精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業基于52單片機制作的數字鐘1.設計任務⑴時間顯示:上電后,系統自動進入時鐘顯示,從00:00:00開始計時,此時可以設定當前時間.⑵時間調整：按下k1，k2，k3鍵可以順序設置秒、分、時,并在相應數碼管上顯示設置值,直至6位設置完畢。2.系統基本方案選擇和論證本時鐘的設計具體有兩種方法。一是通過單純的數字電路來實現；二是使用單片機來控制實現。本次設計選取了較為簡單的單片機控制；而選擇這一方法后還要進行各個芯片的選擇。以下是我在這次設計中所用的方案。2.1芯片的選擇方案一：采用AT89C51芯片，其為高性能CMOS8位單片機，該芯片內含有4kbytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）、128bytes的隨機存取數據存儲器（RAM）、32位可編程I/O口線、2個16位定時/計數器、6個中斷源、可編程串行UART通道及低功耗空閑和掉電模式，但是由于AT89C51芯片可擦寫的空間不夠大，且中斷源提供的較小，為防止運行過程中出現不必要的問題，我們不選用AT89C51。方案二:采用AT89C52芯片，它除了具備AT89C51的所有功能與部件外，其最大的優勢就是AT89C52提供了8K字節可擦寫Flash閃速存儲器空間、8個中斷源、及256*8字節內部存儲器（RAM），解決了我們對可反復擦寫的Flash閃速存儲器空間大小與中斷源的不夠問題的擔心。2.2顯示模塊選擇方案和論證方案一：采用LCD，電路比較簡單，且在軟件設計上也相對簡單，具有低功耗功能。價格貴。方案二：采用LED數碼管顯示，顯示較為清楚。價格便宜。所以本方案采用LED數碼管顯示。2.3時鐘信號的選擇方案和論證直接采用單片機定時計數器提供的秒信號，使用程序實現年、月、日、周、時、分、秒計數。采用此種方案可減少芯片的使用，節約成本，實現的時間誤差較小。2.4電路設計最終方案決定綜上各方案所述,對此次數字時鐘的方案選定為:采用AT89C52作為主控制系統;并由其定時計數器提供時鐘;LED作為顯示電路來實現功能。3.1數字鐘電路設計框圖3.1.1如圖3-1LCD動態掃描顯示模塊LCD動態掃描顯示模塊AT89C52主控制器主控制器開關調節模塊晶振電路模塊復位電路圖3-1電路設計框圖3.2主控制芯片AT89C52的原理及說明AT89C52是美國ATMEL公司生產的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含8kbytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和藹可親256bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，與標準MCS-51指令系統及8052產品引腳兼容，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C52單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。圖3-2AT89S52引腳3.2（1）與MCS-51產品指令和引腳完全兼容（2）8k字節可重擦寫Flash閃速存儲器（3）1000次擦寫周期（4）全靜態操作:0Hz—24MHz（5）三級加密程序存儲器（6）256×8字節內部RAM（7）32個可編程I/O口線（8）3個16位定時/計數器（9）8個中斷源（10）可編程串行UART通道（11）低功耗空閑和掉電模式3.2.2引腳功能Vcc(40)：電源電壓GND(20)：接地P0口(32-39)：P0口是一個8位雙向I/O接口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫“1”P1口(1-8)：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平時，此時可作輸入口。作為輸入品使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可以分別作為定時/計數器2的外部計數輸入(P1.0/T2）P2口(21-28)：P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路，對端口P2寫“1”P3口(10-17)：P3是一組帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路，對端口P3寫“1”端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外中斷0）P3.3INT1（外中斷1）P3.4T0（定時/計數器0）P3.5T1（定時/計數器1）P3.6WR（外部數據存儲器寫通道）P3.7RD（外部數據存儲器讀通道）表3-1P3口的第二功能RST(9)：復位信號輸入端。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG(30)：地址鎖存有效信號輸出端。當訪問片外程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節，一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的，要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。PSEN(29)：程序存儲允許輸出端。是片外程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數據存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP(31)：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA端必須保持低電平（接地），需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖EA端狀態。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執行內部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1(19)：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。XTAL1(18)：振蕩器反相放大器的輸出端。通過XTAL1、XTAL2外接晶振后，即可構成自激振蕩器，驅動內部時鐘發生器向主機提供時鐘信號。4、特殊功能寄存器在AT89C52片內存儲器中，80H-FFH共128個單元為特殊功能寄存器（SFR），其中包括B寄存器、累加器、程序狀態寄存器（PSW）、定時/計數器控制、中斷優級控制寄存器（IP）、P3口鎖存寄存器、中斷允許控制寄存器（IE）、串行口控制寄存器等。它們可運用來設置片內電路的運行方式，記錄電路的運行狀態，MCS-51單片機對特殊功能寄存器采取與片內RAM統一編址的方法，可按字節地址直接尋址。在已有的基礎上AT89C52與AT89C51相比還提供了兩個定時/計數器。定時/計數器2的控制和狀態位位于T2CON與T2MOD，該功能的數在自動裝載的情況下可裝入到寄存器中，提高了效率。3.3數字鐘的外圍電路設計3.3.1時鐘電路（1）單片機時鐘時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響單片機系統的穩定性。常用的時鐘電路有兩種方式：一種是內部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本文用的是內部時鐘方式。電路設計如圖3-7所示。圖3-3單片機時鐘AT89S52單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，就構成一個穩定的自激振蕩器。(2)復位電路AT89S52單片機的復位是由外部的復位電路來實現的。復位引腳RST通過一個斯密特觸發器與復位電路相連，斯密特觸發器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2，斯密特觸發器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。上電復位：上電復位電路是—種簡單的復位電路，只要在RST復位引腳接一個電容到VCC，接一個電阻到地就可以了。上電復位是指在給系統上電時，復位電路通過電容加到RST復位引腳一個短暫的高電平信號，這個復位信號隨著VCC對電容的充電過程而回落，所以RST引腳復位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了保證系統安全可靠的復位，RST引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。圖3-4復位電路如圖3-12所示，上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的。只要Vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現自動上電復位。也能手動復位。4.1數字鐘原理圖

4.2數字鐘元件清單4.3數字鐘源程序S_SET BIT P1.0 ;數字鐘秒控制位M_SET BIT P1.1 ;分鐘控制位H_SET BIT P1.2 ;小時控制位SECOND EQU 30HMINUTE EQU 31HHOUR EQU 32HTCNT EQU 34H ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0START: MOV DPTR,#TABLE MOV HOUR,#0 ;初始化 MOV MINUTE,#0 MOV SECOND,#0 MOV TCNT,#0 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-50000)/256 ;定時50毫秒 MOV TL0,#(65536-50000)MOD256 MOV IE,#82H SETB TR0;****************************************************;判斷是否有控制鍵按下,是哪一個鍵按下A1: LCALL DISPLAY JNB S_SET,S1 JNB M_SET,S2 JNB H_SET,S3 LJMP A1S1: LCALL DELAY ;去抖動 JB S_SET,A1 INC SECOND ;秒值加1 MOV A,SECOND CJNE A,#60,J0 ;判斷是否加到60秒 MOV SECOND,#0 LJMP K1S2: LCALL DELAY JB M_SET,A1K1: INC MINUTE ;分鐘值加1 MOV A,MINUTECJNE A,#60,J1 ;判斷是否加到60分 MOV MINUTE,#0 LJMP K2S3: LCALL DELAY JB H_SET,A1K2: INC HOUR ;小時值加1 MOV A,HOUR CJNE A,#24,J2 ;判斷是否加到24小時 MOV HOUR,#0 MOV MINUTE,#0 MOV SECOND,#0 LJMP A1;****************************************************;等待按鍵抬起J0: JB S_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J0J1: JB M_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J1J2: JB H_SET,A1 LCALL DISPLAY SJMP J2;***********************************************;定時器中斷服務程序,對秒,分鐘和小時的計數INT_T0: MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000)MOD256 INC TCNT MOV A,TCNTCJNE A,#20,RETUNE ;計時1秒 INC SECOND MOV TCNT,#0 MOV A,SECOND CJNE A,#60,RETUNE INC MINUTE MOV SECOND,#0 MOV A,MINUTE CJNE A,#60,RETUNE INC HOUR MOV MINUTE,#0 MOV A,HOUR CJNE A,#24,RETUNE MOV HOUR,#0 MOV MINUTE,#0 MOV SECOND,#0 MOV TCNT,#0RETUNE: RETI;******************************************;顯示控制子程序DISPLAY:MOV A,SECOND ;顯示秒 MOV B,#10 DIV AB CLR P3.6 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SETB P3.6 MOV A,B CLR P3.7MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A