1、學(xué)校代碼10722分類TH714公開題目（中 、 英 文 ）基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文3The Design of Electronic Clock Based on MCU作者姓名電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)名稱工科學(xué)科門類指 導(dǎo) 教 師郝海燕提交論文日期成 績(jī) 評(píng) 定 二一三年五月摘要單片機(jī)是一種數(shù)字集成電路芯片，是指集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。一個(gè)比較完整的單片機(jī)應(yīng)該包括微處理器（CPU） 、存儲(chǔ)器（RAM和 ROM） 、并行輸入/輸出接口（I/O 接口）電路、可編程全雙工串行口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)以及復(fù)位電路。由于它具有小巧靈活，成本低，可靠性好，控制功能強(qiáng)，易擴(kuò)展等一系列優(yōu)

2、點(diǎn)，所以被越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。而51 系列的單片機(jī)就是最為典型和具有代表性的一種單片機(jī)。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的簡(jiǎn)單電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要以單片機(jī)AT89C51為核心，結(jié)合按鍵模塊來顯示相應(yīng)的時(shí)間，并可以對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行單獨(dú)校對(duì)，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。本次設(shè)計(jì)以軟件控制硬件以及軟硬件結(jié)合為指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮單片機(jī)功能。同時(shí)， 該系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn)使其具有很強(qiáng)的實(shí)用性，由于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能簡(jiǎn)單，因此具有很好的可擴(kuò)展性。關(guān)鍵詞 : AT89C51；電子時(shí)鐘；按鍵控制3AbstractThat the microcontroller is integrated on a single chip mic

3、rocomputer is a digital integrated circuit chip. Should be a more complete include single-chip microprocessor (CPU), memory (RAM and ROM), parallel input / output interface (I / O interface) circuit, a programmable full-duplex serial port, timer / counter, interrupt system, and reset circuit. Becaus

4、e of its compact and flexible, low cost, reliability, and control functions, easy to expand a series of advantages, it is more and more widely used in various fields. The 51 series is the most typical and representative of a single-chip microcontroller.The project is the design of simple electronic

5、clock based on microcontroller. It is as the core of AT89C51 microcontroller, with key module to display relative time and make hour, minutes, seconds separate proofreading to make it up to standard time. The design control hardware and software combination of hardware and software as the guiding id

6、eology, give full play to the microcontroller features. Meanwhile, the system has so many advantages that it has a strong practicability, because of its simple function, and therefore it has good scalability.Key words: AT89C51 ; Electronic clock ； Key control1引言 11.1 單片機(jī)的發(fā)展歷程 11.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 11.3 設(shè)計(jì)意義 12.

7、 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)原理 22.1 電子時(shí)鐘的特點(diǎn) 22.2 電子時(shí)鐘的應(yīng)用 22.3 電子鐘的工作原理 22.4 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)流程 33. 設(shè)計(jì)方案 33.1 硬件電路的設(shè)計(jì)方案 33.2 硬件電路的原理圖 43.3 硬件電路說明 53.3.1 主控制模塊 53.3.2 按鍵模塊 73.3.3 復(fù)位電路 83.3.4 振蕩電路 83.3.5 發(fā)聲模塊 93.3.6 時(shí)間顯示模塊 94. 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 114.1 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用與操作 114.1.1 KEIL集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 114.1.2 KEIL集成開發(fā)環(huán)境的基本仿真流程 114.2 Proteus 軟件簡(jiǎn)介 124.3

8、 程序流程圖 124.4 仿真結(jié)果 134.5 仿真結(jié)果分析 135. 總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 15附錄I 程序 16附錄II 實(shí)物 26謝 辭 27#咸陽師范學(xué)院2013 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1. 引言1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷程單片機(jī)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和控制技術(shù)的綜合產(chǎn)物。經(jīng)過30 多年的發(fā)展歷程，單片機(jī)應(yīng)用已廣泛深入人們生活中的方方面面。根據(jù)Motorola 公司的統(tǒng)計(jì)，1990 年，平均每輛汽車使用12 個(gè)單片機(jī)，而到了2000年就增加到35 個(gè)。所以可以毫不夸張的說，任何設(shè)備和產(chǎn)品的自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化都離不開單片機(jī)。現(xiàn)在，凡是電腦控制的設(shè)備和產(chǎn)品，必有單片機(jī)嵌入在其中

9、。這一切表明，單片機(jī)已經(jīng)成為人們生活中必不可少的助手。單片機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)：一種是在通用計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用的，程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共用一個(gè)存儲(chǔ)器空間的結(jié)構(gòu)，稱為Von Neumann結(jié)構(gòu)。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為 Harvard 結(jié)構(gòu)， 目前的單片機(jī)多采用這種結(jié)構(gòu)1 。本文設(shè)計(jì)的單片機(jī)電子時(shí)鐘系統(tǒng)的核心是當(dāng)前應(yīng)用很廣泛的51 系列單片機(jī)，配置了外圍設(shè)備，構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，它具有體積小，可靠性比較高的特點(diǎn)，不僅能滿足要求而且還可以擴(kuò)展很多功能，在實(shí)際生活中應(yīng)用很廣泛。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)對(duì)電子時(shí)鐘進(jìn)行開發(fā)，通過 Proteus 軟件來

10、實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，并應(yīng)用LED顯示相應(yīng)的時(shí)間。1.3 設(shè)計(jì)意義在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制。早期常用的一些時(shí)間控制單元都是使用模擬電路設(shè)計(jì)而成的，它的定時(shí)準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不很理想，而現(xiàn)在基本上都是一些基于數(shù)字技術(shù)的新型產(chǎn)品，隨著單片機(jī)性本身價(jià)比的不斷提高，新型產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛。有的可以運(yùn)用于大工業(yè)里的過程控制系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的控制功能；有的可以運(yùn)用于智能家居控制，甚至可以用于小孩的電子玩具中。它功能強(qiáng)大、體積小、質(zhì)量輕、靈活好用，給它連接各種不同的控制芯片，就可以實(shí)現(xiàn)各種不同的功能2 。根據(jù)這些情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘系統(tǒng)，它有基本的時(shí)間顯示功能，還有定時(shí)功

11、能，可擴(kuò)展多種功能用來方便人們的生活。2. 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)原理2.1 電子時(shí)鐘的特點(diǎn)隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子產(chǎn)品日新月異。鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的功能。諸如數(shù)字鐘、萬年歷、電子表、定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、定時(shí)啟閉電路、通斷動(dòng)力設(shè)備，甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用、通信、網(wǎng)絡(luò)等眾多領(lǐng)域，所有這些都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。由于其功能的不斷增加，使用方便性不斷提高，很多產(chǎn)品已經(jīng)成為人類日常生活中不可或缺的助手。現(xiàn)在許多高精度的計(jì)時(shí)工具都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，電子表，石英表都采用了石英技術(shù)，因此工作時(shí)精度高，穩(wěn)定性能好，用起來方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字電子時(shí)

12、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，秒顯示的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好3 。2.2 電子時(shí)鐘的應(yīng)用電子時(shí)鐘除了在城市的主要營(yíng)業(yè)場(chǎng)所、車站、碼頭等公共場(chǎng)所使用，還可以改裝在摩托車和汽車上，LCD顯示，帶藍(lán)色背光，白天在太陽光下也能非常清楚的看到顯示時(shí)間，關(guān)鑰匙可以關(guān)閉藍(lán)色背光，時(shí)間還能顯示也不會(huì)清零，因LCD的顯示耗電量很省的，所以工作時(shí)也不用擔(dān)心耗電問題。在行路上，如果司機(jī)看時(shí)間可能會(huì)很麻煩甚至影響其他人的生命安?！，F(xiàn)在車上改裝了一個(gè)藍(lán)色的液晶電子鐘，不管白天還是黑夜，隨時(shí)可以看時(shí)間，非常方便4 。

13、2.3 電子鐘的工作原理本設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘是由AT89C51,八段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路， 由計(jì)時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí)，達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十秒為一分鐘， 六十分鐘為一小時(shí)，滿二十四小時(shí)為一天。電路中的四個(gè)控制鍵擁有多種不同的功能，按下又松開，可以實(shí)現(xiàn)校對(duì)時(shí)間以及定時(shí)的功能，還可以達(dá)到省電的目的。2.4 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)流程1 設(shè)計(jì)流程圖3. 設(shè)計(jì)方案3.1 硬件電路的設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)的硬件電路設(shè)計(jì)框圖如圖2 所示：2 總體結(jié)構(gòu)框圖由圖 2 可以看出：本設(shè)計(jì)電路的硬件部分共由五部分組成，分別為按鍵模塊、復(fù)位電路模塊、振蕩電路模塊、發(fā)聲模塊、時(shí)間顯示模塊。振蕩電路模塊負(fù)責(zé)給單片

14、機(jī)提供時(shí)鐘周期。復(fù)位電路模塊負(fù)責(zé)上電后自動(dòng)復(fù)位，或按鍵后強(qiáng)制復(fù)位。上電后， 由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器計(jì)時(shí)，同時(shí)通過動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)自動(dòng)將時(shí)分秒顯示到數(shù)碼管上。與此同時(shí)，按鍵掃描函數(shù)一直掃描按鍵引腳狀態(tài)，一旦掃描按鍵被按下，即進(jìn)入相應(yīng)的功能函數(shù)。如果檢測(cè)到定時(shí)時(shí)間到，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)生提示。3.2 硬件電路的原理圖由上面的設(shè)計(jì)框圖可以進(jìn)一步得出本系統(tǒng)的電路原理圖。原理圖如圖3 所示：3 電路原理圖本設(shè)計(jì)是采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路，由計(jì)時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定可以實(shí)現(xiàn)校對(duì)時(shí)3.3 硬件電路說明3.3.1 主控制模塊AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS位微處理器，

15、俗稱單片機(jī)85。AT89C51單片機(jī)引腳介紹：Vcc：電源Vss: 地線P0口：P0口地址為80H,位地址為80H 87H。 各位口線是有完全相同但又相互獨(dú)立的邏輯電路。P0 口的邏輯電路主要由D 觸發(fā)器構(gòu)成的鎖存器，F(xiàn)ET（場(chǎng)效應(yīng)管 ） 構(gòu)成的輸出驅(qū)動(dòng)電路，用于引腳數(shù)據(jù)輸入緩沖的緩沖器，一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開 關(guān)（MUX）構(gòu)成。8 位口線的鎖存器位構(gòu)成一個(gè)口的鎖存器，所謂的口地址就是鎖存器的地址。鎖存器的功能是使數(shù)據(jù)在口中保留一段時(shí)間。MUX的一個(gè)輸入來自鎖存器，另一個(gè)輸入為“數(shù)據(jù)/地址” 。輸入轉(zhuǎn)接由控制信號(hào)控制，設(shè)置多路轉(zhuǎn)接開關(guān)的原因是P0 口既可以作為通用I/O 口進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入 / 輸出， 又

16、可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的地址/ 數(shù)據(jù)線使用。設(shè)置多路轉(zhuǎn)接開關(guān)可以方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。P1 口： P1 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O 口。 P1 口地址為90H,位地址為90H 97H。 P1 口只能作為通用數(shù)據(jù)I/O 口使用所以在電路結(jié)構(gòu)上與P0口有些不同。第一，因?yàn)樗荒軅魉蛿?shù)據(jù)，所以不再需要多路轉(zhuǎn)接開關(guān)（MUX） ；第二， 驅(qū)動(dòng)電路中有上拉電阻。其上拉電阻并不是真正的電阻，而是一個(gè) 能起到上拉電阻作用的由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的電路。P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O 口， P2口地址為A0H，位地址為A0H A7H。 P2口既可作為系統(tǒng)高位地址線使用，也可作為通用I/

17、O 口使用，所以P2口的電路邏輯與P0口類似，也有一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)。但多路轉(zhuǎn)接開關(guān)的一個(gè)輸入端不再是地址/ 數(shù)據(jù)， 而是單一的地址，因?yàn)樵跇?gòu)造系統(tǒng)總線時(shí)，P2口只能作為高位地址而不能作為數(shù)據(jù)線使用。當(dāng) P2口作為高位地址線使用時(shí)，多了開關(guān)倒向地址端；而當(dāng)通用I/O 口使用時(shí)，多路開關(guān)倒向鎖存器的Q端。11圖 4 AT89C51 引腳排列圖P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向 I/O 口。P3口的地址為B0H，BOH B7H。雖然P3口可以作為通用I/O 口使用，但在實(shí)際應(yīng)用中我們P3.0 RXD（串行數(shù)據(jù)接收）P3.1 TXD（串行數(shù)據(jù)發(fā)送）P3.2 INT0 （外部中斷0申請(qǐng)）P3

18、.3 INT1 （外部中斷1 申請(qǐng)）P3.4 T0（定時(shí)器/計(jì)時(shí)器0計(jì)數(shù)輸入）P3.5 T1 （定時(shí)器/計(jì)時(shí)器1 計(jì)數(shù)輸入）P3.6 /WR（外部RAM寫選通）P3.7 /RD（外部RAM讀選通）2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為ALE用于把P0口輸出的低八位地RST：復(fù)位信號(hào)。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)ALE：地址鎖存控制信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。此時(shí)由于ALE是以1/6 晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此，可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖 使用PSEN ：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部ROM是 /PSEN有效，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。EA：訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。

19、當(dāng)/EA 信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是針對(duì)外部程序存儲(chǔ)器的；而當(dāng)/EA信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。XTAL1和 XTAL2：外部晶體引線端。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，XTAL1和 XTAL2用于外接石英晶體諧振器和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接入外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。3.3.2 按鍵模塊5 按鍵模塊在該模塊中，采用四個(gè)按鍵作為對(duì)電子時(shí)鐘的控制輸入，通過按鍵來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的時(shí)間設(shè)置、定時(shí)功能。電路中將四個(gè)按鍵的一端接地，而單片機(jī)的P2 口默認(rèn)為高電平，一旦按鍵被按下，則該按鍵對(duì)應(yīng)的管腳被拉低，通過軟件掃描按鍵即可知道用戶所要實(shí)現(xiàn)的功能，調(diào)用相應(yīng)

20、的按鍵子程序來完成該操作6 。本設(shè)計(jì)中，四個(gè)按鍵K1、 K2、 K3、 K4分別與AT89C51單片機(jī)的引腳P1.0、P1.1 、 P1.2、 P1.3 連接。當(dāng)按下K1 時(shí)，開始進(jìn)行“時(shí)”的校對(duì)，再次按下 K1時(shí)，則切換到“分”的校對(duì)，第三次按下則切換到“秒”的校正，第四次按下則 返回到正常時(shí)間顯示。當(dāng)按下K2時(shí)，切換到鬧鐘模式，連續(xù)按下K2鍵時(shí)依次進(jìn)行定時(shí)。 K3 和K4鍵是實(shí)現(xiàn)加一和減一功能。咸陽師范學(xué)院2013 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3.3.3 復(fù)位電路圖 6 復(fù)位電路單片機(jī)在上電以后內(nèi)部的電路處于一種隨機(jī)狀態(tài)，這時(shí)如果開始工作則會(huì)出現(xiàn)混亂。 對(duì)單片機(jī)而言，復(fù)位也就是在做準(zhǔn)備工作，

21、是使單片機(jī)回到初始化狀態(tài)的一種操作。單片機(jī)系統(tǒng)上電后，從何處開始執(zhí)行第一條指令是由系統(tǒng)復(fù)位后的狀態(tài)決定的7 。RESET引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，高電平有效，低電平工作。常用的復(fù)位電路有上電復(fù)位電路、按鍵電平復(fù)位電路、按鍵脈沖復(fù)位電路。本設(shè)計(jì)中采用按鍵電平復(fù)位電路，如圖6 所示。3.3.4 振蕩電路AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，它的作用就是用來構(gòu)成振蕩器，但要形成時(shí)鐘，還需要一些附加的電路8 。 AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生有以下兩種方法：1. 內(nèi)部時(shí)鐘方式。利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTAL1 和 XTAL2兩端接晶振，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入

22、內(nèi)部時(shí)鐘電路，外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇為30pF 左右；這兩個(gè)電容對(duì)頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍可在1.2MHZ-12MHZ之間選擇。2. 外部時(shí)鐘方式。此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1和 XTAL2。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。振蕩電路由兩個(gè)皆為30PF的 C1,C2及振蕩頻率為 12MHZ的晶振組成，并配合單片機(jī)定時(shí)器0實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。如圖7所示。3.3.5 發(fā)聲模塊圖 8 發(fā)聲模塊發(fā)聲模塊由電源，蜂鳴器兩部分組成。正常情況下，不發(fā)聲， 一旦按鍵按下，或定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器發(fā)聲9 。3.3.6 時(shí)間顯示模塊LED是 Light Emiting Diode （發(fā)光二極管）的縮寫,

23、 發(fā)光二極管是能將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“8”字形的LED顯示器，也稱數(shù)碼管10。通過數(shù)碼管中發(fā)光二極管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。 數(shù)碼管有7 段數(shù)碼管和8 段數(shù)碼管之分。7 段數(shù)碼管由7 個(gè)發(fā)光二極管組成，而 8 段數(shù)碼管則是在7 段發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上再加一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管，用以顯示小數(shù)點(diǎn)。8 段數(shù)碼管中發(fā)光二極管的排列形狀以及數(shù)字顯示的段組合如圖9圖 9 八段數(shù)字顯示器及發(fā)光段組合圖在使用中，為了給發(fā)光二極管加驅(qū)動(dòng)電壓，它們有一個(gè)公共引腳，公共引腳10所示 ， 分別為共陰極接法與共陽極接法11。1. 共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在

24、一起構(gòu)成陰極公共引腳，如圖a所使用時(shí)陰極公共引腳接地，這樣陰極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)2. 共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成陽極公共引腳，如圖b 所+5V。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導(dǎo)f g DP共陰極接法ab cdeCOMa 共陽極接法圖 10 LED 顯示器接法本設(shè)計(jì)中采用共陰極LED數(shù)碼管顯示方式，電路圖如圖11 所示：11 時(shí)間顯示模塊4. 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用與操作4.1.1 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介Keil C51 是 Keil Software 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)。 Keil 提供了

25、包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision ）將這些部分組合在一起。在 Keil 中使用C語言編程，在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)12。4.1.2 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的基本仿真流程131. 新建與保存源程序13第一步：雙擊KEIL uVision3 的桌面快捷方式，啟動(dòng)KEIL集成開發(fā)軟件。第二步：新建文本編輯界面或加入原有的程序文件。選擇“ File（ 文件 ）”“New”命令或菜單欄的“新建文本”命令，即可在項(xiàng)目界面的右側(cè)打開一個(gè)新的文本編輯界面，默認(rèn)文件名為“Text1 ”。第三步：在“T

26、ext1 ”中輸入C語言源程序。第四步：保存源程序。保存文件時(shí)必須加上文件的擴(kuò)展名并選擇路徑和文件名進(jìn)行保存，C語言程序文件的擴(kuò)展名為“.C”。2. 建立新工程17咸陽師范學(xué)院2013 屆本科畢業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第五步：新建KEIL 工程。選擇“ Project（ 工程 ）” “ New Project（ 新建工程）”命令，將出現(xiàn)保存對(duì)話框。 在保存工程對(duì)話框中輸入工程文件名，工程名稱不用輸入擴(kuò)展名。輸入名稱后保存，將出現(xiàn)“Select Device for Target ”對(duì)話框。第六步：選擇CPU型號(hào)。在對(duì)話框中選擇“公司（ Atmel ）”“ CPU型號(hào)”，單擊“確定”按鈕返回主界面。3

27、. 加入源程序到工程中4.2 Proteus 軟件簡(jiǎn)介Proteus 軟件是目前世界上最先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)模擬電路、數(shù)字電路及各種電路系統(tǒng)的仿真和PCB設(shè)計(jì)等功能， 是目前唯一一個(gè)能夠?qū)Ω鞣N處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測(cè)試的EDA工具。微控制器系統(tǒng)相關(guān)的仿真需建立編譯和調(diào)試環(huán)境，可選擇Keil 5 軟件。該軟件支持許多芯片，集編輯、編譯和程序仿真于一體，同時(shí)還支持匯編和C語言的程序設(shè)計(jì)。它的界面簡(jiǎn)單易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能14 。其最關(guān)鍵的功能是：將電路仿真和微處理器仿真進(jìn)行協(xié)同，直接在基于原理圖的虛擬原型上進(jìn)行處理器編程調(diào)試，并進(jìn)行功能驗(yàn)證，通過動(dòng)態(tài)器

28、件如LED、整的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境開關(guān)等，實(shí)時(shí)看到運(yùn)行后的輸入、輸出的結(jié)果，Proteus 為我們建立了比較完154.3 程序流程圖本設(shè)計(jì)的主程序是一個(gè)循環(huán)的過程，其流程是：開始運(yùn)行顯示正常時(shí)間，如果掃描過程中，發(fā)現(xiàn)有鍵按下，則進(jìn)行時(shí)間和鬧鐘模式的切換，再次按下，進(jìn)行時(shí)分秒的校正；如果沒有鍵按下，則正常顯示時(shí)間；在正常時(shí)間顯示過程中，若定時(shí)時(shí)間到，則鬧鐘自動(dòng)響起，否則時(shí)間正常顯示。4.4 仿真結(jié)果仿真結(jié)果如下圖13 所示。13 仿真結(jié)果4.5 仿真結(jié)果分析本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了時(shí)分秒的顯示，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，對(duì)時(shí)間的調(diào)節(jié)感覺不是很好，在鬧鐘定時(shí)方面還是比較滿意。在測(cè)試過程中，有很多小問題，通過多次的修改程序并在

29、Proteus 軟件中進(jìn)行仿真，最終解決可了這些問題，同時(shí)也反映出我在單片機(jī)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)方面的不足16 。 仿真效果達(dá)到了預(yù)期的效果，能通過調(diào)節(jié)控制鍵來矯正時(shí)間，是本人比較滿意。5. 總結(jié)首先，我覺得這次的單片機(jī)設(shè)計(jì)非常必要，通過這次的設(shè)計(jì)使我們學(xué)到了更多的關(guān)于單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用知識(shí)，以前在課堂上只是簡(jiǎn)單的掌握了一些基礎(chǔ)知識(shí)和簡(jiǎn)單指令，對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用還很陌生。剛開始設(shè)計(jì)時(shí)，腦子里一片空白，不知道從哪開始下手，學(xué)過的知識(shí)不知道怎么運(yùn)用。設(shè)計(jì)，編程，仿真，每一步都感覺很難，尤其是編程這一塊，老是有錯(cuò)誤，后來我發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該把程序分開來，一塊一塊的進(jìn)行編程，不能混在一起，否則程序太大了，容易混淆，很難發(fā)

30、現(xiàn)里面存在的問題。于是我把程序按照實(shí)現(xiàn)的功能不同分成幾部分，然后進(jìn)行逐一分析，進(jìn)行編程，把每一部分實(shí)現(xiàn)的功能都實(shí)現(xiàn)后再對(duì)整個(gè)的程序進(jìn)行整理。這次設(shè)計(jì)讓我深有感觸的是做什么事都要細(xì)心，并且一定要有耐心，不然只會(huì)半途而廢，而且思路很重要，當(dāng)有了明確的思路之后再按照思路一步一步的按照步驟來走，注意細(xì)節(jié)，這樣會(huì)大大提高效率，而且會(huì)節(jié)省很多時(shí)間和精力。以上這些就是我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到的東西，而且將這些東西運(yùn)用到以后的學(xué)習(xí)中。39參考文獻(xiàn)1 . 李廣弟，朱月秀，冷祖祁. 單片機(jī)基礎(chǔ)（第三版）M. 北京 : 航空航天大學(xué)出版社， 20072 . 李朝青 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版）M. 北京：北京航

31、空航天大學(xué)出版社，19983 .THKACM-1 型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、KEIL軟件、WAVE軟件4 . 數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室“THKSCM-1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”5 . 李光才 . 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)M. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社20046 . 耿永剛 . 單片機(jī)C51應(yīng)用技術(shù)M. 北京 : 電子工業(yè)出版社20117 . 周潤(rùn)景 , 徐宏偉 , 丁莉 . 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)、分析與制作M. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 20108 . 林志琦 , 郎建軍 , 李會(huì)杰 , 佟大鵬 . 基于 Proteus 的單片機(jī)可視化軟硬件仿真M. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社20069 .

32、李海濱 , 片春媛 , 許瑞雪 . 單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)例M. 北京：中國(guó)電力出版社200910 . 張鵬 , 王雪瑞 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例教程M. 北京：海洋出版社200811 . 戴佳 , 戴衛(wèi)恒 .51 單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講M. 北京：電子工業(yè)出版社 200612 . 蘭吉昌 .51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社200813 . 杜立 , 張俊亮 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用- 基于 Proteus 和 KeilC （第二版）M. 北京：電子工業(yè)出版社201314 . 周潤(rùn)景，張麗娜，劉映群.Proteus 入門實(shí)用教程M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 20071

33、5 . 朱清慧 .Proteus 電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)室M. 北京： 中國(guó)水利水電出版社201016 . 周潤(rùn)景，蔡雨恬.Proteus 入門實(shí)例教程（第二版）M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2011I 程序#include#define tl 0xba;#define th 0x3c;sbit time=P10;/ 時(shí)間設(shè)置sbit timer=P11;/鬧鐘設(shè)置sbit add=P12;/加sbit dec=P13;/減sbit speaker=P35;/鬧鐘輸出bit disp_sd;/數(shù)碼管閃動(dòng)顯示標(biāo)志位bit disp_ms;/數(shù)碼管顯示時(shí)間/鬧鐘標(biāo)志位bit disp_sdt;/數(shù)碼管閃動(dòng)

34、間隔反轉(zhuǎn)標(biāo)志位bit zhengdian=0;/ 整點(diǎn)報(bào)時(shí)標(biāo)志位unsignedcharcodeled=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /數(shù)字 0-9的編碼/unsignedcharcodeled=0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x45,0xDF,0xD7,; / 數(shù)字 0-9 的編碼unsignedcharcodemoth=0x01,0x3,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x010,0x11,0x12;/數(shù)字 0-9 的編碼unsigned char t

35、ime_cc,timer_cc,ml;/ 調(diào)時(shí)計(jì)數(shù)器unsigned char count0,com,count1,second,minit,hour;/ 時(shí) 間 時(shí)分秒unsignedintsecond1,minit1,hour1,yers,yers2,Months,days,ryears,daydata,Mothdata,dsfl,dsfg;/ 鬧鐘時(shí)分秒unsigned char hour_zd;/ 整點(diǎn)小時(shí)記錄unsigned char timenum1,timenum2,timenum3,f1,f2,st; unsigned int dsflg,timeval,timerval,ad

36、dval, adcval,dayfl; void delay(void)unsigned int i;for(i=0;i100;i+);void delay1(unsigned int k)unsigned int x,y;for(x=0;xk;x+)for(y=0;y23) / 限位hour=0;P0=ledhour/10;/ 顯示小時(shí)函數(shù)P2=0xFE;delay();P2=0xFF;P0=ledhour%10; / 顯示小時(shí)函數(shù)P2=0xFD;delay();P2=0xFF;if(timenum1=2)/ 如果 timenum1=2 調(diào)分 / 以下也是和調(diào)時(shí)一樣的方法dsflg=0;st

37、=0;if(add=0)delay();delay();if(add=0)while(!add);minit+;if(dec=0)delay();delay();if(dec=0)while(!dec);minit-;if(minit60)minit=0;P0=ledminit/10;P2=0xF7;delay();P2=0xFF;P0=ledminit%10;P2=0xEF;delay();P2=0xFF;if(timenum1=3) / 如果 timenum1=3 調(diào)秒dsflg=0;st=0;if(add=0)delay();delay();if(add=0) while(!add);

38、second+;if(dec=0)delay();delay();if(dec=0) while(!dec); second-;if(second60)second=0;P0=ledsecond/10;P2=0xBF;delay();P2=0xFF;P0=ledsecond%10;P2=0x7F;delay();P2=0xFF;if(timenum1=4) / 如果 timenum1=4 退出 TR1=1;timenum1=0;dsflg=1;f2=1;st=1;void almset()timenum1=0;if(timer=0) / 鍵盤上的鬧鐘鍵按下delay();delay();if(

39、timer=0)while(!timer); / 松手timenum2+; / 標(biāo)記 + f1=0;if(timenum2=1) / 如果 timenum2=1 設(shè)定腦鐘的小時(shí)dsflg=0;st=0;if(add=0) / 加鍵按下delay();delay();if(add=0) while(!add);/ 松手 hour1+; / 小時(shí) +if(dec=0) / 減鍵按下delay();delay();if(dec=0) while(!dec)/ 松手 hour1-; / 小時(shí) -if(hour123) / 限位hour1=0;P0=ledhour1/10;/ 小時(shí)顯示P2=0xFE;d

40、elay();P2=0xFF;P0=ledhour1%10;P2=0xFD;delay();P2=0xFF;P0=0x77;/ 顯示 一P2=0xBF;delay();P2=0xFF;/ 顯示 一P0=0x38;P2=0x7F;delay();P2=0xFF;和上面小if(timenum2=2) / 如果 timenum2=1 設(shè)定腦鐘的分鐘 dsflg=0;st=0;if(add=0)delay();delay();if(add=0)while(!add);minit1+;if(dec=0)delay();delay();if(dec=0)while(!dec);minit1-;if(minit160)minit1=0;P0=ledmini