基于單片機(jī)的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)學(xué)士學(xué)位論文

1、<p>　　淮北煤炭師范學(xué)院 </p><p>　　2014屆學(xué)士學(xué)位論文 </p><p>　　基于單片機(jī)的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) </p><p>　　院別、專業(yè) 物理與電子信息學(xué)院 </p><p>　　電子信息科學(xué)與技術(shù)

2、 </p><p>　　研 究 方 向 單 片 機(jī) </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 李山 </p><p>　　學(xué) 號(hào) 20101342051 </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名

3、 竇 德 召 </p><p>　　指導(dǎo)教師職稱 講 師 </p><p>　　2014 年 5 月 4日</p><p>　　基于單片機(jī)的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　李山</b></p><

4、p>　　淮北煤炭師范學(xué)院物理系 235000 </p><p>　　摘 要 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，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，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。</p><p>　　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

5、件結(jié)合，以作完善。本文主要內(nèi)容是利用單片機(jī)的接口技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)顯示，讓時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)LED數(shù)碼管顯示出來(lái)，并且還可以通過(guò)獨(dú)立按鍵修改時(shí)分秒，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)分秒的時(shí)間；小時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“24翻一”，分和秒的計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制進(jìn)位；校正時(shí)間；定時(shí)控制；仿廣播電臺(tái)正點(diǎn)報(bào)時(shí)；報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；能夠顯示月日星期。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 單片機(jī)；電子鐘；數(shù)碼管顯示；<

6、/p><p>　　The design of digital electronic clock base on SCM Liu Chengzhi</p><p>　　Huaibei Coal Industuy Teachers College, 235000</p><p>　　Abstract In recent years,

7、 along with the penetration of computers in the social field and large-scale integrated circuit development, and SCM applications are continually deepening, suitable in relation to control of the system, more and more wi

8、dely used in automatic control, intelligent instruments, instrumentation, data acquisition, military products, and home appliances and other fields. </p><p>　　SCM is often used as a core component, in accord

9、ance with a specific hardware architecture, as well as specific features of the software application objects combine for the purpose of perfecting. In this paper, the content is the use of MCU interface technical design

10、of an electronic clock, with digital control to achieve timing clock display, so that the clock signal through the LED digital tube display, and can also be modified through independent keypad when minutes and seconds, t

11、o achieve ac</p><p>　　Keywords: Microcontroller; Electronic Clock; Digital Cube Display</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1

12、.1 課題背景1</p><p>　　1.2 課題來(lái)源2</p><p>　　1.3 本章小結(jié)2</p><p>　　2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)3</p><p><b>　　2.1 控制器3</b></p><p>　　2.2 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)3</p><p&

13、gt;　　2.3 并行I/O口4</p><p>　　2.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序5</p><p>　　2.5 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域5</p><p>　　2.6 本章小結(jié)6</p><p>　　3 電路的硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 復(fù)位電路7</p><p>　　3.2

14、時(shí)鐘電路7</p><p>　　3.3 按鍵電路8</p><p>　　3.4 相關(guān)控制電路9</p><p>　　3.5 數(shù)碼管顯示電路10</p><p>　　3.6 電源電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.7 本章小結(jié)11</p><p>　　4 電路的軟件設(shè)計(jì)12&l

15、t;/p><p>　　4.1 軟件程序內(nèi)容12</p><p>　　4.2 軟件流程圖12</p><p>　　4.3 定時(shí)程序設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.4程序說(shuō)明14</p><p>　　4.5單片機(jī)數(shù)字鐘主要程序15</p><p>　　4.6 本章小結(jié)18</p>

16、;<p>　　5 結(jié)論與展望19</p><p><b>　　5.1 結(jié)論19</b></p><p>　　5.2 單片機(jī)數(shù)字鐘的發(fā)展趨勢(shì)19</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　附錄A22</b></p

17、><p>　　各功能正常顯示圖片22</p><p><b>　　附錄B23</b></p><p>　　基于C語(yǔ)言的單片機(jī)數(shù)字鐘程序23</p><p><b>　　致 謝42</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p

18、><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　單片機(jī)自1976年由Intel公司推出MCS-48開(kāi)始，迄今已有二十多年了。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗地、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，幾乎“無(wú)處不在，無(wú)所不為”。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)

19、產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。</p><p>　　單片機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)形式:一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的，將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合用一個(gè)存儲(chǔ)器空間的結(jié)構(gòu)，稱為普林斯頓結(jié)構(gòu)。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)，分別尋址的結(jié)構(gòu)，一般需要較大的程序存儲(chǔ)器，目前的單片機(jī)以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)的結(jié)構(gòu)為多。</p><p>　　本文討論的單

20、片機(jī)多功能定時(shí)器的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的51系列單片機(jī)，配置了外圍設(shè)備，構(gòu)成了一個(gè)可編程的計(jì)時(shí)定時(shí)系統(tǒng)，具有體積小，可靠性高，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供開(kāi)發(fā)，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　20世紀(jì)80年代中期以后，Intel公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把8051內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給許多半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)廠家，如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。這些廠家

21、生產(chǎn)的芯片是MCS-51系列的兼容產(chǎn)品，準(zhǔn)確地說(shuō)是與MCS-51指令系統(tǒng)兼容的單片機(jī)。這些兼容機(jī)與8051的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用CMOS工藝，因而，常用80C51系列來(lái)稱呼所有具有8051指令系統(tǒng)的單片機(jī)，它們對(duì)8051單片機(jī)一般都作了一些擴(kuò)充，更有特點(diǎn)。其功能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，不該把它們直接稱呼為MCS-51系列單片機(jī)，因?yàn)镸CS只是Intel公司專用的單片機(jī)系列型號(hào)。MCS-51系列及80C51單片機(jī)有多種品種。它們

22、的引腳及指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有些區(qū)別。目前使用的MCS-51系列單片機(jī)及其兼容產(chǎn)品通常分成以下幾類：基本型、增強(qiáng)型、低功耗型、專用型、超8位型、片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器型。</p><p><b>　　1.2 課題來(lái)源</b></p><p>　　在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制，如擴(kuò)印過(guò)程中的曝光定時(shí)等。早期常用的一些時(shí)間控制單元都使用模擬電路設(shè)計(jì)制作的

23、，其定時(shí)準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，大可構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)，完成復(fù)雜的控制功能。小則可以用于家電控制，甚至可以用于兒童電子玩具。它功能強(qiáng)大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。</p><p>　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，

24、不同的設(shè)備都有自己的控制器，使用起來(lái)很不方便。根據(jù)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)多功能定時(shí)系統(tǒng)，它可以避免多種控制器的混淆，利用一個(gè)控制器對(duì)多路電器進(jìn)行控制，同時(shí)又可以進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)和定點(diǎn)打鈴。它可以執(zhí)行不同的時(shí)間表（考試時(shí)間和日常作息時(shí)間）的打鈴，可以任意設(shè)置時(shí)間。這種具有人們所需要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動(dòng)，擴(kuò)大了數(shù)字化的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。</p><p><b>　　1.3 本章小

25、結(jié)</b></p><p>　　本文介紹的設(shè)計(jì)是針對(duì)教學(xué)所用的多功能定時(shí)器，可以完成教學(xué)所需的功能。該定時(shí)器操作簡(jiǎn)單，功能齊全，是單片機(jī)智能化的一種應(yīng)用。</p><p>　　2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成

26、，即微處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM）、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）。它們都是通過(guò)片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式。</p><p><b>　　2.1 控制器</b></p><p&

27、gt;　　控制器是單片機(jī)的指揮控制部件，控制器的主要任務(wù)是識(shí)別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。</p><p>　　單片機(jī)執(zhí)行指令是在控制器的控制下進(jìn)行的。首先從程序存儲(chǔ)器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏輯電路，由定時(shí)控制邏輯產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)，再送到單片機(jī)的各個(gè)部件去進(jìn)行相應(yīng)的操作。這就是執(zhí)行一條指令的全過(guò)

28、程，執(zhí)行程序就是不斷重復(fù)這一過(guò)程。控制器主要包括程序計(jì)數(shù)器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令譯碼器、條件轉(zhuǎn)移邏輯電路及時(shí)序控制邏輯電路。</p><p>　　2.2 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器采用的是哈佛結(jié)構(gòu),即程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間截然分開(kāi),程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有自己的尋址方式,尋址空間和控制系統(tǒng)。</p><p>

29、　　這種結(jié)構(gòu)對(duì)于單片機(jī)面向控制的實(shí)際應(yīng)用極為方便,有利.在8051/8751彈片擊中,不僅在片內(nèi)集成了一定容量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及眾多的特殊功能寄存器,而且還具有極強(qiáng)的外存儲(chǔ)器的擴(kuò)展能力,尋址能力分別可達(dá)64KB,尋址和操作簡(jiǎn)單方便.MCS-51的存儲(chǔ)器空間可劃分為如下幾類:</p><p><b>　　程序存儲(chǔ)器</b></p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)之所以能

30、夠按照一定的次序進(jìn)行工作,主要是程序存儲(chǔ)器中存放了經(jīng)調(diào)試正確的應(yīng)用程序和表格之類的固定常數(shù)。程序?qū)嶋H上是一串二進(jìn)制碼,程序存儲(chǔ)器可以分為片內(nèi)和片外兩部分。8031由于無(wú)內(nèi)部存儲(chǔ)器,所以只能外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器來(lái)存放程序。</p><p>　　MCS-51單片機(jī)復(fù)位后,程序存儲(chǔ)器PC的內(nèi)容為0000H,故系統(tǒng)必須從0000H單元開(kāi)始取指令,執(zhí)行程序.程序存儲(chǔ)器中的0000H地址是系統(tǒng)程序的啟動(dòng)地址.一般在該單元存放一條絕

31、對(duì)跳轉(zhuǎn)指令,跳向用戶設(shè)計(jì)的主程序的起始地址。</p><p><b>　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</b></p><p>　　MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有128個(gè)字節(jié)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM,作為用戶的數(shù)據(jù)寄存器,它能滿足大多數(shù)控制型應(yīng)用場(chǎng)合的需要,用作處理問(wèn)題的數(shù)據(jù)緩沖器。</p><p>　　MCS-51單片機(jī)的片內(nèi)存儲(chǔ)器的字節(jié)地址為00H-7FH.MC

32、S-51單片機(jī)對(duì)其內(nèi)部RAM的存儲(chǔ)器有很豐富的操作指令,從而使得用戶在設(shè)計(jì)程序時(shí)非常方便。地址為00H-1FH的32個(gè)單元是4組通用工作寄存器區(qū),每個(gè)區(qū)含8個(gè)8位寄存器,編號(hào)為R7-R0。用戶可以通過(guò)指令改變PSW中的RS1,RS0這二位來(lái)切換當(dāng)前的工作寄存器區(qū),這種功能給軟件設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的方便,特別是在中斷嵌套時(shí),為實(shí)現(xiàn)工作寄存器現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容保護(hù)提供了極大的方便。</p><p>　　特殊功能寄存器(SFR-Spe

33、cial Function Register)</p><p>　　特殊功能寄存器反映了MCS-51單片機(jī)的狀態(tài),實(shí)際上是MCS-51單片機(jī)各功能部件的狀態(tài)及控制寄存器.SFR綜合的,實(shí)際的反應(yīng)了整個(gè)單片機(jī)基本系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)及工作方式.SFR實(shí)質(zhì)上是一些具有特殊功能的片內(nèi)RAM單元,字節(jié)地址范圍為80H-FFH.特殊功能寄存器的總數(shù)為21個(gè),離散的分布在該區(qū)域中,其中]有些SFR還可以進(jìn)行位尋址.128個(gè)字節(jié)

34、的SFR塊中僅有21個(gè)字節(jié)是由定義的.對(duì)于尚未定義的字節(jié)地址單元,用戶不能作寄存器使用,若訪問(wèn)沒(méi)有定義的單元,則將得到一個(gè)不確定的隨機(jī)數(shù).</p><p>　　2.3 并行I/O口</p><p>　　MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)雙向的8位并行I/O端口（Port），分別記作P0-P3，共有32根口線，各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器所組成。實(shí)際上P0-P3已被歸入特殊功能寄

35、存器之列。這四個(gè)口除了按字節(jié)尋址以外，還可以按位尋址。由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。</p><p>　　P0口是雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。P1口是8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS 型負(fù)載。P2口是8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口是8位準(zhǔn)雙向I/O口，是雙功能復(fù)用口，

36、可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P1口、P2口、P3口各I/O口線片內(nèi)均有固定的上拉電阻，當(dāng)這3個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口做輸入口使用時(shí)，要向該口先寫(xiě)“1”，另外準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài)I/O 口。</p><p>　　2.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生MCS-51單片機(jī)工作時(shí)所必需的時(shí)鐘信號(hào)。MCS-51單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證

37、同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，MCS-51單片機(jī)應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行進(jìn)行工作，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各個(gè)信號(hào)的關(guān)系。</p><p>　　在執(zhí)行指令時(shí)，CPU首先要到程序存儲(chǔ)器中取出需要執(zhí)行的指令操作碼，然后譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列控制信號(hào)去完成指令所規(guī)定的操作。CPU發(fā)出的時(shí)序信號(hào)有兩類，一類用于片內(nèi)對(duì)各個(gè)功能部件的控制，這列信號(hào)很多。另一類用于片外存儲(chǔ)器或I/O端口的控制，這部分時(shí)序?qū)τ诜?/p>

38、析、設(shè)計(jì)硬件接口電路至關(guān)重要。這也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)者普遍關(guān)心的問(wèn)題。</p><p>　　2.5 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為以下幾個(gè)方面。</p><p><b>　　1．智能儀表</b></p><p>　　用單片機(jī)系統(tǒng)取代老式的測(cè)量、控制儀表，實(shí)現(xiàn)從模擬儀表向數(shù)字化、智能化儀表

39、的轉(zhuǎn)化，如各種溫度儀表、壓力儀表、流量?jī)x表、電能計(jì)量?jī)x表等。</p><p><b>　　2. 測(cè)控系統(tǒng)</b></p><p>　　用單片機(jī)取代原有的復(fù)雜的模擬數(shù)字電路，完成各種工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等工作。</p><p><b>　　3．電能變換</b></p><p>　　應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)變頻

40、調(diào)速控制電路。</p><p><b>　　4．通信</b></p><p>　　用單片機(jī)開(kāi)發(fā)通信模塊、通信器材等。</p><p><b>　　5．機(jī)電產(chǎn)品</b></p><p>　　應(yīng)用單片機(jī)檢測(cè)、控制傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，使傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化，提高了機(jī)電產(chǎn)品的可靠性，增強(qiáng)了產(chǎn)品的功

41、能。</p><p><b>　　6．智能接口</b></p><p>　　在數(shù)據(jù)傳輸中，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與微機(jī)通信。</p><p><b>　　2.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了單片機(jī)的一些基本硬件結(jié)構(gòu)。單片機(jī)是微計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支，在原理和結(jié)構(gòu)上，單片機(jī)與微型機(jī)之間沒(méi)

42、有根本性的差別，而且微計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)都被單片機(jī)繼承下來(lái)。單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)依然是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。</p><p><b>　　3 電路的硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 復(fù)位電路</b></p><p>　　MCS-51單片機(jī)的

43、復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。</p><p>　　上電復(fù)位：上電復(fù)位電路是—種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電容加到RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的

44、高電平信號(hào)，這個(gè)復(fù)位信號(hào)隨著VCC對(duì)電容的充電過(guò)程而回落，所以RST引腳復(fù)位的高電平維持時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位，RST引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p><b>　　圖1 復(fù)位電路</b></p><p>　　上電自動(dòng)復(fù)位

45、是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。</p><p><b>　　3.2 時(shí)鐘電路</b></p><p>　　時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式：一

46、種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　圖2 時(shí)鐘電路</p><p>　　MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)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(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)

47、電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。</p><p><b>　　3.3 按鍵電路</b></p><p>　　按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過(guò)程在相應(yīng)的I/O端口形成一個(gè)負(fù)脈沖。閉合和釋放過(guò)程都要經(jīng)過(guò)一定的過(guò)程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過(guò)程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的常長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般在5-10ms之

48、間。為了避免CPU多次處理按鍵的一次閉合，應(yīng)采用措施消除抖動(dòng)。本文采用的是獨(dú)立式按鍵，直接用I/O口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路，每個(gè)按鍵占用一條I/O口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生互相影響。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p><b>　　圖3 按鍵電路</b></p><p>　　按鍵s1依次

49、選擇調(diào)整時(shí)間-顯示月日星期-調(diào)整月日星期-顯示鬧鐘定時(shí)時(shí)間-調(diào)整鬧鐘定時(shí)按鍵S2依次選中時(shí)分秒(月日星期)數(shù)碼管,S3按鍵依次加1,S4按鍵依次減1。</p><p>　　3.4 相關(guān)控制電路</p><p>　　本次控制電路主要用到的有控制鬧鈴電路，時(shí)間表顯示電路；</p><p>　　3.4.1 控制鬧鈴電路</p><p>　　P2.

50、3口控制繼電器進(jìn)而控制電鈴工作。當(dāng)時(shí)鐘當(dāng)前的時(shí)間和當(dāng)前所執(zhí)行的時(shí)間表的時(shí)間一致時(shí)，相應(yīng)得標(biāo)志位為1，P2.3口輸出高電平，控制繼電器閉合，從而合上開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電鈴進(jìn)行打鈴。打鈴一定時(shí)間，標(biāo)志位置0，P2.3輸出低電平，繼電器打開(kāi)，電鈴?fù)Ｖ构ぷ鳌?lt;/p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　圖4 鬧鈴電路圖</p><p

51、>　　3.4.2 時(shí)間表顯示電路</p><p>　　因?yàn)樵撾娐房梢詧?zhí)行兩個(gè)時(shí)間表，即正常作息時(shí)間表和考試時(shí)間表。為了能夠從外觀上看出當(dāng)前正在執(zhí)行的是那種時(shí)間表。為此，在電路中加上了紅、綠兩個(gè)不同的發(fā)光二極管，當(dāng)紅發(fā)光二極管接通時(shí)，表示當(dāng)前正在執(zhí)行日常作息時(shí)間表；當(dāng)綠發(fā)光二極管接通時(shí)則表示當(dāng)前正在執(zhí)行的是考試時(shí)間表。有了紅綠兩發(fā)光二極管表示，就可以明顯看出當(dāng)前執(zhí)行的是何種時(shí)間表，不會(huì)混淆。</p>

52、;<p><b>　　電路圖如下頁(yè)所示：</b></p><p>　　圖5 發(fā)光二極管顯示電路</p><p>　　3.5 數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　數(shù)碼管顯示器成本低，配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.數(shù)碼管的工作原理</p>

53、<p>　　圖6 數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　數(shù)碼管是由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器件。在數(shù)碼管中，若將二極管的陽(yáng)極連在一起，稱為共陽(yáng)極數(shù)碼管；若將二極管的陰極連在一起，稱為共陰極數(shù)碼管。本文用到的6個(gè)數(shù)碼管均是共陰極的。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。每個(gè)二極管就是一個(gè)筆劃，若干個(gè)二極管發(fā)光時(shí)，就構(gòu)成了一個(gè)顯示字符。將單片機(jī)的I/O口控制相應(yīng)的芯片與數(shù)碼管的a-g相連，高電平的位對(duì)應(yīng)的發(fā)光

54、二極管亮，這樣，由I/O口輸出不同的代碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。本文的6個(gè)數(shù)碼管均采用動(dòng)態(tài)顯示方式，顯示當(dāng)前的時(shí)間。整個(gè)顯示電路應(yīng)用了2個(gè)573芯片這六位數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)573芯片以后是片選信號(hào)，即控制動(dòng)態(tài)顯示的是哪一位數(shù)碼管。在片選信號(hào)和段選信號(hào)的控制下如下圖所示，數(shù)碼管就正確的動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前的時(shí)間。</p><p>　　圖7 驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　3.6 電源電路設(shè)計(jì)&l

55、t;/p><p>　　電源電路包括變壓器、橋式整流器、電容和穩(wěn)壓器。通過(guò)變壓器變壓，使得220V電壓變?yōu)? V，在通過(guò)橋式整流，電容的濾波作用，穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓作用，可輸出5V的穩(wěn)定電壓。</p><p><b>　　3.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹的是本設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)，單片機(jī)的相關(guān)I/O口輸入輸出就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。還介紹

56、了單片機(jī)的復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。</p><p>　　4 電路的軟件設(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、鬧鈴程序、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

57、 軟件流程圖</b></p><p>　　軟件程序整個(gè)流程圖如下：</p><p>　　4.3 定時(shí)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)的定時(shí)功能也是通過(guò)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(guò)1個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間，計(jì)數(shù)器加1。如果MCS-51采用的12MHz晶體，則計(jì)數(shù)頻率為1MHz，即每過(guò)1us

58、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(guò)對(duì)特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TH

59、X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-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

60、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)。</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(guò)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

61、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><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>　　（3）從秒——分——時(shí)的計(jì)時(shí)是通過(guò)累加和數(shù)值比較實(shí)現(xiàn)的；<

62、;/p><p>　?。?）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>　?。?）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>

63、<p>　?。?）中斷服務(wù)程序：進(jìn)行計(jì)時(shí)操作</p><p>　?。?）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><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>　　4.4程序說(shuō)明</b></p><p>

64、;　　在整個(gè)系統(tǒng)中，在單片機(jī)的30H、31H和32H中存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)、分鐘和秒。由于要用數(shù)碼管顯示當(dāng)前的時(shí)間，必須用到分字和合字，因此在33H、34H、35H、36H、37H和38H中存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間的時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位、秒十位和秒個(gè)位，方便顯示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)有由四個(gè)輕觸按鍵組成的小鍵盤(pán)，這些按鍵可以任意改變當(dāng)前的狀態(tài)。按功能移位鍵一次，表示當(dāng)前要校對(duì)小時(shí)的十位；按第二次，表示當(dāng)前校對(duì)

65、的是小時(shí)的個(gè)位；按第三次，則表示校對(duì)的是分鐘的十位；第四次，表示的校對(duì)的是分鐘的個(gè)位。按下數(shù)字“+” 鍵和數(shù)字“-”鍵可在當(dāng)前校對(duì)的數(shù)字上相應(yīng)加上1或者減去1。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用查表方式，在程序里預(yù)先存儲(chǔ)兩個(gè)表格，即日常作息時(shí)間表和考試時(shí)間表，可以通過(guò)手動(dòng)按鍵來(lái)選擇所要執(zhí)行的時(shí)間表。并且用紅、綠發(fā)光二極管來(lái)區(qū)別當(dāng)前所執(zhí)行的時(shí)間表。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，按功能移位鍵就可以調(diào)整當(dāng)前的時(shí)間，整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，功能明

66、確。</p><p>　　顯示數(shù)據(jù)時(shí)，先把要顯示的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)SBUF中，再?gòu)腟BUF中顯示。串行口緩沖寄存器SBUF器是可直接尋址的專用寄存器。在物理上，它對(duì)應(yīng)著兩個(gè)寄存器，一個(gè)發(fā)送寄存器，一個(gè)接收寄存器。CPU寫(xiě)SBUF，就是修改發(fā)送寄存器；讀SBUF，就是讀接收寄存器。接收器是雙緩沖的，以避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前，CPU未能及時(shí)響應(yīng)接收器的中斷，沒(méi)有把上一幀數(shù)據(jù)讀走，而產(chǎn)生兩幀數(shù)據(jù)重疊的問(wèn)題。對(duì)于發(fā)送

67、器，為了保持最大的傳輸速率，一般不需要雙緩沖，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)CPU是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生寫(xiě)重疊的問(wèn)題。</p><p>　　4.5單片機(jī)數(shù)字鐘主要程序</p><p>　　本次數(shù)字鐘是基于C語(yǔ)言的六位數(shù)碼管顯示HH.MM.SS(時(shí)分秒),MM.DD-W(月日-星期),鬧鐘定時(shí)時(shí)間的設(shè)計(jì)。按鍵1依次選擇調(diào)整時(shí)間-顯示月日星期-調(diào)整月日星期-顯示鬧鐘定時(shí)時(shí)間-調(diào)整鬧鐘定時(shí)按鍵S2依次選中時(shí)分秒(月日星

68、期)數(shù)碼管,S3按鍵依次加1,S4按鍵依次減1具有整點(diǎn)報(bào)時(shí),鬧鐘定時(shí)顯示功能。</p><p>　　4.5.1走時(shí)中斷函數(shù)</p><p>　　timer0()實(shí)現(xiàn)走時(shí)中斷。定時(shí)器方式控制寄存器TMOD工作方式選擇1。</p><p>　　void timer0() interrupt 1 //50ms中斷函數(shù)</p><p><b&g

69、t;　　{</b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=0x4c; //50ms初值 晶振11.0592</p><p><b>　　TL0=0x00;</b></p><p><b>　　count++;</b></p><p>

70、;　　if(count==20)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p><b>　　sec++;</b></p><p>　　jishi(); //調(diào)計(jì)時(shí)函數(shù)</p><p><

71、;b>　　}} </b></p><p><b>　　4.5.2計(jì)時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　Jishi（）實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的時(shí)間計(jì)時(shí)功能。當(dāng)sec=60，minu加1，當(dāng)minu=60，hour加1，同理加到day，week。</p><p>　　void jishi() //計(jì)時(shí)函數(shù)</p><p&g

72、t;　　{if(sec==60)</p><p><b>　　{sec=0;</b></p><p><b>　　minu++;</b></p><p>　　if(minu==60) </p><p><b>　　{minu=0;</b></p><p>

73、;<b>　　hour++;</b></p><p>　　if(hour==24)</p><p><b>　　{ hour=0;</b></p><p><b>　　day++;</b></p><p><b>　　week++;</b></p&g

74、t;<p>　　if(week==8)</p><p><b>　　{week=0;}</b></p><p>　　if(year%4==0&&year%100!=0||year%400==0) //閏年</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if

75、(day==table1[mon]+1)</p><p><b>　　{day=0;</b></p><p><b>　　mon++;</b></p><p>　　if(mon==13)</p><p>　　{mon=0;year++;}</p><p><b>　

76、　}}</b></p><p><b>　　4.5.3顯示函數(shù)</b></p><p>　　函數(shù)disp（）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)日期或時(shí)間的顯示功能。</p><p>　　void disp(uchar a1,uchar a2,uchar a3,uchar a4,uchar a5,uchar a6) //顯示函數(shù)</p><

77、p>　　{dula=1; //選定段選</p><p>　　P0=table[a1]; //段碼送P0口</p><p>　　dula=0; //關(guān)段選</p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　wela=1; //選定位選</p><p>　　P0=0xfe

78、; //位選(第1個(gè)數(shù)碼管)送P0</p><p>　　wela=0; //關(guān)位選</p><p>　　delay(3); //延時(shí)一小會(huì)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.5.4鬧鐘函數(shù)</b></p><p>　　函數(shù)nz_clock

79、用于啟動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警，通過(guò)控制PNP三極管導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)。Fm=0啟動(dòng)鬧鈴，fm=1鬧鈴結(jié)束。</p><p>　　void nz_clock() //鬧鐘函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((hour==n_hour)&&(minu==n_minu))</p><p><

80、b>　　{fm=0;</b></p><p>　　delay(50);</p><p><b>　　fm=1;</b></p><p>　　delay(50);}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.5.5整點(diǎn)報(bào)時(shí)函數(shù)</p

81、><p>　　zd_clock()實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，fm=0開(kāi)始報(bào)時(shí) ，fm=1報(bào)時(shí)結(jié)束。</p><p>　　void zd_clock() //整點(diǎn)報(bào)時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(minu==59&&(sec==53||sec==55||sec==57))</

82、p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　fm=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　fm=1;</b></p><p><b>　　delay

83、(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(minu==59&&sec==59)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　fm=0;</b></p><p>

84、<b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　fm=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p

85、><p><b>　　4.5.5延時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　函數(shù)delay(uint k)實(shí)現(xiàn)的延時(shí)功能。</p><p>　　void delay(uint k) //延時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i

86、,j;</b></p><p>　　for(i=k;i>0;i--)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　這一章介

87、紹了本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)，所有的功能在流程圖里清晰的表現(xiàn)了出來(lái)，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的合理性、可實(shí)現(xiàn)性。</p><p><b>　　5 結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　5.1 結(jié)論</b></p><p>　　單片機(jī)多功能定時(shí)系統(tǒng)理論上能很好的達(dá)到了學(xué)校教學(xué)要求，發(fā)揮了單片機(jī)在智能化方面的應(yīng)用。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很好的滿足

88、當(dāng)前學(xué)校教學(xué)的需要，是一個(gè)理想的智能化的設(shè)計(jì)。它具有一個(gè)走時(shí)精確的實(shí)時(shí)鐘，可以任意設(shè)置時(shí)間，可以控制時(shí)間表的轉(zhuǎn)換，時(shí)鐘的顯示功能等?？梢酝ㄟ^(guò)按鍵操作和數(shù)字顯示。該系統(tǒng)規(guī)模小，但是功能較多，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低，應(yīng)用非常廣泛。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為向家庭數(shù)字化方向發(fā)展又前進(jìn)了一步。同時(shí)又?jǐn)U大了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　5.2 單片機(jī)數(shù)字鐘的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　自數(shù)字鐘出現(xiàn)至今，它

89、已經(jīng)經(jīng)歷了由電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單顯示功能到基于單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多功能數(shù)字顯示功能階段，已走過(guò)了百年的發(fā)展路程，雖然單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字鐘方面僅僅幾十年的時(shí)間，但是我們?nèi)匀豢梢哉f(shuō)單片機(jī)數(shù)字鐘已經(jīng)走到相當(dāng)成熟的地步了。從幾十年來(lái)單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，使單片機(jī)數(shù)字鐘的功能更加齊全、應(yīng)用領(lǐng)域更多、智能化更加突出。將來(lái)單片機(jī)數(shù)字鐘的的發(fā)展趨勢(shì)更加明顯，尤其在：</p>

90、<p><b>　　1.進(jìn)一步降低功耗</b></p><p>　　基于80C51的飛利浦低功率、低系統(tǒng)成本微控制器51LPC系列是業(yè)界推動(dòng)單片機(jī)向低功耗方向發(fā)展的主導(dǎo)單片機(jī)系列之一，這樣可以使單片機(jī)數(shù)字鐘尤其是多功能的單片機(jī)數(shù)字鐘的耗電能力變得更低。51LPC系列單片機(jī)采用以下三種方法降低功耗：（1）使系統(tǒng)進(jìn)入空閑模式，在空閑模式下，只有外圍器件在工作，任意的復(fù)位及中斷均可結(jié)

91、束空閑模式；（2）使系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式，在低功耗模式下，振蕩器停止工作，是功耗降到最?。?）使系統(tǒng)進(jìn)入低電壓EPROM操作；EPROM包含了模擬電路，當(dāng)Vcc高于4V時(shí)，可通過(guò)軟件使這些模擬電路掉電以降低功耗，在上電情況下可使系統(tǒng)退出該模式。</p><p>　　2.采用Flash Memory實(shí)現(xiàn)單片機(jī)數(shù)字鐘</p><p>　　隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，MPU的Flash版本逐漸替

92、代了原有的OTP版本。Flash MPU具有以下優(yōu)點(diǎn)：與多次可編程的窗口式EPROM相比，F(xiàn)lash MPU的成本要低得多；在系統(tǒng)編程能力以及產(chǎn)品生產(chǎn)方面提供了靈活性，因?yàn)镕lash MPU可在編程后面再次以新代碼重新編程；可減少已編程器件的報(bào)廢和庫(kù)存；有助于生產(chǎn)廠商縮短設(shè)計(jì)周期，使終端用戶產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　3.集成更多功能及兼容性</p><p>　　目前單片機(jī)數(shù)字

93、鐘的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是集成更多的功能。如測(cè)試環(huán)境溫度、語(yǔ)音報(bào)時(shí)等。具體表現(xiàn)在：兼容性作為設(shè)計(jì)的第一考慮；額外的新的特點(diǎn)是透明的；使用同一種編程器；OTP使器件快速提升及標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。</p><p><b>　　4.應(yīng)用</b></p><p>　　由于生活水平的提高，當(dāng)今的人們更加會(huì)享受生活，裝飾品更多的受到人們的喜愛(ài)，因此我們可以把它包裝成裝飾品進(jìn)行銷售。<

94、/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉坤 送戈.51單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)大全[M].人民郵電出版社.</p><p><b>　　2008</b></p><p>　　[2] 張景元.基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子工程師2000年第8期</

95、p><p>　　[3] 李洪濤.一種單片機(jī)控制的定時(shí)打鈴器[J].電子世界.1990年第2期 </p><p>　　[4] 何業(yè)軍 李超.基于單片機(jī)控制的高精度定時(shí)打鈴器的設(shè)計(jì)[J].電子技</p><p>　　術(shù).2001年第7期 </p><p>　　[5] 關(guān)宗安 仲叢久.基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的多路定時(shí)控制器的設(shè)計(jì)[J].沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院

96、學(xué)報(bào).2004年6月.第21卷第3期</p><p>　　[6] ATMEL.Microcontroller Data book[M].2002</p><p>　　[7] Mark1.Montrose.PRINTED Circuit Board Design Techniques for EMC</p><p>　　Compliance[J].IEE Press

97、series.2000</p><p>　　[8] 范立南.單片微機(jī)接口與控制技術(shù)[M].沈陽(yáng)：遼寧大學(xué)出版社.1996</p><p>　　[9] 張友德.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.1992</p><p>　　[10]李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版</p><p>

98、<b>　　社.1993</b></p><p>　　[11]何希慶,高偉.MCS-51單片機(jī)原理、實(shí)驗(yàn)、實(shí)例[M].山東:山東大學(xué)出版</p><p><b>　　社.1989</b></p><p>　　[12]張毅剛,彭喜源，潭曉昀.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工</p><p

99、>　　業(yè)大學(xué)出版社.1997</p><p>　　[13]胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]，北京：清華大學(xué)出版社.1996</p><p>　　[14]余永權(quán)，單片機(jī)與家用電器智能化設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社.1995</p><p>　　[15]房小翠，王金鳳.單片微型計(jì)算機(jī)與機(jī)電接口技術(shù)[M].北京國(guó)防工業(yè)出版</p><p&g

100、t;<b>　　社.2002</b></p><p>　　[16]皮紅梅,李英順.單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的定時(shí)方法[J].沈陽(yáng)石油化工高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào).2002年12月</p><p>　　[17]Maxim公司.Newreleases Data Book[M].1996</p><p><b>　　附錄A</b></p>

101、;<p><b>　　各功能正常顯示圖片</b></p><p>　　附圖一：正常顯示時(shí)間</p><p>　　附圖二：鬧鐘定時(shí)時(shí)間 附圖三：正常顯示月日星期</p><p><b>　　附錄B</b></p><p>　　基于C語(yǔ)言的單片機(jī)數(shù)字鐘程序</p>

102、<p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　sbit dula=P2^6; //數(shù)碼管段選</p><p>　　sbit wela=P2^7; //數(shù)

103、碼管位選</p><p>　　sbit fm=P2^0; //蜂鳴器</p><p>　　sbit s2=P3^4; //s2按鍵,設(shè)置調(diào)時(shí)</p><p>　　sbit s3=P3^5; //s3按鍵,加1</p><p>　　sbit s4=P3^6; //s4按鍵,減1</p><p>　　sbit s5=P3^

104、7; //s5按鍵,切換顯示</p><p>　　sbit led1=P1^0;</p><p>　　sbit led2=P1^1;</p><p>　　sbit led3=P1^2;</p><p>　　//sbit led4=P1^3;</p><p>　　//sbit led5=P1^4;</p>

105、<p>　　//sbit led6=P1^5;</p><p>　　//sbit led7=P1^6;</p><p>　　//sbit led8=P1^7;</p><p>　　uchar count;</p><p>　　uchar sec,minu,hour,day,week,mon;</p><p>

106、　　uchar n_sec,n_minu,n_hour; </p><p>　　uint year;</p><p>　　uchar set_2=1,set_5=1;</p><p>　　uchar hs,hg,mis,mig,ss,sg;</p><p>　　uchar nhs,nhg,nms,nmg,nss=0,nsg=0;</p&

107、gt;<p>　　uchar ms,mg,ds,dg,w;</p><p>　　//uchar code table[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,</p><p>　　//0X90,0X88,0X83,0XC6,0XA1,0X8E,0X86,0xbf}; //0~F,-,共陽(yáng)</p><p

108、>　　uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,</p><p>　　0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-F,-,共陰</p><p>　　//uchar code table_d[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xf

109、d,</p><p>　　//0x87,0xff,0xef}; //0~9數(shù)組，帶小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　uchar table1[]={31,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; //閏年</p><p>　　uchar table2[]={31,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

110、//非閏年</p><p>　　void delay(uint); //延時(shí)函數(shù)</p><p>　　void timer0(); //走時(shí)中斷函數(shù)</p><p>　　void jishi(); //計(jì)時(shí)函數(shù)</p><p>　　void key_change(); //切換顯示按鍵函數(shù)</p><p>　　void

111、 key_set(); //設(shè)置時(shí)間按鍵函數(shù)</p><p>　　void disp(uchar,uchar,uchar,uchar,uchar,uchar); //顯示函數(shù)</p><p>　　void zd_clock(); //整點(diǎn)報(bào)時(shí)函數(shù)</p><p>　　void nz_clock(); //鬧鐘函數(shù)</p><p>　　ucha

112、r incone(uchar); //加1函數(shù)</p><p>　　uchar decone(uchar); //減1函數(shù)</p><p>　　void set_time(); //設(shè)置時(shí)間函數(shù)</p><p>　　void set_clock(); //設(shè)置鬧鐘函數(shù)</p><p>　　void set_mdw(); //設(shè)置月日星期函數(shù)&

113、lt;/p><p>　　void main() //主函數(shù)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;<

114、/b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=0x4c; //50ms初值 晶振11.0592</p><p><b>　　TL0=0x00;</b></p><p>　　hour=23;minu=59;sec=49; //賦初值：23點(diǎn)59分49秒</p><p

115、>　　n_hour=12;n_minu=56;n_sec=13; //鬧鐘賦初值12點(diǎn)56分13秒</p><p>　　year=2009;mon=5;day=14;week=3;//年月日星期賦初值2009年5月14日星期四；</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b&g

116、t;</p><p>　　hs=hour/10; //時(shí)分秒HH.MM.SS</p><p>　　hg=hour%10;</p><p>　　mis=minu/10;</p><p>　　mig=minu%10;</p><p>　　ss=sec/10;</p><p>　　sg=sec%10;

117、</p><p>　　ms=mon/10; //月日-星期MM.DD.-W</p><p>　　mg=mon%10;</p><p>　　ds=day/10;</p><p>　　dg=day%10;</p><p><b>　　w=week;</b></p><p>　　

118、nhs=n_hour/10; //鬧鐘定時(shí)HH.MM.SS</p><p>　　nhg=n_hour%10;</p><p>　　nms=n_minu/10;</p><p>　　nmg=n_minu%10;</p><p>　　nss=n_sec/10;</p><p>　　nsg=n_sec%10;</p&g

119、t;<p>　　key_change(); //s5按鍵掃描</p><p>　　key_set(); //s2按鍵掃描</p><p>　　set_time(); //設(shè)置時(shí)間</p><p>　　set_mdw(); //設(shè)置月日星期</p><p>　　set_clock(); //設(shè)置鬧鐘 </p>&

120、lt;p>　　if(set_5==1) //正常走時(shí)顯示</p><p><b>　　{</b></p><p>　　disp(hs,hg,mis,mig,ss,sg);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(set_5==2) //設(shè)置時(shí)間,LED1閃亮</