基于單片機(jī)的多功能電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)專業(yè)

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1、基于單片機(jī)的多功能電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：多功能電子時(shí)鐘除了具有時(shí)鐘的功能外還可以包含對(duì)環(huán)境溫度檢測(cè)的功能。溫度是一種很常見(jiàn)的基本參數(shù)。在很多生產(chǎn)領(lǐng)域中及日常生活中，對(duì)溫度的測(cè)量及控制始終占據(jù)著極其重要的作用。目前，典型的溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)由模擬式溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路和各種單片機(jī)組成。由于模擬式溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后才能與單片機(jī)等微處理器接口進(jìn)行讀寫(xiě)的操作，所以硬件電路會(huì)比較復(fù)雜，成本較高。而以DS18B20為代表的新型單線總線數(shù)字式溫度傳感器集溫度測(cè)量和A/D轉(zhuǎn)換于一體，這類傳感器可以直接輸出數(shù)字量，同時(shí)與單片機(jī)接口電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，可以廣泛用于距離

2、遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)分布多的場(chǎng)合，具有較強(qiáng)推廣應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵字：電子時(shí)鐘；環(huán)境溫度檢測(cè)；DS18B20目錄引言- 3 -1.電子時(shí)鐘- 3 -11電子時(shí)鐘的研究背景- 3 -1.2數(shù)字電子時(shí)鐘的發(fā)展趨勢(shì)- 4 -2.設(shè)計(jì)方案- 5 -2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路- 5 -2.2 AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介- 5 -3.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 7 -3.1系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)- 7 -3.2模塊設(shè)計(jì)- 7 -3.2.1單片機(jī)系統(tǒng)電路- 7 -3.2.2復(fù)位電路- 8 -3.2.3晶振電路- 9 -3.2.4數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路- 9 -3.2.5定時(shí)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)- 10 -4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 11 -4.1軟件系統(tǒng)- 11 -4.2系統(tǒng)

3、設(shè)計(jì)的源程序- 12 -5.單片機(jī)知識(shí)- 13 -5.1單片機(jī)的定義- 13 -5.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域- 14 -5.3單片機(jī)結(jié)構(gòu)- 14 -5.3.1單片機(jī)存儲(chǔ)器- 15 -5.3.2程序儲(chǔ)存空間- 15 -5.3.3數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間- 15 -6.數(shù)碼管簡(jiǎn)介- 15 -6.1數(shù)碼管的分類- 15 -6.1.1靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)- 16 -6.1.2動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)- 16 -6.1.3數(shù)碼管使用的電流與電壓- 16 -6.2軟件設(shè)計(jì)的流程- 17 -7.電子時(shí)鐘的仿真- 17 -7.1單片機(jī)調(diào)試仿真軟件- 17 -7.2電子時(shí)鐘的仿真- 18 -7.3整機(jī)的仿真與調(diào)試- 19 -6結(jié)語(yǔ)- 20 -參考文

4、獻(xiàn)- 21 -引言近代以來(lái)，科技的快速發(fā)展，不可否認(rèn)，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品以及各種高科技產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，這有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度以及綜合科技水平的提高，但產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率也越來(lái)越大。多功能電子鐘不管在性能還是在樣式亦或是用途上都發(fā)生了重大的變化，許多電子鐘都已具備電子萬(wàn)年歷、電子秒表、溫度檢測(cè)等功能。1.電子時(shí)鐘11電子時(shí)鐘的研究背景1957年，Ventura發(fā)明了世界第一個(gè)電子表，從而奠定了電子時(shí)鐘的基礎(chǔ)，電子時(shí)鐘開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具，采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷，用于一秒的定義，通過(guò)計(jì)數(shù)方式進(jìn)行滿六十秒分鐘

5、進(jìn)一，滿六十分，小時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)，小時(shí)位清零。從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能。傳統(tǒng)的數(shù)字電子時(shí)鐘采用了較多的分立元器件，不僅占用了很大的空間而且利用率也比很低。隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度的不斷提高，用傳統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法很難滿足設(shè)計(jì)需求。同時(shí)單片機(jī)在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的。多功能電子時(shí)鐘除了具有時(shí)鐘的功能外還可以包含對(duì)環(huán)境溫度檢測(cè)的功能，溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)。目前，典型的溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)由模擬式溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路和各種單片機(jī)組成。以DS18B20為線總線數(shù)字式溫度傳感器集溫度測(cè)量和A/D轉(zhuǎn)換于一體，這類傳感器可以直接輸出數(shù)字量，同時(shí)與單片機(jī)接口電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，可以廣泛用于距離遠(yuǎn)、

6、節(jié)點(diǎn)分布多的場(chǎng)合具有較強(qiáng)推廣應(yīng)用價(jià)值。數(shù)字電子時(shí)鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，分，秒數(shù)字顯示的裝置，廣泛用于個(gè)人家庭，車站，碼頭辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡谋匦杵?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，數(shù)字時(shí)鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。例如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)啟閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電器的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。1.2數(shù)字電子時(shí)鐘的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)字電子時(shí)鐘

7、，自從它發(fā)明的那天起就成為人類的朋友，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。但隨著時(shí)間的推移，社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來(lái)越高，應(yīng)用越來(lái)越廣，可以說(shuō)時(shí)間的準(zhǔn)確已成為各行各業(yè)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方法有多種，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用對(duì)單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘。其中，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子時(shí)鐘具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程靈活、便于功能擴(kuò)展等特點(diǎn)。由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過(guò)它的時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來(lái)。智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器）是

8、上世紀(jì)90年代中期問(wèn)世的。此類傳感器是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的結(jié)晶。21世紀(jì)后，智能溫度傳感器毫無(wú)疑問(wèn)正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及高安全性等高科技的方向迅速發(fā)展，開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制更先進(jìn)的單片測(cè)溫系統(tǒng)已是刻不容緩，在日常生活和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，我們時(shí)常會(huì)遇到對(duì)時(shí)間和溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。這就給具有多種功能的時(shí)鐘提供了市場(chǎng)，也有了市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的前景。本文給出了一種基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)帶溫度檢測(cè)的電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。2.設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路本次設(shè)計(jì)完成電子時(shí)鐘年、月、日、時(shí)、分、秒的顯示及環(huán)境溫度測(cè)量等功能的基礎(chǔ)上完成定時(shí)鬧鐘的功能。由于DS1288

9、7時(shí)鐘芯片內(nèi)含一個(gè)鋰電池，所以斷電情況可以運(yùn)行十年以上不丟失數(shù)據(jù)，重新上電后不用校正時(shí)鐘。硬件電路包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、DS12887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片電路模塊、LCD1602液晶顯示模塊、按鍵模塊、DS18B20溫度傳感器模塊、蜂鳴器報(bào)警電路模塊；軟件部分主要通過(guò)c程序的編程實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘芯片進(jìn)行時(shí)間數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)，然后通過(guò)液晶顯示程序?qū)r(shí)間顯示出來(lái)，通過(guò)按鍵操作實(shí)現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)換和屏幕的切換。設(shè)計(jì)中結(jié)合硬件、軟件的分步調(diào)試，達(dá)到要求。20世紀(jì)末，電子技術(shù)發(fā)展極為迅速，隨之現(xiàn)代電子產(chǎn)品和多種高科產(chǎn)品便在社會(huì)多個(gè)領(lǐng)域中得以應(yīng)用，這對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)力以及信息化程度的發(fā)展與提高是非常有效的，但產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率也越

10、來(lái)越快。隨著科技的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步和全球化競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，對(duì)于數(shù)字鐘，人們有著越來(lái)越高的要求，人們已經(jīng)不再滿足于傳統(tǒng)時(shí)鐘。多功能電子鐘在用途已經(jīng)樣式中都出現(xiàn)了極大的變化，大部分電子鐘都已具備電子鬧鐘、電子秒表、溫度檢測(cè)等功能。同時(shí)單片機(jī)在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的。我們常常會(huì)在日常生活中，以及自動(dòng)控制系統(tǒng)中碰到需要實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度以及時(shí)間的情況。這使得多種功能時(shí)鐘得到廣闊的發(fā)展市場(chǎng)。本文便將以單片機(jī)為基礎(chǔ)的對(duì)于帶溫度檢測(cè)電子時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行提供。2.2 AT89S51單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89S51具備的功耗較低，CMOS8位單片機(jī)具備較高性能，片內(nèi)具備4kBytesISP(In-sy

11、stemprogrammable)能夠?qū)lash只讀程序存儲(chǔ)器進(jìn)行1000次的反復(fù)擦鞋，器件選擇的是由ATMEL公司的89C51引腳結(jié)構(gòu)以及兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，其實(shí)通過(guò)非易失性存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)高密度制造的，芯片內(nèi)對(duì)于ISPFlash存儲(chǔ)單元以及通用8位中央處理器進(jìn)行了集成，微型計(jì)算機(jī)AT89S51有著強(qiáng)大功能，能夠?qū)⑿詢r(jià)比非常高的解決方案向多數(shù)嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行提供。AT89S51主要特點(diǎn)如下：具備引腳40個(gè)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）128bytes片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4kBytesFlash，中斷優(yōu)先級(jí)5個(gè)2層中斷嵌套中斷，看門狗（WDT）電路，外部雙向輸入/輸出（I/O）口有3

12、2個(gè)，16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器2個(gè)，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器以及全雙工串行通信口2個(gè)。同時(shí)，AT89S51在設(shè)計(jì)以及配置上對(duì)于振蕩頻率可為0Hz，同時(shí)能夠借助軟件來(lái)對(duì)省電模式進(jìn)行設(shè)置。處于空閑模式中，CPU工作暫停，能夠繼續(xù)工作的有外中斷系統(tǒng)、串行口以及RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，掉電模式對(duì)于振蕩器進(jìn)行凍結(jié)，并對(duì)RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，對(duì)于其他功能，芯片會(huì)進(jìn)行停職，知道硬件復(fù)位或者是激活外中斷。此外改芯片有三種封裝形式，一是PLCC，二是PDIP，三是TQFP，以此來(lái)對(duì)不同產(chǎn)品的需要給以滿足。其特性主要就是可編程FLASH存儲(chǔ)器為4K字節(jié)，三級(jí)程序存儲(chǔ)器能進(jìn)行鎖定保密，MCS-51和8031CPU可兼容，工作是全靜態(tài)的

13、，可編程I/O線有32條，中斷源有6個(gè)，內(nèi)部RAM128*8位，片內(nèi)時(shí)鐘電路和振蕩器，掉電已經(jīng)閑置模式功耗低，串行通道可編程，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是兩個(gè)16位的。相較于89C51，89S51的功能主要有一下幾點(diǎn)增加：一是較大的提高了其性能，同時(shí)又很多功能增加，但是價(jià)格卻比89C51還要低。二是33MHz的工作頻率，89C51只具備24M的極限工作頻率，而S51的工作頻率更高，進(jìn)而對(duì)計(jì)算速度給以提升。三是ISP在線編程功能，改功能可對(duì)單片機(jī)存儲(chǔ)器中的程序給以改寫(xiě)，卻保證芯片不被在工作環(huán)境中剝離，改功能應(yīng)用方便且非常強(qiáng)大。四是具備電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。五是存在雙工UART串行通道。六是具備雙數(shù)據(jù)指示器。七是具備

14、全新加密算法，這邊無(wú)法解密89S51，這極大的增強(qiáng)了程序保密性，進(jìn)而使得知識(shí)產(chǎn)權(quán)被保密而不會(huì)受到侵犯。八是能夠向下對(duì)51全部字系列產(chǎn)品進(jìn)行兼容，如89C51等。這就是指全部網(wǎng)絡(luò)教程已經(jīng)教科書(shū)中的程序，都能夠正常運(yùn)行在89S51中，這邊是向下兼容。九是看門狗計(jì)時(shí)器能夠在內(nèi)部集成，不用再對(duì)89C51進(jìn)行外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。3.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)3.2模塊設(shè)計(jì)3.2.1單片機(jī)系統(tǒng)電路AT89S51有40引腳，雙列直插（DIP）封裝，所用引腳功能如下：一是VCC在運(yùn)行中+5V。二是XTAL1是振蕩器反相放大器和其內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。三是GND接地。四是RST-進(jìn)行復(fù)位輸入，進(jìn)行晶

15、振工作時(shí)，RST引腳中對(duì)于具備2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平給以作用，促進(jìn)單片機(jī)復(fù)位。該引腳會(huì)受到WDT溢出的影響將高電平進(jìn)行輸出，對(duì)SFTAUXR的DISRTO位（地址8EH）進(jìn)行設(shè)置則能夠?qū)υ摴δ芙o以關(guān)閉或是打開(kāi)。DISRTO位缺省是REST輸出高電平打開(kāi)。五是XTAL2，是振蕩器反相放大器輸出端。六是無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)，（S2P3.7）開(kāi)關(guān)與相應(yīng)引腳P3.7進(jìn)行連接，按下開(kāi)關(guān)，引腳是低電平0，在斷開(kāi)時(shí)，引腳具備高電平1。六是P1口,P2口P1，P2是8位雙向I/O口具備內(nèi)部上拉電阻。運(yùn)行過(guò)程中借助P1口對(duì)驅(qū)動(dòng)電路給以控制，向數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，對(duì)于相應(yīng)段碼給以顯示，為使得功耗減少，并使得功耗減少，并對(duì)

16、最大電流給以限制，并將一限流電阻進(jìn)行加入。P2.0P2.7口對(duì)于數(shù)碼管位選給以控制，進(jìn)而讓數(shù)據(jù)被六個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行輪流顯示，其為0的時(shí)候?qū)θ龢O管導(dǎo)通給以位選，為1時(shí)對(duì)三極管截止進(jìn)行位選。七是EA/VPP，片外程序存儲(chǔ)器對(duì)于信號(hào)是允許訪問(wèn)的。如果讓CPU只對(duì)于外部程序存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)，則EA必須對(duì)于低電平進(jìn)行保持，若是EA是高電平，那么CPU會(huì)對(duì)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令159電子技術(shù)。3.2.2復(fù)位電路不管是對(duì)哪種類型單片機(jī)給以應(yīng)用，其是對(duì)單片機(jī)復(fù)位電路的相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行涉及的，單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性有著直接影響。多數(shù)用戶在進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，在成功調(diào)試實(shí)驗(yàn)室之后，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有“程

17、序走飛”、“死機(jī)”等出現(xiàn)，主要原因就是單片機(jī)不可靠的復(fù)位電路設(shè)計(jì)。復(fù)位電路具備的基本功能是，系統(tǒng)進(jìn)行上電時(shí)，要對(duì)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行提供，待電源穩(wěn)定之后，對(duì)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行撤銷。為保證可靠性，穩(wěn)定電源之后進(jìn)行復(fù)位信號(hào)的撤銷藥經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才可，為使得電源插頭已經(jīng)電源開(kāi)關(guān)分合過(guò)程中的抖動(dòng)被引起而對(duì)復(fù)位進(jìn)行影響。選定單片機(jī)復(fù)位電路參數(shù)的時(shí)候藥保證正當(dāng)穩(wěn)定之后具備大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平持續(xù)時(shí)間。主要具備泗忠單片機(jī)復(fù)位電路類型，一是積分型復(fù)位電路；二是看門狗型復(fù)位電路；三是比較器型復(fù)位電路；四是微分型復(fù)位電路。3.2.3晶振電路XTAL1對(duì)反向放大器進(jìn)行輸入，XTAL2進(jìn)行輸出。反相放大器能夠?qū)ζ瑑?nèi)振蕩器進(jìn)行配置

18、。這在陶瓷震蕩已經(jīng)晶振蕩中都可使用。若是對(duì)外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行使用，則不用連接X(jué)TAL1。強(qiáng)有余向內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行輸入，藥借助一個(gè)二分頻觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就使得對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬不具備要求，不過(guò)藥對(duì)于脈沖高低電平的寬度進(jìn)行保證。C1,C2在是電時(shí)幫助晶振起振。3.2.4數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路數(shù)碼管點(diǎn)亮田：段選和位選。 圖表示的是數(shù)碼管引腳圖，每位段碼線（a,b,c,d,e,f,g,dp）是與1個(gè)8位鎖村器的輸出分別連接，通過(guò)AT89S51對(duì)于09十個(gè)數(shù)據(jù)給以控制組合，如果其對(duì)于1進(jìn)行顯示，則b,c引腳將高電平進(jìn)行輸送，這個(gè)時(shí)候數(shù)碼管會(huì)對(duì)1進(jìn)行顯示。因?yàn)楦魑欢未a線是并聯(lián)，相較于8位I/O口輸出段碼

19、，其顯示是相同的。當(dāng)數(shù)碼管正常工作時(shí)必須接上拉電阻，數(shù)碼管點(diǎn)亮一般要510mA的電流，po輸出電流不到1mA，同時(shí)上拉電阻起到一個(gè)限流的作用。顯示多位LED的是，是為保證電路得以簡(jiǎn)化，并對(duì)成本進(jìn)行降低，從而對(duì)資源進(jìn)行計(jì)生，把全部N位段選碼進(jìn)行并聯(lián)，被一片74HC595進(jìn)行控制。因?yàn)槿縇ED段選碼都是74HC595并行來(lái)對(duì)輸出口給以控制的，所以，所有瞬間，N位LED會(huì)對(duì)相同字符進(jìn)行顯示。藥對(duì)不同字符進(jìn)行顯示，需要選擇掃描方法，也就是所有瞬間都對(duì)一位顯示字符進(jìn)行使用。此時(shí)74HC595并行出口將相應(yīng)字段符選碼給以輸出，位選對(duì)于I/O口進(jìn)行控制，在該顯示位將選通電平進(jìn)行輸送，進(jìn)而使得該位對(duì)于相應(yīng)字

20、符進(jìn)行顯示。這樣循環(huán)，保證所有位分時(shí)對(duì)于應(yīng)顯示字符給以顯示。因?yàn)?4HC595能夠進(jìn)行鎖存，所以串行輸入段選碼具備一定時(shí)間，所以不能夠進(jìn)行延時(shí)，進(jìn)而使得視覺(jué)暫留效果得以形成。PNP型三極管集電極同數(shù)碼管公共端進(jìn)行連接，如果P2口所對(duì)應(yīng)的引腳將低電平進(jìn)行輸出時(shí)，三極管會(huì)導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)數(shù)碼管對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在處于一個(gè)時(shí)刻時(shí)，多位LED中對(duì)于字符顯示的只有選通的那1位，其他5位處于滅火的。這個(gè)時(shí)候僅需要保持下一位位選線保持選通狀態(tài)，其他個(gè)位位選線則保持關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)藥顯示的字符段碼藥在段碼線上進(jìn)行輸出，這個(gè)時(shí)候?qū)τ谙鄳?yīng)字符僅由選通位進(jìn)行顯示，其他位是保持熄滅的。這樣進(jìn)行循環(huán)，便能夠保證對(duì)于要顯示的字符進(jìn)

21、行顯示。這些字符雖然是出現(xiàn)在不同時(shí)刻，但是只有一位在同一時(shí)刻進(jìn)行顯示，其他位是熄滅的，不過(guò)因?yàn)榇嬖谌搜垡曈X(jué)暫留以及LED余暉的作用，使得每位只要對(duì)顯示間隔保證足夠短便可，進(jìn)而便能夠?qū)Χ辔煌瑫r(shí)亮的假象出現(xiàn)，進(jìn)而使得同時(shí)顯示被實(shí)現(xiàn)。3.2.5定時(shí)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)該電路使用的發(fā)聲報(bào)時(shí)聲源是無(wú)源蜂鳴器，對(duì)于P1.3口延時(shí)翻轉(zhuǎn)電平會(huì)有驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。借助于對(duì)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行改變來(lái)對(duì)方波占功比進(jìn)行改變，從而獲取對(duì)蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方波信號(hào)。這便使得蜂鳴器進(jìn)行報(bào)時(shí)的時(shí)候，不會(huì)存在不同音調(diào)的報(bào)時(shí)聲。4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1軟件系統(tǒng)4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的源程序包括主程序、中斷子程序、顯示子程序、判斷按鍵和調(diào)時(shí)設(shè)置程

22、序、等待按鍵抬起程序、報(bào)時(shí)子程序、延時(shí)子程序.用單片機(jī)AT89C51設(shè)計(jì)一個(gè)多功能電子時(shí)鐘能實(shí)現(xiàn)時(shí)分秒顯示，能定時(shí)報(bào)時(shí)，還有調(diào)整時(shí)間的功能。單片機(jī)AT89C51的P0口接數(shù)碼管的7段，P2口接數(shù)碼管的位選。P3.0-P3.4接按鍵，P1.3接蜂鳴,數(shù)碼管是一個(gè)八位一體共陰的，時(shí)間初始值00：00：00；#include/包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件unsignedcharTab=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,;/段碼共陰unsignedcharport8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xb

23、f,0x7f;unsignedcharint_time;/中斷次數(shù)計(jì)數(shù)變量電子技術(shù)160unsignedcharsecond;/秒計(jì)數(shù)變量unsignedcharminute;/分鐘計(jì)數(shù)變量unsignedcharhour;/小時(shí)計(jì)數(shù)變量unsignedcharsecond0;/秒計(jì)數(shù)變量unsignedcharminute0;/分鐘計(jì)數(shù)變量unsignedcharhour0;unsignedcharflag;sbitk0=P30;sbitk1=P31;sbitk2=P32;sbitk3=P33;sbitk4=P34;sbitring=P13;5.單片機(jī)知識(shí)5.1單片機(jī)的定義單片機(jī)從外觀上看，

24、只是一塊小小的芯片，但它包含了一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。芯片當(dāng)中有CPU、內(nèi)存、內(nèi)部與外部總線系統(tǒng)。除此之外，像通訊接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和定時(shí)器等設(shè)備也都集中在了單片機(jī)上。為了滿足實(shí)際應(yīng)用需要，它需要被做的越來(lái)越小，當(dāng)它越來(lái)越精簡(jiǎn)的時(shí)候，人們稱它為微控制器。它最早的用途是在工業(yè)控制方面，當(dāng)初僅僅是包含主機(jī)CPU的芯片，而且是作為專用處理器。通過(guò)一代又一代的科學(xué)家發(fā)明創(chuàng)造，大量的外圍設(shè)備和CPU可以集中在了一個(gè)芯片中，我們能夠?qū)⑺惭b到復(fù)雜的控制設(shè)備當(dāng)中，精簡(jiǎn)的芯片模式大大減少了體積，更符合一些對(duì)體積要求嚴(yán)格的設(shè)備的應(yīng)用。不斷地發(fā)展讓單片機(jī)與專用處理器成為了兩個(gè)名詞，例如最早Z80系列處理器。單片機(jī)技術(shù)發(fā)

25、展迅速，作為電子工程領(lǐng)域中典型的代表，它可以被設(shè)計(jì)出各種功能應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)中。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)際操作動(dòng)手能力的要求很高，我們不僅僅要深入理解單片機(jī)知識(shí)，更要通過(guò)不斷地實(shí)驗(yàn)，不斷地實(shí)踐研究，才能更進(jìn)一步地學(xué)習(xí)單片機(jī)。1.2單片機(jī)的分類為了適應(yīng)實(shí)際，單片機(jī)有許許多多的種類，結(jié)合它的成本，我們將它分為了各種用途的單片機(jī)。首先是我們將要用到的51系列，單片機(jī)4K字節(jié)的一次性程序儲(chǔ)存器。能在用戶板上就能下載程序的ISP單片機(jī)，省去了編程器。雙向I/O口，RISC結(jié)構(gòu)，CMOS互補(bǔ)推免輸出電路的PIC謝列單片機(jī)，支持在線調(diào)試。管腳型號(hào)兼容對(duì)應(yīng)51系列的AVR型號(hào)單片機(jī)，它跟上述單片機(jī)相比性能高

26、了許多，提高了速度但是功耗卻很低。完全兼容51子系列的AT85S52單片機(jī)，和AVR一樣的低功耗性能高，可以在8K字節(jié)系統(tǒng)中編程。1.3單片機(jī)的特點(diǎn)針對(duì)應(yīng)用的對(duì)象，升級(jí)的單片機(jī)加強(qiáng)了它的功能性，提高了單片機(jī)可靠性的發(fā)展。它的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)：（1）系列多，型號(hào)全；（2）高性能，高容量，高性價(jià)比；（3）提升集成精簡(jiǎn)程度；（4）高效率。5.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域在發(fā)展迅速的科技領(lǐng)域中，單片機(jī)的地位是毋庸置疑的，是許多設(shè)計(jì)發(fā)明的基礎(chǔ)裝置。日常生活中，人們的衣食住行，都存在單片機(jī)的身影。在我們出行時(shí)用的交通工具中，汽車火車飛機(jī)等的控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的。在我們工作中，少不了用到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)中更是缺

27、少不了單片機(jī)，它組成了計(jì)算機(jī)核心的大腦和肢干，當(dāng)我們生病時(shí)，所要用到的醫(yī)療設(shè)備智能儀器等，做家務(wù)時(shí)用到的洗衣機(jī)，娛樂(lè)時(shí)用到的游戲機(jī)攝像機(jī)電動(dòng)玩具等，大到國(guó)家最為先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，小到我們轉(zhuǎn)賬用的銀行卡，都離不開(kāi)單片機(jī)。單片機(jī)的應(yīng)用范圍有：家用電器，智能儀器儀表，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通信領(lǐng)域，醫(yī)療設(shè)備，大型電器中的模塊，工業(yè)控制。我們采用的方案是經(jīng)過(guò)重重試驗(yàn)的，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這種設(shè)計(jì)的廣闊擴(kuò)展性具有深遠(yuǎn)的意義。從經(jīng)濟(jì)上來(lái)講，我們利用仿真系統(tǒng)，可以節(jié)省大量的成本，時(shí)間也大大縮短了，具有極高效率。仿真用Proteus軟件，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。我們?cè)赑C端上搭建硬件電路，完成電路分析，系統(tǒng)調(diào)試，輸出顯示的設(shè)計(jì)。用

28、Keill軟件編制程序，完成編譯和仿真，完成軟件設(shè)計(jì)。當(dāng)上述兩步完成時(shí)，我們將在PC上看到我們要的結(jié)果,效果達(dá)到以后再設(shè)計(jì)PCB，完成調(diào)試。2MCS-51單片機(jī)簡(jiǎn)介5.3單片機(jī)結(jié)構(gòu)我們所采用的是美國(guó)因特爾公司生產(chǎn)的51系列單片機(jī)MCS-51。相對(duì)于系列更新之前的單片機(jī)具有集成率更高的優(yōu)點(diǎn)，同樣大小的芯片上增加了更多的電路元件和指令，多達(dá)111條。由于它的優(yōu)越性迄今為止，它仍然是單片機(jī)應(yīng)用中的主流。而51系列又分為8031,8051,8751等系列2。而8031、8051及8751都為雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，用40Pin封裝，具有40個(gè)引腳，引腳中包括正電源、地線以及外置適應(yīng)震蕩器的時(shí)鐘線各兩根。共

29、有32個(gè)I/O端口，分成了四組8位，其中斷口線與P3口線復(fù)用。另外，8051的復(fù)位方式很特殊，自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位它都支持。5.3.1單片機(jī)存儲(chǔ)器單存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)方式并不完全一樣，主要分為兩種：程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)、程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器額融合。在科技界中，前一種被稱為哈佛結(jié)構(gòu)，后一種被稱為普林斯頓結(jié)構(gòu)。而我們用的是哈佛結(jié)構(gòu)的51系列單片機(jī)。5.3.2程序儲(chǔ)存空間程序儲(chǔ)存空間可以根據(jù)它的區(qū)間分類，在0000H0FFFH區(qū)間中可以分為兩種：內(nèi)部和外部。區(qū)分方式中重點(diǎn)是單片機(jī)中引腳31所接的電平。高電平時(shí)是內(nèi)部?jī)?chǔ)存器，低電平時(shí)是外部?jī)?chǔ)存器。在0FFFH區(qū)間中，程序存儲(chǔ)空間只能被映射為外部程序存儲(chǔ)器。高于這個(gè)

30、區(qū)間的，不管高低電平都是外部?jī)?chǔ)存空間3。5.3.3數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256字節(jié)被分為高128字節(jié)和低128字節(jié)，我們通常所說(shuō)的能輸入輸出數(shù)據(jù)的RAM區(qū)指得是低128字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這部分儲(chǔ)存期容量雖小但功能強(qiáng)大可以分為三塊工作區(qū)域。在較低的128字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，從最低的32個(gè)字節(jié)00H地址1FH包括4個(gè)工作寄存器組，每組有8個(gè)工作寄存器。八個(gè)工作寄存器每個(gè)組被命名為從R0到R7。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，CPU運(yùn)行都只用一組工作寄存器。這組寄存器的確定時(shí)根據(jù)高128字節(jié)來(lái)決定的，更確切地說(shuō)，其中的程序狀態(tài)字寄存器（PSW）中第3位（RS0）和第4位（RS1）的數(shù)據(jù)決定。我們可以給出工作寄

31、存器在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址映射。6.數(shù)碼管簡(jiǎn)介6.1數(shù)碼管的分類數(shù)碼管可以根據(jù)多種方式分類，從段數(shù)來(lái)講，可以分為，七段數(shù)碼管、八段數(shù)碼管。從顯示字?jǐn)?shù)，分為1，2，4位等數(shù)碼管。還有按照發(fā)光二極管連接方式，分為將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極的共陽(yáng)極數(shù)碼管和將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極的共陰極數(shù)碼管。6.1.1靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)，又被稱作直流驅(qū)動(dòng)。當(dāng)單片機(jī)端口I/O進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，只對(duì)應(yīng)單一的數(shù)碼管段碼。這樣的話雖然編程不復(fù)雜，顯示的亮度也更勝一籌。但是端口就太多了。6.1.2動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示幣靜態(tài)顯示要更好一些，所以它應(yīng)用的更廣泛一些。它將數(shù)碼管顯示器上的每個(gè)數(shù)字的筆

32、畫(huà)都用英文字母所代表，并且是同步的。其中數(shù)碼管公共集每個(gè)位置都各自獨(dú)立控制，在字碼形成時(shí)，通過(guò)公共集就會(huì)控制哪一個(gè)數(shù)碼管顯形?？偟脕?lái)講就是，通過(guò)分時(shí)輪流控制，各個(gè)數(shù)碼管公共集I/O端口就會(huì)受控顯示。顯示時(shí)，亮度時(shí)間有限，只有12s。我們結(jié)合人體學(xué)，利用人腦視覺(jué)的反應(yīng)延遲，讓人們的印象感覺(jué)不到閃爍，趨于靜止，也就是我們將要看到一組穩(wěn)定的數(shù)字顯示。它的顯而易見(jiàn)，就是節(jié)省了I/O端口，并且高效的顯示了我們需要的結(jié)果。6.1.3數(shù)碼管使用的電流與電壓簡(jiǎn)單來(lái)講，靜態(tài)電流1015mA足以使用，而動(dòng)態(tài)時(shí)要求平均電流為45mA，峰值限制在5060mA；而電壓使用時(shí)區(qū)分就要用到數(shù)碼管的顏色，紅用1.9v，綠用2

33、.1v。4電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)4.1可實(shí)現(xiàn)功能（1）顯時(shí)：六位數(shù)字分別顯示時(shí)分秒以及星期。（2）設(shè)時(shí)：可任意設(shè)定，以年月日方式顯時(shí)。（3）鬧鐘：同顯時(shí)。（4）以下為具體介紹：一般情況下，我們的時(shí)鐘顯示的就是時(shí)間，也就是顯時(shí)功能，這是時(shí)鐘的初始狀態(tài)。如果我們想要實(shí)現(xiàn)其它功能就要通過(guò)設(shè)置的按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)我們需要調(diào)整或者查看正確的時(shí)間時(shí)，首先要進(jìn)入時(shí)間調(diào)整的界面，這需要按0鍵，我們按123的順序查看時(shí)間以及調(diào)整時(shí)間。調(diào)時(shí)間時(shí)按按0開(kāi)始，同時(shí)按0結(jié)束。當(dāng)數(shù)碼管閃爍時(shí)，摁按鍵開(kāi)始調(diào)整：1加一分鐘/一小時(shí)，2則減去一分鐘/一小時(shí)7。6.2軟件設(shè)計(jì)的流程首先，我們?cè)O(shè)定，以1Hz為秒計(jì)時(shí)器的標(biāo)準(zhǔn)。然后，秒和分以及時(shí)

34、之間的進(jìn)位輸出信號(hào)關(guān)系要確定好，即秒進(jìn)分分進(jìn)時(shí)。這其中，我們將要解決一個(gè)問(wèn)題就是，如果要顯時(shí)完全的時(shí)間，會(huì)有一個(gè)很大的電流，有燒斷電路板的危險(xiǎn)。為了斷絕這個(gè)威脅，我們采用掃描電路減小電流，就是要每個(gè)數(shù)碼管的顯示時(shí)間分別開(kāi)來(lái)，依然利用眼睛的視覺(jué)延遲來(lái)事先，只要少于24Hz的頻率，就不會(huì)造成時(shí)間閃爍看不清的問(wèn)題同時(shí)解決了電流過(guò)大的威脅。具體控制電路。7.電子時(shí)鐘的仿真7.1單片機(jī)調(diào)試仿真軟件首先，我們需要了解調(diào)試仿真軟件中源文件的輸入：Keil軟件中，存在一個(gè)文本編輯器源程序?qū)⒂盟鼇?lái)編輯。這個(gè)操作十分簡(jiǎn)單，畢竟是專業(yè)軟件。編輯器的打開(kāi)在File-New中。然后，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的工程，打開(kāi)方式為

35、Project-Newuvisionproject-ATMEL-AT89C51-OK。剛開(kāi)始操作可能不熟練，我們還需要較好的英文基礎(chǔ)，但是孰能生巧，我們每一步都在不斷的學(xué)習(xí)當(dāng)中。這里需要注意一個(gè)問(wèn)題，建立的工程容易丟失，要將他放在顯而易見(jiàn)的位置，不然后期工作無(wú)法順利進(jìn)行。然后，上面建立的工程要加上輸入的源文件代碼。加入的方式：選擇SourceGroup1，位于左側(cè)窗口子目錄，然后使用右鍵快捷菜單，選擇AddFileGroup（SourceGroup1）。接下來(lái)在加入文件對(duì)話框中查找文件，就是我們儲(chǔ)存匯編編程程序的文件，添加時(shí)注意將文件類型為:AsmSourcfile(*.a*;*.src),不

36、然源文件無(wú)法顯時(shí)出來(lái)。確定選擇源文件時(shí)按Add或者雙擊。仿真還需要用到一款軟件，就Proteus。適用于Windows操作系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)各種集成電路分析模擬器分析以及實(shí)物仿真。它的功能強(qiáng)大在于把單片機(jī)與SPICB分析合二為一。為了做出最好的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)，就要穩(wěn)妥起見(jiàn)用最好的仿真軟件，而它，就是世界上最先進(jìn)最完美的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。不管是數(shù)字電路，模擬電路，又或者是微控制系統(tǒng)，外設(shè)的混合電路系統(tǒng)等等等的仿真以及調(diào)試PCB設(shè)計(jì)，它都能達(dá)到目前最完美最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊笮Ч?。最重要的是它的仿真和調(diào)試都是實(shí)時(shí)的，這在同類仿真工具中是唯一的。另外，為了更好地完成仿真，還需要另外一款軟件，那就是KeilC5

37、luVision2，它的編譯和仿真環(huán)境是首屈一指的。它不僅支持C語(yǔ)言的程序代碼設(shè)計(jì)輸入，還支持其它諸如PLM，匯編等語(yǔ)言的程序輸入。還有，在編程過(guò)程中，由于它的界面簡(jiǎn)單易操作，并不用我們復(fù)雜的去再學(xué)習(xí)怎么用，減少了仿真時(shí)間，提高了效率。更重要的是，它的仿真電路和微處理器仿真可以同時(shí)進(jìn)行，在虛擬的原理模型圖上進(jìn)行編程調(diào)試，還能夠通過(guò)顯而易見(jiàn)的方式比如電機(jī)，LED等實(shí)時(shí)看到效果。并且能夠配合系統(tǒng)配置的示波器邏輯分析儀等虛擬儀器為電子設(shè)計(jì)的仿真奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)完美的開(kāi)發(fā)環(huán)境。7.2電子時(shí)鐘的仿真首先，選擇仿真的元器件，這是個(gè)非常重要的問(wèn)題，因?yàn)槠骷绻菈牡?，那么仿真根本不可能?shí)現(xiàn)應(yīng)有的效果，或者選

38、擇的元器件雖然是完好無(wú)損的但不太合適的，放著那結(jié)果也不會(huì)達(dá)到理想狀態(tài)。選擇到完全合適的元器件后，還要在keil中進(jìn)行程序的編寫(xiě)測(cè)試，如果編寫(xiě)測(cè)試合格，我們就可以進(jìn)行仿真了。另外，在編程過(guò)程中，可以用仿真軟件仿真調(diào)試功能對(duì)程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模咕幊探Y(jié)構(gòu)更為合理。在仿真的過(guò)程，調(diào)試的步驟當(dāng)中，需要注意的問(wèn)題有：（1）程序和振蕩電路中晶體頻率要保持時(shí)間基準(zhǔn)一致。（2）為了保持仿真精度，在處理中斷問(wèn)題時(shí)，要扣除計(jì)時(shí)單元中中斷服務(wù)程序用的時(shí)間。（3）數(shù)碼管的發(fā)光時(shí)間要進(jìn)行多次調(diào)試，保證顯時(shí)效果，避免閃爍現(xiàn)象9。然后我們將用proteus軟件繪制出電子時(shí)鐘電路原理圖并且多次檢查錯(cuò)誤。原理圖核心部位是驅(qū)動(dòng)芯

39、片MAX7219，八段的數(shù)碼管顯示屏包括四個(gè)按鍵、時(shí)鐘芯片DS1302、蜂鳴器等是重要組成部分。另外，單片機(jī)的晶振電路和單片機(jī)的復(fù)位電路也在電路圖中詳細(xì)的繪制出來(lái)。各器件介紹：DS1302出產(chǎn)自美國(guó)達(dá)拉斯公司，它的高性能讓行業(yè)人員都嘆為觀止，而它的低功耗更是給增加了一些色彩。并且它自帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，它具有完善的計(jì)時(shí)能力，非常規(guī)的計(jì)時(shí)功能，這點(diǎn)從它有閏年補(bǔ)時(shí)功能可以看出。另外，它的通信方式很獨(dú)特，三線接口和核心單片機(jī)芯片同步通信，時(shí)鐘信號(hào)的傳送十分高效率，同時(shí)可以傳送多個(gè)字節(jié)并且是以突發(fā)方式，同樣，RAM數(shù)據(jù)也可以10。這款軟件經(jīng)過(guò)了多次升級(jí)，最近一次的升級(jí)增加了主電源/后背電源雙電源引腳，

40、這個(gè)改變能夠避免后背電源電量的缺少問(wèn)題11；MAX7219出產(chǎn)自美信公司，這款顯示驅(qū)動(dòng)芯片同樣很特別，它的串行輸入和輸出是共陰極數(shù)碼管。一片MAX7219可驅(qū)動(dòng)8個(gè)7段數(shù)字LED和LED條線圖形顯示器以及64個(gè)分立的LED發(fā)光二級(jí)管。該芯片的三線串行接口傳輸率很高，高達(dá)10MHz，任何微處理器都能夠使用，給它一個(gè)電阻，它可以設(shè)置所有的LED段電流。它的串聯(lián)方式兼容度高，支持獨(dú)特的7219串聯(lián)方式。它的MCU控制數(shù)碼管數(shù)量更多，僅通過(guò)三線端口就可以。應(yīng)用介紹：89c51單片機(jī)是電子時(shí)鐘的CPU，源程序的加載電路的控制數(shù)據(jù)的輸入輸出等都屬于單片機(jī)部分。MAX7219連接單片機(jī)和數(shù)碼管。顯時(shí)設(shè)備雖然

41、只有一個(gè)數(shù)碼管，但是我們選擇了較高端的數(shù)碼管。按鍵調(diào)整或輸入時(shí)間日期。DS1302是系統(tǒng)中的計(jì)時(shí)芯片，它對(duì)年月日時(shí)分秒等的計(jì)時(shí)，蜂鳴器起鬧鐘揚(yáng)聲功能。單片機(jī)的晶振電路和復(fù)位電路屬于電路部分，是信號(hào)數(shù)據(jù)的傳輸13。7.3整機(jī)的仿真與調(diào)試調(diào)試是個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，需要一定的耐心。將編寫(xiě)好的源程序嵌入Keil軟件中后，開(kāi)始檢查錯(cuò)誤與調(diào)試的反復(fù)循環(huán)過(guò)程，直至調(diào)試成功。調(diào)試圖如下：6結(jié)語(yǔ)文章所提供的基于單片機(jī)芯片的多功能時(shí)鐘能夠?qū)崿F(xiàn)較多的功能，例如設(shè)計(jì)鬧鐘、秒表計(jì)時(shí)、倒計(jì)時(shí)功能，這些將是我們要開(kāi)發(fā)與研究的主要內(nèi)容，快速發(fā)展的科技讓很多功能得以實(shí)現(xiàn)，這也是單片機(jī)的本身屬性，這將為未來(lái)的發(fā)展提供無(wú)限的可能。隨

42、著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，多功能電子鐘在性能、樣式、用途上都發(fā)生著重大的變化，許多電子鐘都已具備電子鬧鐘、電子秒表、溫度檢測(cè)等功能。同時(shí)單片機(jī)在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的。AT89S51功耗較低，具備CMOS8位單擊片的性能較高，其片內(nèi)具備4kBytesISP(In-systemprogrammable)能夠進(jìn)行1000次的反復(fù)擦寫(xiě)Flash只讀程序存儲(chǔ)器，在多數(shù)嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中，AT89S51能夠?qū)⑿詢r(jià)比較高的解決方案進(jìn)行提供。本文中將以單片機(jī)為基礎(chǔ)的對(duì)帶溫度檢測(cè)的電子時(shí)鐘的相關(guān)設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行完成。其借助于C語(yǔ)言通過(guò)AT89S51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)編程的，其對(duì)于設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了滿足，

43、因?yàn)槭盏皆O(shè)計(jì)者知識(shí)水平的限制，對(duì)于該設(shè)計(jì)是能夠繼續(xù)完善和優(yōu)化的，進(jìn)而對(duì)于“智能”時(shí)鐘在根本上實(shí)現(xiàn)。參考文獻(xiàn)1周昌七.桌面電子時(shí)鐘制作J.電大理工,2016（11）：27-282彭小軍.用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘J.新余高專學(xué)報(bào),2019（4）:73陳同洲,郭華帥電子時(shí)鐘仿真及FPGA實(shí)現(xiàn)J中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)，2019（3）：210-2154吳鎮(zhèn)宇片上時(shí)鐘系統(tǒng)的研究與的設(shè)計(jì)C2018年5李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.西安電子科技大學(xué)出版社，2018年6顏學(xué)超.一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的設(shè)計(jì)D.2016年7翟玉文,徐宏亮,趙巖.實(shí)用多功能電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)D.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（1）8簡(jiǎn)寧.電子時(shí)鐘仿真實(shí)現(xiàn)J.企

44、業(yè)科技與發(fā)展,2015（16）9徐得波,葛廣英.單片機(jī)動(dòng)態(tài)可調(diào)電子時(shí)鐘系統(tǒng)M.自然科學(xué),2014（9）10戴勇,劉斌儒.基于AVR單片機(jī)Mega16的電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)D.國(guó)外電子元器件,2018（7）11何翠萍,劉曉剛，周功海單片機(jī)控電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)J.煤礦現(xiàn)代化，2017（1）12黃仁欣單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)第二版M.北京:清華大學(xué)出版社,2018.13趙嘉蔚.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:清華大學(xué)出版社,2018.14李朝青.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2015.15童詩(shī)白,華成英模擬電子基礎(chǔ)技術(shù)M.北京:高等教育出版社，2018.16鄭峰.51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)典型模塊開(kāi)發(fā)大全M.北京:中國(guó)鐵道出版社,2018.17鄒顯圣.基于AT89C51單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘的研究J.機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2019,22(05):61-62.18曾力，劉煒，曹龍.基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)與仿真J.信息通信,2017(10):4-5.19李娜,楊杰,牛曉飛.基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)J.河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2016,30(06):15-18.20劉翠玲,呂娣,叢俊玲.基于AT89S51單片機(jī)數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.信息系統(tǒng)工程,2015(12):16-1- 21 -