(tǒng)說明263.1.系統(tǒng)說明利用單片機(jī)（AT89S52）制作簡易電子時(shí)鐘，由六個(gè)LED數(shù)碼管分別顯示小時(shí)十位、小時(shí)個(gè)位、分鐘十位、分鐘個(gè)位、秒鐘十位、秒鐘個(gè)位。6個(gè)PNP管（9012）分別控制六個(gè)數(shù)碼管的亮滅，一個(gè)按鍵用于時(shí)間調(diào)整3.1.系統(tǒng)說明273.1.1系統(tǒng)框圖顯示部分控制部分單片機(jī)（AT89C52）按鍵復(fù)位電路電源部分直流電源5V6個(gè)七段共陽極數(shù)碼管顯示秒，分鐘及小時(shí)位位選部分6個(gè)PNP三極管（9012）3.1.1系統(tǒng)框圖顯示部分控制部分按鍵復(fù)位電路電源部分6個(gè)七283.1.2總體電路圖3.1.2總體電路圖293.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)從外部引入5V的直流電，為單片機(jī)、復(fù)位電路提供電源。3.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)從外部引入5V的直流電，為單片機(jī)、復(fù)位30數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件311.電源電路1.電源電路322.時(shí)鐘電路在單片機(jī)XTAL1，XTAL2（18腳，19腳）引腳上接一塊石英晶體諧振器和兩只30pF電容就搭建好了內(nèi)部時(shí)鐘電路，它們配合單片機(jī)內(nèi)部反向放大器形成自激振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘序列。2.時(shí)鐘電路在單片機(jī)XTAL1，XTAL2（18腳，19腳333復(fù)位電路就是將單片機(jī)回到初始狀態(tài)，重新開始執(zhí)行程序。復(fù)位就是通過給RST引腳一段時(shí)間高電平來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)復(fù)位后單片機(jī)正常工作時(shí)又要要求保持低電平。3復(fù)位電路就是將單片機(jī)回到初始狀態(tài)，重新開始執(zhí)行程序。復(fù)344ISP下載電路如圖3-5所示，由AT89SISP構(gòu)成的兩排十針下載口，板圖上有一個(gè)小方框，為1號(hào)引角；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個(gè)插孔為1號(hào)引角。4ISP下載電路如圖3-5所示，由AT89SISP構(gòu)成的353.3數(shù)字時(shí)鐘顯示部分3.3數(shù)字時(shí)鐘顯示部分363.3.1位選部分3.3.1位選部分373.3.2段選部分74HC244N邏輯電路，三態(tài)八路緩沖器和線路驅(qū)動(dòng)器，電源電壓2V到6V，緩沖類型：緩沖、非反相3.3.2段選部分74HC244N邏輯電路，三態(tài)八路緩沖器和383.2.4數(shù)碼管的連接電路3.2.4數(shù)碼管的連接電路39圖為數(shù)碼管的引腳圖，每位的段碼線（a,b,c,d,e,f,g,dp），由AT89S52控制組合0－9十個(gè)數(shù)據(jù)，如令其顯示1則b,c引腳（即2，3引腳）送高電平，此時(shí)數(shù)碼管顯示1。由于各位的段碼線并聯(lián)，8位I/O口輸出段碼對(duì)各個(gè)顯示位來說都是相同的。圖為數(shù)碼管的引腳圖，每位的段碼線（a,b,c,d,e,f,g403.2.5控制部分3.2.5控制部分41

RST——復(fù)位輸入，高電平有效，在晶振工作時(shí)，在RST引腳上作用2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，將使單片機(jī)復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFTAUXR的DISRTO位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。 RST——復(fù)位輸入，高電平有效，在晶振工作時(shí)，42

EA/VPP——片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地），如果EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 EA/VPP——片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)。欲使CP43

ISP,下載接口（p1.5，p1.6,p1.7)p1.5是輸入引腳傳輸程序，p1.6是輸出引腳傳輸數(shù)據(jù),p1.7是傳輸時(shí)鐘信號(hào)。 ISP,下載接口（p1.5，p1.6,p1.7)p1.5是44

P1口,P2口——P1，P2是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。運(yùn)行時(shí)通過P1口控制驅(qū)動(dòng)電路的工作，將數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管，顯示相應(yīng)的段碼，為了達(dá)到減少功耗或滿足端口對(duì)最大電流的限制，應(yīng)加上一限流電阻。P2.0——P2.5口控制數(shù)碼管的位選，使六個(gè)數(shù)碼管輪流顯示數(shù)據(jù)，等于1時(shí)位選三極管導(dǎo)通，等于0時(shí)位選三極管截止。 P1口,P2口——P1，P2是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向45第四章：仿真與調(diào)試

4.1軟件簡介

4.2Keil軟件調(diào)試流程

4.3Proteus軟件運(yùn)行流程

4.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真第四章：仿真與調(diào)試4.1軟件簡介464.1.1Keil軟件簡介

KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。這款軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的是，KeilC51軟件編譯后生成的匯編代碼，就能展現(xiàn)出生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。4.1.1Keil軟件簡介 KeilC51是美國Keil47Keil軟件中uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，可載入Proteus仿真軟件中的MCU中，進(jìn)行功能仿真。Keil軟件中uVision與Ishell分別是C51fo48

Keil使用“工程”（Project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：1.編寫源程序并保存；2.建立工程并添加源文件；3.設(shè)置工程；4.編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件；5.程序調(diào)試。 Keil使用“工程”（Project）的概念，對(duì)工程（而不494.1.2ProteusISIS簡介 ProteusISIS是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，用戶可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。 該軟件的特點(diǎn)是： （1）全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。4.1.2ProteusISIS簡介 ProteusI50 2）具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS－232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 （3）目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7系列、68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 （4）支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。 2）具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成51總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大，可仿真ARM、51、AVR、PIC。Proteus啟動(dòng)畫面： 此外，ARES軟件是一款高級(jí)的布線編輯軟件，它采用了32位數(shù)據(jù)庫的高性能PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以及高性能的自動(dòng)布局和自動(dòng)布線方法。集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，524.2Keil軟件調(diào)試流程首先選擇菜單File-New…，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序（或選擇File-Open…，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名.asm（.a51）或.c。 然后選擇菜單Project-NewProject…，建立新工程并保存（保存時(shí)無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名.uv2），工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇CPU后點(diǎn)確定返回主界面。 展開“SourceGroup1”前面+號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。4.2Keil軟件調(diào)試流程首先選擇菜單File-New…，53數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件54 緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇Project-OptionforTarget‘Target1’（或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng)），打開工程屬性設(shè)置對(duì)話框，共有8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如果要寫片，還必須在Output選項(xiàng)卡中選中“CreatHexFi”（如圖6.2）；其它選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再55數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件56成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/StopDebugSession（或按Ctrl+F5鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)（如圖6.3），Keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。Keil能以單步執(zhí)行（按F11或選擇Debug-Step）、過程單步執(zhí)行（按F10或選擇Debug-StepOver）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/St57數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件58 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（Debug-InlineAssambly…），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對(duì)于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理（Debug-Insert/RemoveBreakpoint或Debug-Breakpoints…等）。在模擬調(diào)試程序后，還須通過編程器將.hex目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實(shí)的運(yùn)行狀況。 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（D594.3Proteus軟件運(yùn)行流程

ProteusISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，如圖所示。 包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 運(yùn)行Proteus程序后，進(jìn)入軟件的主界面（如圖6.4）。通過左側(cè)工具欄中的P(從庫中選擇元件命令)命令，在PickDevices左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，最后進(jìn)行連線。4.3Proteus軟件運(yùn)行流程 ProteusISIS60數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件614.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真4.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真62第五章：總結(jié)

調(diào)試要點(diǎn)：首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯片的電源線和地線是否接觸良好，然后焊接器件，接好電源用萬用表檢測各電源端、地端的狀態(tài)是否正常。檢查無誤后插上AT89S51并燒寫一簡易的程序，觀察電路是否能協(xié)同工作。最后燒寫工作程序，根據(jù)顯示現(xiàn)象調(diào)試程序直至成功。上電運(yùn)行時(shí)，數(shù)碼管開始顯示00：00：00，時(shí)鐘開始走時(shí)。第五章：總結(jié) 調(diào)試要點(diǎn)：首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯63

制作心得：在這次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試過程中，我遇到很多問題，如：由于跳轉(zhuǎn)指令出錯(cuò)，導(dǎo)致整個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)進(jìn)入死循環(huán)，修改時(shí)沒有根據(jù)流程盲目查找原因浪費(fèi)許多時(shí)間，又由于考慮不周，時(shí)鐘顯示29：89。該電路缺少整點(diǎn)報(bào)時(shí)及鬧鐘功能，由于能力和時(shí)間問題只能到此為止，很是遺憾，但在查找資料的過程中學(xué)到了許多，同時(shí)在協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼。 制作心得：在這次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試過程中，我遇到很多問題，如：64附錄

1.源程序

2.參考文獻(xiàn)附錄1.源程序651.源程序采用6位LED動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘演示程序//LRM2004.03.31/*********************************************************************///使用12MHZ晶振，P0口輸出段碼，P2口作列掃描，用共陽LED數(shù)碼管//#include"reg51.h"codechardis_7[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};/*共陽LED段碼表"0""1""2""3""4""5""6""7""8""9""不亮"*/1.源程序采用6位LED動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘演示程序66codecharscan_con[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//列掃描控制字datachardisdata[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)初值,共6個(gè)datachardis[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0a,0x00};//顯示單元數(shù)據(jù),共6個(gè)數(shù)據(jù)datacharcon1s=0x00,con04s=0x00,con=0X00;//1秒定時(shí)用sbitkey0=0x90;sbitkey1=0x91;sbitkey2=0x92;codecharscan_con[8]={0xfe,0x67毫秒延時(shí)程序///***************/delay1ms(intt){inti,j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<120;j++);}/****************///鍵掃描子程序///****************/keyscan(){EA=0;毫秒延時(shí)程序//68if(key0==0){delay1ms(10);while(key0==0);if(dis[con]==10){dis[7]=dis[con];dis[con]=dis[6];dis[6]=dis[7];}con++;TR0=0;ET0=0;TR1=1;ET1=1; if(con>=6) {con=0;TR1=0;ET1=0;TR0=1;ET0=1;}}//if(con!=0){if(key0==0)69if(key2==0){delay1ms(10);while(key2==0);if(disdata[con]==0){disdata[con]=0x09;}else{disdata[con]--;}dis[con]=disdata[con];dis[6]=0x0a;}}EA=1;}//掃描程序///**********/scan()if(key2==0)70{chark;for(k=0;k<6;k++){P0=dis_7[dis[k]];P2=scan_con[k];delay1ms(1);P2=0xff;}} //初始化程序//clearmen(){inti;for(i=0;i<6;i++){{71dis[i]=disdata[i];}TH0=0x3C;TL0=0xB0;// ;50MS定時(shí)初值（T0計(jì)時(shí)用）TH1=0x3C;TL1=0xB0;// ;50MS定時(shí)初值（T1計(jì)時(shí)用）TMOD=0X11;ET0=1;ET1=1;TR1=0;TR0=1;EA=1;//}//主程序//main(){clearmen();while(1)dis[i]=disdata[i];}72scan();keyscan();}}/********************///1秒中斷處理程序///*******************/voidtime_intt0(void)interrupt1{ET0=0;TR0=0;TH0=0x3C;TL0=0xB0;TR0=1;con1s++;if(con1s==20){con1s=0x00;scan();73disdata[0]++;if(disdata[0]>=10){disdata[0]=0;disdata[1]++; if(disdata[1]>=6){disdata[1]=0;disdata[2]++; if(disdata[2]>=10){disdata[2]=0;disdata[3]++; if(disdata[3]>=6){disdata[0]++;74disdata[3]=0;disdata[4]++; if(disdata[4]>=10){disdata[4]=0;disdata[5]++; } if(disdata[5]==2) { if(disdata[4]==4) { disdata[4]=0;disdata[5]=0; }disdata[3]=0;disdata[4]++;75is[0]=disdata[0];dis[1]=disdata[1];dis[2]=disdata[2];dis[3]=disdata[3];dis[4]=disdata[4];dis[5]=disdata[5];}ET0=1;}/********************///0.4秒閃爍中斷程序///*******************/voidtime_intt1(void)interrupt3{EA=0;TR1=0;TH1=0x3C;TL1=0xB0;TR1=1;con04s++;if(con04s==8)is[0]=disdata[0];dis[1]=disdat76{con04s=0x00;dis[7]=dis[con];dis[con]=dis[6];dis[6]=dis[7];}EA=1;}數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件772.參考文獻(xiàn)1]康華光，鄒壽彬，秦臻.電子技術(shù)基礎(chǔ)——數(shù)字部分.北京——高等教育出版社，2006.1[2]張毅剛，彭喜元，董繼成.單片機(jī)原理及應(yīng)用.高等教育出版社，2003.12[3]劉鯤，劉春亮，黃焱.單片機(jī)C語言入門.人民郵電出版社，2008年4月第1版.[4]/p-62939447.html2.參考文獻(xiàn)1]康華光，鄒壽彬，秦臻.電子技術(shù)基礎(chǔ)——數(shù)78謝謝觀賞@WPS官方微博@kingsoftwps謝謝觀賞@WPS官方微博79數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》實(shí)訓(xùn)題目：數(shù)字時(shí)鐘專業(yè)班級(jí):智能101

小組成員：錢宏張慧李瑤趙登數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》80摘要

時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來越高，應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時(shí)鐘更好的為人民服務(wù)，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計(jì)出新型時(shí)鐘。摘要 時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間81 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用LED顯示器代替顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)，分，秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電82

時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對(duì)時(shí)間精度要求不高的場合；二是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對(duì)時(shí)間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。 時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工83 本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單片機(jī)AT89S51為核心元件同時(shí)采用LED數(shù)碼管顯示器動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直觀等特點(diǎn)。另外具有校時(shí)功能，秒表功能，和定時(shí)器功能，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字時(shí)鐘具有編程靈活，便于功能的擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘系統(tǒng)；單片機(jī)AT89S51；LED液晶顯示器 本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單84第一章：緒論 本章介紹的是數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)目的及意義和未來的發(fā)展前景和現(xiàn)狀及在各領(lǐng)域的應(yīng)用第一章：緒論 本章介紹的是數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)目的及意義和未來的發(fā)85第一章：緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義1.2發(fā)展現(xiàn)狀1.3設(shè)計(jì)的任務(wù)第一章：緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義861.1設(shè)計(jì)的目的及意義 1.實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的修正和鬧鐘報(bào)時(shí)兩項(xiàng)任務(wù)。 2.通過單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)單片機(jī)的更深層次的理解，熟悉單片機(jī)的內(nèi)部硬件資源，掌握單片機(jī)的編程方法，要學(xué)會(huì)對(duì)單片機(jī)的各部硬件資源的控制，特別是掌握單片機(jī)中斷，定時(shí)器的編程方法。 3.通過這次設(shè)計(jì)，要學(xué)會(huì)怎么利用所學(xué)單片機(jī)知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力，達(dá)到學(xué)于致用的目的，要學(xué)會(huì)發(fā)創(chuàng)設(shè)計(jì)編程思想，要學(xué)會(huì)開發(fā)系統(tǒng)的一般過程，并不斷創(chuàng)新。1.1設(shè)計(jì)的目的及意義87

4.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。 5.培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。 6.通過對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。 4.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用881.2設(shè)計(jì)的意義本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。1.2設(shè)計(jì)的意義891.2發(fā)展現(xiàn)狀1.在智能儀器儀表上的發(fā)展應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。1.2發(fā)展現(xiàn)狀1.在智能儀器儀表上的發(fā)展應(yīng)用902.在工業(yè)控制中的發(fā)展應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管 理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

2.在工業(yè)控制中的發(fā)展應(yīng)用913.在家用電器中的發(fā)展應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。3.在家用電器中的發(fā)展應(yīng)用924.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用935.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用941.3設(shè)計(jì)的任務(wù)

1.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。 2.培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。 3.通過對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。1.3設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，95第二章：設(shè)計(jì)要求和方案論證2.1設(shè)計(jì)的要求2.2方案論證2.3數(shù)碼管顯示方案2.4時(shí)鐘的選擇方案和論證第二章：設(shè)計(jì)要求和方案論證2.1設(shè)計(jì)的要求962.1設(shè)計(jì)的要求 基于AT89S51單片機(jī)的設(shè)計(jì)。當(dāng)程序執(zhí)行后，LCD顯示即時(shí)時(shí)間、年月日、星期。 了解單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉數(shù)字時(shí)鐘模塊的工作原理； 2、選擇適當(dāng)?shù)男酒驮骷?，確定系統(tǒng)電路，繪制電路原理圖，尤其是各接口電路； 3、熟悉單片機(jī)使用方法和C語言的編程規(guī)則，編寫出相應(yīng)模塊的應(yīng)用程序； 4、分別在各自的模塊中調(diào)試出對(duì)應(yīng)的功能，在Proteus軟件上進(jìn)行仿真。2.1設(shè)計(jì)的要求 基于AT89S51單片機(jī)的設(shè)計(jì)。當(dāng)程序執(zhí)行97單片機(jī)主板電路等組成。并具有以下功能：1．具備在液晶上顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的功能；2．并且具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能；3．具有與實(shí)時(shí)時(shí)間同步的功能；單片機(jī)主板電路等組成。并具有以下功能：982.2方案論證方案一: 采用AT89C51芯片作為硬件核心，內(nèi)部具有4KBROM存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù)，所以在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。2.2方案論證方案一:99方案二: 采用AT89S52芯片,AT89S52是一種低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，具有4K的可編程Flash存儲(chǔ)器。同樣兼容AT89C51的功能，且具有ISP在線編程可技術(shù)，當(dāng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，因此選擇采用AT89S51作為主控制系統(tǒng)核心。方案二:1002.3數(shù)碼管顯示方案方案一：靜態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。該方式每一位都需要一個(gè)8位輸出口控制。靜態(tài)顯示時(shí)較小的電流能獲得較高的亮度，且字符不閃爍。但當(dāng)所顯示的位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，造成了資源的浪費(fèi)2.3數(shù)碼管顯示方案方案一：101 案二：動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，對(duì)于顯示器的每一位來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也于點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示。動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。 從節(jié)省I/O口和降低能耗出發(fā)，本設(shè)計(jì)采用方案二。 案二：動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，1022.4時(shí)鐘的選擇方案和論證方案一： 采用74HC244N時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，74HC244N芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年進(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V～5.5V范圍內(nèi)，2.5V時(shí)耗電小于300nA。2.4時(shí)鐘的選擇方案和論證方案一：103方案二：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，但節(jié)約成本，本實(shí)驗(yàn)采用方案二方案二：104第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.系統(tǒng)說明3.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.系統(tǒng)說明1053.1.系統(tǒng)說明利用單片機(jī)（AT89S52）制作簡易電子時(shí)鐘，由六個(gè)LED數(shù)碼管分別顯示小時(shí)十位、小時(shí)個(gè)位、分鐘十位、分鐘個(gè)位、秒鐘十位、秒鐘個(gè)位。6個(gè)PNP管（9012）分別控制六個(gè)數(shù)碼管的亮滅，一個(gè)按鍵用于時(shí)間調(diào)整3.1.系統(tǒng)說明1063.1.1系統(tǒng)框圖顯示部分控制部分單片機(jī)（AT89C52）按鍵復(fù)位電路電源部分直流電源5V6個(gè)七段共陽極數(shù)碼管顯示秒，分鐘及小時(shí)位位選部分6個(gè)PNP三極管（9012）3.1.1系統(tǒng)框圖顯示部分控制部分按鍵復(fù)位電路電源部分6個(gè)七1073.1.2總體電路圖3.1.2總體電路圖1083.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)從外部引入5V的直流電，為單片機(jī)、復(fù)位電路提供電源。3.2.單片機(jī)最小系統(tǒng)從外部引入5V的直流電，為單片機(jī)、復(fù)位109數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件1101.電源電路1.電源電路1112.時(shí)鐘電路在單片機(jī)XTAL1，XTAL2（18腳，19腳）引腳上接一塊石英晶體諧振器和兩只30pF電容就搭建好了內(nèi)部時(shí)鐘電路，它們配合單片機(jī)內(nèi)部反向放大器形成自激振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘序列。2.時(shí)鐘電路在單片機(jī)XTAL1，XTAL2（18腳，19腳1123復(fù)位電路就是將單片機(jī)回到初始狀態(tài)，重新開始執(zhí)行程序。復(fù)位就是通過給RST引腳一段時(shí)間高電平來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)復(fù)位后單片機(jī)正常工作時(shí)又要要求保持低電平。3復(fù)位電路就是將單片機(jī)回到初始狀態(tài)，重新開始執(zhí)行程序。復(fù)1134ISP下載電路如圖3-5所示，由AT89SISP構(gòu)成的兩排十針下載口，板圖上有一個(gè)小方框，為1號(hào)引角；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個(gè)插孔為1號(hào)引角。4ISP下載電路如圖3-5所示，由AT89SISP構(gòu)成的1143.3數(shù)字時(shí)鐘顯示部分3.3數(shù)字時(shí)鐘顯示部分1153.3.1位選部分3.3.1位選部分1163.3.2段選部分74HC244N邏輯電路，三態(tài)八路緩沖器和線路驅(qū)動(dòng)器，電源電壓2V到6V，緩沖類型：緩沖、非反相3.3.2段選部分74HC244N邏輯電路，三態(tài)八路緩沖器和1173.2.4數(shù)碼管的連接電路3.2.4數(shù)碼管的連接電路118圖為數(shù)碼管的引腳圖，每位的段碼線（a,b,c,d,e,f,g,dp），由AT89S52控制組合0－9十個(gè)數(shù)據(jù)，如令其顯示1則b,c引腳（即2，3引腳）送高電平，此時(shí)數(shù)碼管顯示1。由于各位的段碼線并聯(lián)，8位I/O口輸出段碼對(duì)各個(gè)顯示位來說都是相同的。圖為數(shù)碼管的引腳圖，每位的段碼線（a,b,c,d,e,f,g1193.2.5控制部分3.2.5控制部分120

RST——復(fù)位輸入，高電平有效，在晶振工作時(shí)，在RST引腳上作用2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，將使單片機(jī)復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFTAUXR的DISRTO位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。 RST——復(fù)位輸入，高電平有效，在晶振工作時(shí)，121

EA/VPP——片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地），如果EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 EA/VPP——片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)。欲使CP122

ISP,下載接口（p1.5，p1.6,p1.7)p1.5是輸入引腳傳輸程序，p1.6是輸出引腳傳輸數(shù)據(jù),p1.7是傳輸時(shí)鐘信號(hào)。 ISP,下載接口（p1.5，p1.6,p1.7)p1.5是123

P1口,P2口——P1，P2是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。運(yùn)行時(shí)通過P1口控制驅(qū)動(dòng)電路的工作，將數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管，顯示相應(yīng)的段碼，為了達(dá)到減少功耗或滿足端口對(duì)最大電流的限制，應(yīng)加上一限流電阻。P2.0——P2.5口控制數(shù)碼管的位選，使六個(gè)數(shù)碼管輪流顯示數(shù)據(jù)，等于1時(shí)位選三極管導(dǎo)通，等于0時(shí)位選三極管截止。 P1口,P2口——P1，P2是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向124第四章：仿真與調(diào)試

4.1軟件簡介

4.2Keil軟件調(diào)試流程

4.3Proteus軟件運(yùn)行流程

4.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真第四章：仿真與調(diào)試4.1軟件簡介1254.1.1Keil軟件簡介

KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。這款軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的是，KeilC51軟件編譯后生成的匯編代碼，就能展現(xiàn)出生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。4.1.1Keil軟件簡介 KeilC51是美國Keil126Keil軟件中uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，可載入Proteus仿真軟件中的MCU中，進(jìn)行功能仿真。Keil軟件中uVision與Ishell分別是C51fo127

Keil使用“工程”（Project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：1.編寫源程序并保存；2.建立工程并添加源文件；3.設(shè)置工程；4.編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件；5.程序調(diào)試。 Keil使用“工程”（Project）的概念，對(duì)工程（而不1284.1.2ProteusISIS簡介 ProteusISIS是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，用戶可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。 該軟件的特點(diǎn)是： （1）全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。4.1.2ProteusISIS簡介 ProteusI129 2）具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS－232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 （3）目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7系列、68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 （4）支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。 2）具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成130總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大，可仿真ARM、51、AVR、PIC。Proteus啟動(dòng)畫面： 此外，ARES軟件是一款高級(jí)的布線編輯軟件，它采用了32位數(shù)據(jù)庫的高性能PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以及高性能的自動(dòng)布局和自動(dòng)布線方法。集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，1314.2Keil軟件調(diào)試流程首先選擇菜單File-New…，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序（或選擇File-Open…，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名.asm（.a51）或.c。 然后選擇菜單Project-NewProject…，建立新工程并保存（保存時(shí)無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名.uv2），工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇CPU后點(diǎn)確定返回主界面。 展開“SourceGroup1”前面+號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。4.2Keil軟件調(diào)試流程首先選擇菜單File-New…，132數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件133 緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇Project-OptionforTarget‘Target1’（或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng)），打開工程屬性設(shè)置對(duì)話框，共有8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如果要寫片，還必須在Output選項(xiàng)卡中選中“CreatHexFi”（如圖6.2）；其它選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再134數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件135成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/StopDebugSession（或按Ctrl+F5鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)（如圖6.3），Keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。Keil能以單步執(zhí)行（按F11或選擇Debug-Step）、過程單步執(zhí)行（按F10或選擇Debug-StepOver）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/St136數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件137 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（Debug-InlineAssambly…），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對(duì)于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理（Debug-Insert/RemoveBreakpoint或Debug-Breakpoints…等）。在模擬調(diào)試程序后，還須通過編程器將.hex目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實(shí)的運(yùn)行狀況。 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（D1384.3Proteus軟件運(yùn)行流程

ProteusISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，如圖所示。 包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 運(yùn)行Proteus程序后，進(jìn)入軟件的主界面（如圖6.4）。通過左側(cè)工具欄中的P(從庫中選擇元件命令)命令，在PickDevices左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，最后進(jìn)行連線。4.3Proteus軟件運(yùn)行流程 ProteusISIS139數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告課件1404.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真4.4數(shù)字時(shí)鐘的功能仿真141第五章：總結(jié)

調(diào)試要點(diǎn)：首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯片的電源線和地線是否接觸良好，然后焊接器件，接好電源用萬用表檢測各電源端、地端的狀態(tài)是否正常。檢查無誤后插上AT89S51并燒寫一簡易的程序，觀察電路是否能協(xié)同工作。最后燒寫工作程序，根據(jù)顯示現(xiàn)象調(diào)試程序直至成功。上電運(yùn)行時(shí)，數(shù)碼管開始顯示00：00：00，時(shí)鐘開始走時(shí)。第五章：總結(jié) 調(diào)試要點(diǎn)：首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯142

制作心得：在這次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試過程中，我遇到很多問題，如：由于跳轉(zhuǎn)指令出錯(cuò)，導(dǎo)致整個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)進(jìn)入死循環(huán)，修改時(shí)沒有根據(jù)流程盲目查找原因浪費(fèi)許多時(shí)間，又由于考慮不周，時(shí)鐘顯示29：89。該電路缺少整點(diǎn)報(bào)時(shí)及鬧鐘功能，由于能力和時(shí)間問題只能到此為止，很是遺憾，但在查找資料的過程中學(xué)到了許多，同時(shí)在協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼。 制作心得：在這次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試過程中，我遇到很多問題，如：143附錄

1.源程序

2.參考文獻(xiàn)附錄1.源程序1441.源程序采用6位LED動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘演示程序//LRM2004.03.31/*********************************************************************///使用12MHZ晶振，P0口輸出段碼，P2口作列掃描，用共陽LED數(shù)碼管//#include"reg51.h"codechardis_7[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};/*共陽LED段碼表"0""1""2""3""4""5""6""7""8""9""不亮"*/1.源程序采用6位LED動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘演示程序145codecharscan_con[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//列掃描控制字datachardisdata[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)初值,共6個(gè)datachardis[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0a,0x00};//顯示單元數(shù)據(jù),共6個(gè)數(shù)據(jù)datacharcon1s=0x00,con04s=0x00,con=0X00;//1秒定時(shí)用sbitkey0=0x90;sbitkey1=0x91;sbitkey2=0x92;codecharscan_con[8]={0xfe,0x146毫秒延時(shí)程序///*****