基于單片機的六位數(shù)碼管顯示的電子鐘的畢業(yè)設計

1、<p><b>　　六位數(shù)碼管電子鐘</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)字鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外應有校時功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”計數(shù)器、校時電路、

2、報時電路和振蕩器組成。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時、分、秒”計數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時電路、整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖。“分計數(shù)器”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)

3、器”。“時計數(shù)器”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進行校對調整的。</p><p>　　數(shù)字鐘是以不同的計數(shù)器為基本單元構成的，它的用途十分廣泛，只要有計時、計

4、數(shù)的存在，便要用到數(shù)字鐘的原理及結構；同時在日期中，它以其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費的喜愛。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第一章 數(shù)字電子鐘的設計方案論證2</p><p&

5、gt;　　1.1數(shù)字電子鐘的應用意義2</p><p>　　1.2數(shù)字電子中設計的要求及技術指標2</p><p>　　1.3設計方案論證2</p><p>　　第二章 核心器件簡介3</p><p>　　2.1元器件清單3</p><p>　　2.2元器件的識別與測量3</p><p&

6、gt;　　2.3單片機芯片8</p><p>　　2.3.1單片機的概念8</p><p>　　2.3.2 AT89C2052高性能8位單片機9</p><p>　　第三章 電路原理圖及工作原理12</p><p>　　3.1電路原理圖分析12</p><p>　　3.2工作原理13</p>

7、<p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設計14</p><p>　　第五章 安裝與調試22</p><p>　　5.1準備元件和工具22</p><p>　　5.2安裝、焊接到電路板上22</p><p>　　5.3測試與調試22</p><p>　　第六章 結束語25</p><p&g

8、t;<b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　20世紀末，電子技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)

9、代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間。忘記了要做的事情，當事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。例如，許多火災都是由于人們一時忘記了關閉煤氣或是忘記充電時間。尤其在醫(yī)院，每次護士都會給病人作皮試，測試病人是否對藥物過敏。注射后，一般等待5分鐘，一旦超時，所作的皮試試驗就會無效。手表當然是一個

10、好的選擇，但是，隨著接受皮試的人數(shù)增加，到底是哪個人的皮試到時間卻難以判斷。所以，要制作一個定時系統(tǒng)。隨時提醒這些容易忘記時間的人。 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、定時啟閉電路、定時開關烘箱、通斷動力設備，甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎的。因此，研究數(shù)字鐘及</p><

11、;p>　　第一章 數(shù)字電子鐘的設計方案論證 1.1數(shù)字電子鐘的應用意義 數(shù)字電子鐘是用數(shù)字電路實現(xiàn)“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置，主要由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼顯示器、校時電路、報時電路等六部分組成。這些都是數(shù)字電路中應用最廣的基本電路。數(shù)字電子鐘具有計時準確的功能。 1.2數(shù)字電子鐘設計的要求及技術指標 1．設計數(shù)字電子鐘實現(xiàn)準確計時，由六位數(shù)碼管分別顯示‘時’、“分”、“秒”；附加“星期”數(shù)碼1位

12、顯示。 2．時與分與秒數(shù)字顯示模塊間各設置一對不同顏色發(fā)光二極管，時間單位數(shù)字變化時閃爍一次。 3．計時誤差不超過0.05秒。 4．具有整點報時、手動設置修改時間功能控制功能。 1.3設計方案論證 石英晶體振蕩器產(chǎn)生的時脈沖送到分頻器，分頻電路將時標信號分成每秒一次的方波信號。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生頻率穩(wěn)定很高的秒脈沖，秒脈沖被送到一個六十進制秒計數(shù)器計數(shù)，將計數(shù)結果送至秒個位和十位譯碼器，譯碼結果分別由兩只七段半導體數(shù)碼管

13、以十進制數(shù)形式顯示來。當秒六十進制計數(shù)器累計到第59秒時，若再來一個秒脈沖，秒計數(shù)器的進位輸出就產(chǎn)生進位脈沖（分計數(shù)脈沖），同時，秒計數(shù)</p><p>　　第二章 核心器件簡介</p><p><b>　　2.1元器件清單</b></p><p>　　表2-1 元器件清單表</p><p>　　2.2元器件的識

14、別與測量</p><p>　　電阻：導體對電流的阻礙作用就叫該導體的電阻</p><p>　　電阻器簡稱電阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用，對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻 。電阻的種類很多，a.按阻值特性:固定電阻、可調電阻、特種

15、電阻(敏感 電阻) 。不能調節(jié)的，我們稱之為固定電阻。而可以調節(jié)的，我們稱之為可調電阻。常見的例如收音機音量調節(jié)的，主要應用于電壓分配的，我們稱之為電位器。</p><p>　　電阻都有一定的阻值，它代表這個電阻對電流流動阻擋力的大小。在國際單位制中，電阻的單位是Ω（歐姆），此外還有 KΩ（千歐）， MΩ（兆歐）。其中： 1MΩ=1000KΩ ， 1KΩ=1000Ω。</p><p>

16、　　阻值和誤差的標注方法a.直標法—將電阻器的主要參數(shù)和技術性能用數(shù)字或字母直接標注在電阻體上eg： 5.1k Ω 5% 5.1k Ω Jb.文字符號法—將文字、數(shù)字兩者有規(guī)律組合起來表示電阻器的主要參數(shù)eg: 0.1Ω=Ω1=0R1，3.3Ω=3Ω3=3R3，3K3=3.3KΩc.色標法—用不同顏色的色環(huán)來表示電阻器的阻值及誤差等級.普通電阻一般有4環(huán)表示，精密電阻用5環(huán)d.數(shù)碼法用三位數(shù)字表示元件的標稱值。從左至右，前

17、兩位表示有效數(shù)位，第三位表示10^n(n=0～8)。當n=9時為特例，表示10^(-1)。0-10歐帶小數(shù)點電阻值表示為XRX,RXX. eg : 471=470Ω 105=1M 2R2=2.2Ω塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。片狀電阻多用數(shù)碼法標示，如512表示5.1kΩ。電容上數(shù)碼標示479為47*10^(-1)=4.7pF。而標志是0或000的電阻器，表示是跳線，阻值為0Ω。數(shù)碼法標示時，電阻單位為歐姆，電容單

18、位為pF，電感一般不用數(shù)碼標示。色環(huán)電阻第一環(huán)如何確定請參照色標法圖片：黑，棕，紅，橙，黃，綠，藍，紫，灰，白 0， </p><p>　　例如，紅，黃，棕，金 表示240歐誤差為5%b.五環(huán)電阻:(1)從阻值范圍判斷:因為一般電阻范圍是0-10M，如果我們讀出的阻值超過這個范圍，可能是第一環(huán)選錯了。(2)從誤差環(huán)的顏色判斷:表示誤差的色環(huán)顏色有銀、金、紫、藍、綠、紅、棕。如里靠近電阻器端頭的色環(huán)不是

19、誤差顏色，則可確定為第一環(huán)。</p><p>　　電阻是一個線性元件。說它是線性元件，是因為通過實驗發(fā)現(xiàn)，在一定條件下，流經(jīng)一個電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比——即它是符合歐姆定律：I=U/R</p><p>　　電阻的測量：通常來說，使用萬用表可以很容易判斷出電阻的好壞：將萬用表調節(jié)在電阻擋的合適擋位，并將萬用表的兩個表筆放在電阻的兩端，就可以從萬用表上讀出電阻的阻值。應注意的是，測試

20、電阻時手不能接觸到表筆的金屬部分。但在實際電器維修中，很少出現(xiàn)電阻損壞。著重注意的是電阻是否虛焊，脫焊。</p><p>　　電容：電容是表征電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。電容的符號是C。在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等，換算關系是：

21、1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。</p><p>　　電容的識別：電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同，分直標法、色標法和數(shù)標法3種</p><p>　　容量大的電容其容量值在電容上直接標明，如10 μF/16V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示字母表示法：1m=1

22、000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 數(shù)字表示法：三位數(shù)字的表示法也稱電容量的數(shù)碼表示法。三位數(shù)字的前兩位數(shù)字為標稱容量的有效數(shù)宇，第三位數(shù)宇表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，它們的單位都是pF。　　如:102表示標稱容量為1000pF?！　≡谶@種表示法中有一個特殊情況，就是當?shù)谌粩?shù)字用"9"表示時，是用有效數(shù)宇乘上10-1來表示容量大小。</p><p>　　使用壽命：電容器

23、的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學反應而使介質隨時間退化。</p><p>　　相關公式：一個電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法，即：C=Q/U 但電容的大小不是由Q或U決定的，即：C=εS/4πkd 。其中，ε是一個常數(shù)，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離， k則是靜電力常量。電容器的電勢能計算公式：E=CU^2/2</p><

24、;p>　　電容好壞的判別：黑表筆接電容器的負極，紅表筆接電容器的正極，表針迅速擺起，然后逐漸退至某處停留不動，則說明電容器是好的，凡是表針在某一位置停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動的電容器已經(jīng)漏電，不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在 50 － 200K 刻度范圍內。 三極管是半導體三極管也稱雙極型晶體管,晶體三極管,簡稱三極管,是一種電流控制電流的半導體器件.</p><p>　　半導體電子器件，有兩

25、個PN結組成，可以對電流起放大作用，有3個引腳，分別為集電極（c），基極（b），發(fā)射極（e）.有PNP和NPN型兩種，以材料分有硅材料和鍺材料兩種。兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種，發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結叫發(fā)射結，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結叫集電極?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴，其移動方向與電流方向一致

26、，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結在正向電壓下的導通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。</p><p>　　晶體三極管的三種工作狀態(tài) ：截止狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結的電壓小于PN結的導通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時失去了

27、電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止狀態(tài)。 放大狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓，并處于某一恰當?shù)闹禃r，三極管的發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置，這時基極電流對集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)β＝ΔIc/ΔIb，這時三極管處放大狀態(tài)。 飽和導通狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結的電壓大于PN結的導通電壓，并當基極電流增大到一定程度時，集電極電流不再隨著基極電

28、流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的導通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導通狀態(tài)。</p><p>　　三極管基極的判別：根據(jù)三極管的結構示意圖，我們知道三極管的基極是三極管中兩個PN結的公共極，因此，在判別三極管的基極時，只要找出兩個PN結的公共極，即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調至電阻擋的R

29、5;1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只腳，如果兩次全通，則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一個腳，再測兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測兩次。如果還沒找到，則改用黑表筆放在三極管的一個腳上，用紅表筆去測兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次，總可以找到基極。判定集電極c和發(fā)射極e。(以PNP為例)將萬用表置于R×100或R×1K

30、擋，紅表筆基極b，用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時，所測得的兩個電阻值會是一個大一些，一個小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。 三極管類型的判別： 三極管只有兩種類型，即PNP型和NPN型。判別時只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當用多用電表R×1k擋時，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時導通，則說明三極管</p><p>　　發(fā)

31、光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。 它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴

32、和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結附近數(shù)微米內分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：R＝（E－UF）／IF式中E為電源電壓，U

33、F為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應按電源正極。有的發(fā)光二極管</p><p>　　普通發(fā)光二極管的檢測 </p><p>　　用萬用表檢測。利用具有×10kω擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時，二極管正向電阻阻值為幾十至200kω,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞，反向電阻值很小或為0，則易損壞

34、。種檢測方法，不能實地看到發(fā)光管的發(fā)光情況，因為×10kω擋不能向led提供較大正向電流。 </p><p>　　如果有兩塊指針萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發(fā)光管的正極（p區(qū)），余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負極（n區(qū)）。兩塊萬用表均置×10ω擋。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。

35、若亮度很低，甚至不發(fā)光，可將兩塊萬用表均撥至×1ω若，若仍很暗，甚至不發(fā)光，則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置于×1ω，以免電流過大，損壞發(fā)光二極管。</p><p>　　外接電源測量。用3v穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表（指針式或數(shù)字式皆可）可以較準確測量發(fā)光二極管的光、電特性。</p><p><b>　　2.3單片

36、機芯片</b></p><p>　　2.3.1 單片機的概念</p><p>　　單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。    可以說，二十世紀跨越

37、了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成（如圖1所示）。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。

38、現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，</p><p>　　2.3.2   AT89C2051高性能8位單片機</p><p>　　2-

39、1 AT89C2051單片機</p><p>　　AT89C2051是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含2K bytes的可反復擦寫的只讀Flash程序存儲器和128 bytes的隨機存儲數(shù)據(jù)（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大。AT89C2051單片機可為您提供許多高性價比的應用場合。

40、</p><p>　　AT89C2051是一個功能強大的單片機，但他只有20個引腳，15個雙向輸入/輸出端口，其中P1是一個完整的8位雙向I/O端口，兩個外中斷口，，兩個16位可編程定時計數(shù)器，兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。同時AT89C2051的時鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時/計數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中，片內R

41、AM將被凍結，時鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復位方可繼續(xù)運行。</p><p><b>　　主要功能特性：</b></p><p>　　· 兼容MCS51指令系統(tǒng) · 2k可反復擦寫(>1000次)Flash ROM</p><p>　　· 15個雙向I/O口

42、 · 6個中斷源</p><p>　　· 兩個16位可編程定時/計數(shù)器 · 2.7-6.V的寬工作電壓范圍</p><p>　　· 時鐘頻率0-24MHz · 128x8bit內部RAM </p><p>　　· 兩個外部中斷源

43、 · 兩個串行中斷</p><p>　　· 可直接驅動LED · 兩級加密位</p><p>　　· 低功耗睡眠功能 · 內置一個模擬比較放大器</p><p>　　· 可編程UARL通道

44、 · 軟件設置睡眠和喚醒功能</p><p><b>　　管腳說明:</b></p><p>　　VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編

45、程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TT

46、L門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳

47、備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持

48、RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC

49、指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/E

50、A將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。  </p><p>　　第三章 電路原理圖及工作原理</p><p><b>　　3.1 原理圖分析</b></p>

51、;<p>　　電路特點　　這里介紹的電子鐘，電路可稱得上極簡，它僅使用單片的20引腳單片機完成電子鐘的全部功能，而筆者見到的其它設計方案均采用二片以上的多片IC實現(xiàn)?！　‰娐芬妶D：</p><p>　　圖3-1 電子鐘原理圖</p><p>　　一片20引腳的單片機STC1052（引腳排列與AT89C2051完全相同）為電子鐘主體，其顯示筆畫數(shù)據(jù)從P1口分時輸出，

52、P3口則輸出對應的六位選通信號。由于LED數(shù)碼管點亮時耗電較大，故不能使用AT89C2051單片來完成，但是可以可以用STC89C1052來完成。另外，本站制作時用超高亮的發(fā)光二極管代替昂貴的大數(shù)碼管，成本低，效果獨特。 本電子鐘設計有三個輕觸式按鍵，這里我們分別命名為：模式設定鍵K1、加調整鍵K2、減調整鍵K3。由于STC89C2032內部已經(jīng)集成有復位電阻，所以，復位腳只需要接一只電容即可。本電子鐘采用了一只NPN型的三極管

53、及蜂鳴器為鬧時訊響電路。本圖采用電池供電，電路板上有橋式整流、濾波和三端穩(wěn)壓器7805的安裝位置，可以用交流電壓供整個系統(tǒng)工作。此電子鐘可與任何6~12V/100mA的交直流電源適配器配合工作，適應性強。</p><p>　　裝好的成品如下：　圖3-2 成品圖</p><p><b>　　3.2 工作原理</b></p><p>　　C

54、2為復位電容，在每次通電后把芯片清成初始狀態(tài)；Jz為4MHz的晶振，和內部電路產(chǎn)生振蕩，給芯片各部分提供時鐘信號；K1K2\K3為功能按鈕，用于調整時間、設置鬧鈴等；為蜂鳴器的放大驅動管；六個數(shù)碼管的段選共用芯片的P1.6-P1.0口，位選使用芯片的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4、P35分別控制六個數(shù)碼管的選通。數(shù)碼管為共陰極的，工作時，給第一個數(shù)碼管要顯示的數(shù)字置高電平，然后再給第一個數(shù)碼管的COM端置低電平（其他的

55、數(shù)碼管的COM置高電平）,這樣，第一個數(shù)碼管顯示數(shù)字，其他的五個不顯示，再給第二個數(shù)碼管要顯示的數(shù)字的筆畫置高電平，然后再給第二個數(shù)碼管的COM端置低電平（其他的數(shù)碼管的COM置高電平）,這樣,第二個數(shù)碼管顯示數(shù)字,其他的五個不顯示。就這樣一個一個的顯示完六個，然后又返回第一個繼續(xù)循環(huán)顯示。六個數(shù)碼管是一個一個的顯示數(shù)字的，但由于切換的時間很短，我們看到就想在同時顯示一樣。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件

56、設計</p><p>　　主程序（MAIN），如下：ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP TIME</p><p>　　ORG 0300HMAIN: MOV 20h,#00h MOV 21H,#00HMOV 22H,#00HMOV 23H,#00HMOV IP,#02H ;IP,IE初始化MOV IE,#82HMOV TMOD,#01H ;

57、設定定時器工作方式MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB TR0 ;啟動定時MOV SP,#40H ;重設堆棧指針NEXT: LCALL DISP ;調用顯示子程序LCALL KEY ;調用按鍵檢測子程序JZ NEXT LCALL ANKEY ;調用按鍵處理子程序SJMP NEXT ;重新循環(huán)NOPNOPNOP定時中斷處理程序：TIME: PUSH ACC ;保護現(xiàn)場PUSH PSWM

58、OV TL0,#0B4H ;賦定時初值MOV TH0,#3CHINC 20H ;MOV A,20HCJNE A,#20,RETI1MOV 20H,#00H ;一秒鐘時間到MOV A,21HADD A,#01HDA AMOV 21H,ACJNE A,#60H,RETI1MOV 21H,#00H ;一分</p><p>　　;顯示子程序DISP: ANL 2FH,#10H ;處理小數(shù)點MOV

59、 A,21H ;處理秒21H-->2DH,2EHANL A,#0FHORL A,2FHMOV 2FH,AMOV A,21H ANL A,#0F0HSWAP AMOV 2EH,AANL 2DH,#10HMOV A,22H ;處理分鐘22H-->2CH,2DHANL A,#0FHORL A,2DHMOV 2DH,AMOV A,22HANL A,#0F0HSWAP AMOV 2CH,AANL 2B

60、H,#10HMOV A,23H ;處理小時23H-->2AH,2BHANL A,#0FHORL A,2BHMOV 2BH,AMOV A,23HANL A,#0F0HSWAP AMOV 2AH,AMOV R0,#2FH ;顯示偏移量MOV R3,#xxHMOV DPTR,#TABLEMOV A,#0BFHLOOP1: MOV B,A ;MOV P2,aMOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRM

61、OV P0,a ;送顯示MOV R2,#80H ;延時DJNZ</p><p>　　TABLE: db 28h,7eh,0a2h,62h,74h,61h,21h ;不帶小數(shù)點DB 7ah,20h,60h,00,00,00,00,00,00DB 8H,5eH,82H,42H,54H,41H,1H,5aH ;帶小數(shù)點DB 00H,40H,00,00,00,00,00,00NOPNOP;按鍵判斷程序K

62、EY: MOV P3,#0FFH ;MOV A,P3CPL AANL A,#3CHJZ RETX ;無鍵按下則返回LCALL DISP ;LCALL DISPMOV A,P3CPL AANL A,#3CHJZ RETX ;鍵盤去抖動。MOV R6,A ;將鍵值存入R6。LOOP2: LCALL DISP ;MOV A,P3CPL AANL A,#3CHJNZ LOOP2 ;等待鍵釋放MOV A,R6R

63、ETX: RETNOPNOP;按鍵處理子程序ANKEY: CLR EA ;關中斷LX: MOV A,R6JB ACC.2,L1 ;是功能鍵轉L1JB ACC.3,L2 ;是確認鍵轉L2JB ACC.4,L3 ;是減1</p><p>　　L12: LCALL DISP LCALL DISPLCALL KEY ;判斷有無鍵按下。JZ L12LJMP LX</p><p&g

64、t;　　L2: MOV 25H,#00H ;確認鍵處理程序CLR 2BH.4CLR 2DH.4CLR 2FH.4SETB EARET</p><p>　　L3: JB 2BH.4,L61 ;增一鍵處理程序JB 2DH.4,L81JB 2FH.4,L91AJMP L12</p><p>　　L1: MOV A,25H ;功能鍵處理程序JZ LB1JB ACC.0,LB2

65、JB ACC.1,LB3JNB ACC.2,L12LB1: MOV 25H,#01H ;25H單元是標志位，（25H）=01H調節(jié)時單元的值SETB 2BH.4 CLR 2DH.4CLR 2FH.4AJMP L12</p><p>　　LB3: MOV 25H,#04H ;25H單元是標志位，（25H）=01H調節(jié)秒單元的值SETB 2FH.4CLR 2DH.4CLR 2BH.4AJMP L1

66、2</p><p>　　LB2: MOV 25H,#02H ;25H單元是標志位，（25H）=01H調節(jié)分單元的值SETB 2DH.4CLR 2BH.4CLR 2FH.4AJMP L12</p><p>　　L61: AJMP L611 ; L81: AJMP L811 ;L91: AJMP L911L6: MOV A,23H ;時加一ADD A,#01HDA AMOV

67、 23H,ACJNE A,#24H,L15L15: JC L112MOV 23H,#00HL112: AJMP L12</p><p>　　L8: MOV A,22H ;分加一ADD A,#01HDA AMOV 22H,ACJNE A,#60H,L16L16: JC L112MOV 22H,#00HAJMP L12</p><p>　　L9: MOV A,21H ;秒

68、加一ADD A,#01HDA AMOV 21H,ACJNE A,#60H,L17L17: JC L112MOV 21H,#00HAJMP L12</p><p>　　L611: MOV A,23H ;時減一ADD A,#99HDA AMOV 23H,ACJNE A,#99H,L112MOV 23H,#23HAJMP L12</p><p>　　L811: MOV

69、A,22H ;分減一ADD A,#99HDA AMOV 22H,ACJNE A,#99H,L112MOV 22H,#59HAJMP L12</p><p>　　L911: MOV A,21H ;秒減一ADD A,#99HDA AMOV 21H,ACJNE A,#99H,L112MOV 21H,#59HAJMP L12NOPNOP END</p><p>　　第

70、五章 安裝與調試</p><p>　　5.1準備元件和工具</p><p>　　準備好電烙鐵、松香、焊錫絲、剪鉗、萬用表、夾子等常用工具</p><p>　　找一個安全平整的工作臺，打開元件包，對著元件清單，清點元件</p><p>　　分析電路原理圖，了解工作原理，并將原理圖和電路板對照，深刻印象</p><p>

71、;　　用萬用表分別測量各個元件的好壞，進一步鞏固已經(jīng)學到的知識</p><p>　　5.2 安裝、焊接元件到電路板上：</p><p>　　按照先低后高，先小后大，先臥式后立式的順序，正確插入元件，其高低、極性要符合規(guī)定。</p><p>　　先從最低元件安裝。應先安裝、焊接跳線機及電阻，用電阻多余的腳做跳線，電阻引腳不分正負，焊接時間最好控制在2-3秒。</

72、p><p>　　安裝、焊接瓷片電容。瓷片電容部分正負極。</p><p><b>　　安裝、焊接輕觸開關</b></p><p>　　安裝、焊接三極管。三極管的外形基本一樣，注意分青，且方向要和電路板上的方向一致。</p><p>　　安裝、焊接4MHZ晶振。晶振沒有正負極。</p><p>　　安裝

73、、焊接電解電容，裝的時候要躺著安裝，立著會影響發(fā)光二極管的顯示不整齊。</p><p>　　安裝、焊接20腳IC插座，從用一小缺口或小圓點標記的地方以逆時針數(shù)依次為1-20腳，安裝時要注意缺口和電路上的缺口相一致。20只引腳都插到位后，先用手指按住，固定對角兩只引腳，防止插入的引腳掉出來，再把板放到桌面上把剩下的引腳焊好。焊好后不要急于插入單片機芯片，因為還有其他元件焊接，防止電烙鐵帶靜電擊壞單片機芯片。<

74、/p><p><b>　　安裝、焊接蜂鳴器。</b></p><p>　　安裝、焊接LED。LED和普通二極管一樣，有正負極之分，不能裝錯。</p><p>　　安裝、焊接數(shù)碼管。認識數(shù)碼管內部結構。</p><p><b>　　5.3 測試與調試</b></p><p>　　1

75、.正常走時：默認為走時狀態(tài)，按24小時制分別顯示“時時：分分：秒秒”，有四個秒點動態(tài)顯示，時間會按實際時間以秒為最少單位變化。2.走時調整：長按K1（或K2、K3）兩秒鐘以上，時位、分位、秒位會有其一快速閃動，按K1會循環(huán)，按K2和K3可以分別對閃動的數(shù)字進行加或者減，從而達到快速設定時間的目的。20秒以上長時間沒有任何按鍵操作時，自動按變?yōu)檎Ｗ邥r狀態(tài)。3.鬧時調整：再次長按K1（或K2、K3）兩秒鐘以上，時位、分位、秒位會有其一

76、慢速閃動，按K1會循環(huán)，按K2和K3可以分別對閃動的數(shù)字進行加或者減，從而達到快速設定鬧時的目的。20秒以上長時間沒有任何按鍵操作時，自動按變?yōu)檎Ｗ邥r狀態(tài)。注意：鬧時狀態(tài)下時位會在01-64變化，表示64路定時時間；分位只能在00-24變化，表示24個小時，其中默認顯示為24，表示不鬧；秒位在00-59變化，表示60個分鐘。因此，本電子鐘以分鐘為最小單位可以設定多路鬧時。（由于64路太多，基本上沒有什么用，用起來反而不方便，所以，本

77、站出售的是16路定時的。）4.誤差修正狀態(tài)：大家知道，即便是世界上最優(yōu)良正統(tǒng)的石英晶振，頻率也會有偏差，需要電容微調</p><p>　　5 任何狀態(tài)下：長時間（20秒以上）不按任何按鍵，都會自動回到正常走時狀態(tài)。這時：</p><p>　　A 、如果是在走時狀態(tài)，正逢到在鬧鈴響（會長響20秒）中，按K1、K2、K3任意鍵停止發(fā)聲。</p><p>　　B、 在

78、走時狀態(tài)，按K3可以讓電子鐘每秒都發(fā)出短短的“嘀”聲，這有點類似機械指針式的電子鐘（或者機械手表）的聲音，當然，聲音要大一些。這個功能很有用，例如，我們有些特殊情況時不能轉頭去看著鐘，但是可以閉上眼睛聽聲音在心中默默數(shù)數(shù)經(jīng)過了多少秒再去操作某某。再按可以關掉秒發(fā)聲。</p><p>　　C 、整點報時功能：按K2可以開啟和關閉整點報時功能。開啟后每逢整點就會聽到長響兩秒“嘀”聲。</p><p

79、>　　6 鬧時開關功能：按K1可以開啟和關閉定時鬧鈴功能。關閉鬧鈴后，以前設置的數(shù)據(jù)不會丟失。</p><p><b>　　第6章 結束語</b></p><p>　　經(jīng)過大量查找資料和老師的不斷指點，我們將所設計的六位數(shù)碼管電子鐘焊接成功，在這個過程中，我們了解了各個元器件的識別與測量，也了解了AT89C2051單片機及其引腳功能。同時明白了六位數(shù)碼管電子

80、鐘的工作原理并實現(xiàn)了其功能。</p><p>　　本程序設計時，只用了一個定時器T0，其他的中斷全部關斷，定時器工作在兩個8位自動加載初始值狀態(tài)。簡短的定時中斷程序只負責時間的計數(shù)和進位功能，這是保證走時精確。有三個輕觸式按鍵：模式設定鍵K1，加調整鍵K2，減調整鍵K3。此數(shù)字鐘采用了一只NPN型的三極管及蜂鳴器為鬧時訊響電路。 通過這次的畢業(yè)設計，我對自己的動手能力有了信心。面臨著就業(yè)，我將充分發(fā)揮我的

81、主觀能動性和在學校學到的一切知識。為母校添磚加瓦，為自己的前程奮斗！這次畢業(yè)設計的順利進行，我深刻明白了理論知識與社會實踐相結合的道理，從總得到了以前書本知識所不曾得到的知識。更加明白了如今信息時代電子技能知識的重要性。增強了我對實際工藝技術、電子技術和設備技術等方面的認識，掌握了分析處理方法，調試、計算等基本技能的訓練，并具備了一定程度的實際工作能力。</p><p>　　面對如此激烈的市場競爭體系，只有努力掌

82、握好電子技能知識方可在競爭中立于不敗之地，我對從事電子產(chǎn)品的開發(fā)和研究充滿了興趣。本次畢業(yè)設計是我的電子研發(fā)之路的良好開端。我會以此為契機，在日后的工作中深入學習、加深研究，在實際工作中創(chuàng)造自己的價值。</p><p><b>　　參考文獻、資料索引</b></p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>　

83、　在此論文完成之際，謹向給予我指導幫助和關心理解的老師、同學及親友表示由衷的感謝！</p><p>　　首先衷心地感謝我的導師xx。本文從選題到完成，從理論上的探討到實際問題的解決，無處不飽含著裴老師的心血。裴老師的悉心指導和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，在此論文完成之際，謹向xx老師致以深深的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　感謝論文主審和答辯委員會的諸位老師，他們辛勤