数码管时钟毕业设计论文

毕业设计（论文） 课题 数码管时钟数码管时钟 类类别别毕毕业业设设计计说说明明毕毕业业设设计计论论文文 系系科科电子工程系电子工程系 专专业业 应应用用电电子子技技术术应应用用电电子子技技术术/ /应应用用英英语语 电电气气自自动动化化技技术术电电气气自自动动化化技技术术/ /市市场场营营销销 计计算算机机应应用用技技术术计计算算机机应应用用技技术术/ /广广告告设设计计与与策策划划 班班级级电气电气 061D061D 姓姓名名顾伟丽顾伟丽 完成日期完成日期2008-12-12008-12-1 指导教师指导教师路桂明路桂明 I 基于 89C2051 单片机数码管时钟的设计 摘要摘要 本设计论文介绍了选用 AT89C2051 单片机来控制数码管时钟的硬件结构与软件设 计,给出了汇编源程序。此数码管时钟是一个将“时” 、 “分” 、 “秒”显示于人的视觉器官 的计时装置。 它的计时周期为 24 小时， 时、 分调整可通过触摸按键来实现。 电路由 LED 数码管、时钟电路、复位电路等部分组成。用晶体振荡器产生时间标准信号，这里采用 石英晶体振荡器。根据 60 秒为 1 分、60 分为 1 小时、24 小时为 1 天的计数周期，分别 组成两个 60 进制（秒、分） 、一个 12 进制（时）的计数器。构成秒、分、时的计数， 实现计时的功能。显示器件选用 LED 七段共阳极数码管，在 9012 输出的驱动下，显示 出清晰、直观的数字符号。针对数字钟会产生走时误差的现象，在电路中就设计有校准 时间功能的电路。 关键词：关键词：LED 数码管；AT89C2051；时钟电路；复位电路 II Design of Nixie Tube Clock Based onAT89C2051 AbstractAbstract The paper mainly presents the hardware and software design of the digital clock using AT89C2051.The source program using assemble language is given. This digital clock is a time-device , which can display “hour”,” minute”，“second”. Its time period is 24 hours and the full scale of the display is 23 hours, 59miutes，59 seconds and it has the function of time adjustment . The circuit constants of the clock pulas generator, the clock counter, decoding drive circuit, digital display circuit and the time adjustment circuit. It generates time standard signal using crystal oscillator, here is the quartz crystal oscillator. Because 60 seconds is 1 minute, 60 minute is 1 hour and 24 hours is 1 day. We uses two counters of 60 parts and counter of 60 parts and a counter of 24 parts separately to constitute the count of percentage ofsecond , second, minute , and hour .So it can realize time function . Display comport selects six-segment numerical tube LED. Driven by decoding output circuit, it can display showing clear and intuitive figures. Due to walking error of digital clock, we design time calibration circuit in the system. Key word: Nixie Tube Clock;AT89C2051; Clock display circuit; Reset circuit III 目录目录 摘要I I AbstractIIII 引言引言1 1 1 1 数字钟的功能实现与设计方案数字钟的功能实现与设计方案.2 2 1.11.1 数字钟的设计要求及功能数字钟的设计要求及功能2 2 1.21.2 方案的确定方案的确定.2 2 2 2 数字硬件系统设计数字硬件系统设计.3 3 2.12.1 数字钟的硬件电路的设计数字钟的硬件电路的设计3 3 2.1.12.1.1 系统时钟电路的设计系统时钟电路的设计.3 3 2.1.22.1.2 系统复位电路的设计系统复位电路的设计.3 3 2.1.32.1.3 按键与按钮电路设计按键与按钮电路设计.4 4 2.1.42.1.4 数字钟的显示电路设计数字钟的显示电路设计4 4 2.22.2 数码管的结构数码管的结构.5 5 2.2.12.2.1 数码管的内部结构数码管的内部结构.5 5 2.2.22.2.2 数码管的外部结构数码管的外部结构.5 5 3 3 系统主要程序的设计系统主要程序的设计6 6 3.13.1 主程序主程序. 6 6 3.23.2 显示子程序显示子程序.7 7 3.33.3 定时器定时器 T0T0 中断服务程序中断服务程序.7 7 3.43.4 定时器定时器 T1T1 中断服务程序中断服务程序8 8 3.53.5 调时功能程序调时功能程序9 9 4 4 硬件电路的焊接硬件电路的焊接.9 9 4.14.1 电烙铁使用电烙铁使用.9 9 4.24.2 对焊接点的基本要求对焊接点的基本要求.9 9 4.34.3 焊接过程焊接过程.9 9 4.44.4 在调试中遇到的问题在调试中遇到的问题.1010 5 5 软件电路的调试软件电路的调试1010 5.15.1 软件电路调试软件电路调试1010 5.25.2 系统程序调试系统程序调试.1313 总结1515 参考文献. - - 1 1 - - 致谢- - 2 2 - - 附录 1.- - 3 3 - - 附录 2 （作品成品照片）- - 4 4 - - 附录 3（软件程序清单）- - 5 5 - - 南通职业大学电子工程系毕业论文 1 引言引言 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社 会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现 代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对于我们每个人来说都是很宝贵的， 市场上出现的各式个样的钟表都很受消费 者的欢迎和喜爱，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，满足大家的需求， 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序 自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电 气的自动启用等等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。 本设计克服了机械式钟表的诸多缺点， 而且在常规电子式钟表的功能上加上了省电 模式；其次，利用单片机的精确计数功能，可对时、分、秒进行精确的计数。 南通职业大学电子工程系毕业论文 2 1 1 数字钟的功能实现与设计方案数字钟的功能实现与设计方案 1 1.1.1 数字钟的设计要求及功能数字钟的设计要求及功能 利用 AT89C2051 来实现六位 LED 数码管的时钟，可以 24h（小时）计时方式，分 别显示时、分、秒，时分调整可通过触摸按键来实现。 数码管时钟电路，秒表/时钟计时器采用 AT89C2051 单片机最小化应用设计，采用 共阳七段 LED 显示器，利用 P3.7 口的 S1 来对显示的时、分、秒进行调整。 在操作键时，其一对触点闭合或断开，将引起电压的变化。此时，单片机可根据电 压的变化来判断键的通断状态。 采用 12MHz 晶振可有利于提高秒计时的精确性。 1 1. .2 2 方案的确定方案的确定 LED 数码管时钟电路采用 24h 计时方式，时、分、秒用六位数码管显示。该电路采 用 AT89C2051 单片机， 使用 3V 电池供电， 只使用一个按键开关即可进入调时、 省电 （不 显示 LED 数码管）和正常显示三种状态。 为了实现 LED 显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法，由于静态 显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，考虑时钟显示只有六位，且系统没有其 它复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现 LED 的显示。单片机采用易购的 AT89C2051 系列，这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能,如考虑 到要使用电池供电的话可采用 LV 系列单片机。 秒表/时钟计时器电路系统的总体设计框 架如图 1 所示。 图 1 硬件系统的总体设计框架 南通职业大学电子工程系毕业论文 3 2 2 数字硬件系统设计数字硬件系统设计 2.12.1 数字钟的硬件电路的设计数字钟的硬件电路的设计 数码管时钟电路接线图如图 2 所示。其采用 AT89C2051 单片机最小化应用设计， LED 显示采用动态扫描方式实现，P1 口输出段码数据，P3.0P3.5 口作扫描输出， P3.7 接按钮开关。为了提供 LED 数码管的驱动电流，用三极管 9012 作电源驱动输出。 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:5-Dec-2008 Sheet of File:D:张小磊-毕业资料毕业设计2009毕业设计-数码管时钟数码管时钟电路图gwlzxl.ddbDrawn By: C1 C2 Y1 R1 R2 R3 SET R4 +3V R5 +3V R6 R7 R8 +5 R15 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS1 YELLOWCC C3 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS2 YELLOWCC 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS3 YELLOWCC 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS4 YELLOWCC 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS5 YELLOWCC RST 1 Vcc 20 P1.7 19 P1.6 18 XTAL2 4 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P3.3 7 P1.2 14 P1.1 13 P1.0 12 Vss 10 11 P3.7 P3.0 2 P3.1 3 XTAL1 5 P3.2 6 P3.4 8 P3.5 9 U1 89C2051 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp DS6 YELLOWCC R13 Q1 9012 R14 Q2 9012 R12 Q3 9012 R11 Q4 9012 R10 Q4 9012 R9 Q5 9012 图 2 硬件电路 2.1.12.1.1 系统时钟电路的设计系统时钟电路的设计 Y、C1、C2 组成振荡电路，和内部的振荡电路共同构成单片机的工作基准时 钟电路。它含有单片机数字电路系统的工作基准，为数字电路提供稳定的时钟信号。Y 为晶体，它的标称频率越高，数字电路系统的工作频率也就越高。系统时钟电路如图 3 所示。 图 3 系统时钟电路 2.1.22.1.2 系统复位电路的设计系统复位电路的设计 电路中 C3、R15 组成复位电路，该电路采用的是上电复位，即整个系统从新开始 南通职业大学电子工程系毕业论文 4 工作。复位电路有很多种，分别可由不同的元件组成，可靠性也各有不同，本设计采用 简单的上电复位。如图 4 所示。 图 4 复位电路 2.1.32.1.3 按键与按钮电路设计按键与按钮电路设计 本设计中只使用一个按键开关 SET，来对时、分、秒进行调整。SET 还作为复 位按钮，也可以进入省电（不显示 LED 数码管）和正常显示三种状态。图 5 所示为按 钮电路。 图 5 按钮电路 2.1.42.1.4 数字钟的显示电路设计数字钟的显示电路设计 驱动数码管采用动态显示。动态驱动是将所有的数码管的 8 个显示笔画 “a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，另外每个数码管中的公共极 COM 增加位选通控 制电路，位选通由各自独立的 I/O 线控制，通过分时轮流控制各个数码管的 COM 端， 就使各个数码管轮流受控制显示。 R1-R8 是 P1 口的上拉电阻， P 端口必须外接上拉电阻才能正常输出“0”和“1” 电平，保证 P1 端口所接的 LED 数码管能够正常显示数字，和软件相配合来驱动数码管 显示时、分、秒。该显示电路如图 6 所示。 南通职业大学电子工程系毕业论文 5 图 6 显示电路 2.22.2 数码管的结构数码管的结构 2.2.12.2.1 数码管的内部结构数码管的内部结构 数码管的结构有单个数码管和集成数码管 （即一个封装内至少有两个数码管集成在 一起）两种，结构图如图 7 所示，其中（a）为数码管的引脚图，有共阴极和共阳极两 种。本设计采用共阳极数码管，其内部结构图如图（b）所示。它们都是由基本的 7 个 条状的发光二极管（LED）排列而成的，可实现数字“0-9”及少量字符的显示。另外， 为了显示小数点，增加了 1 个点状的发光二极管，因此数码管就由 8 个 LED 组成，把 这些发光二极管命名为“a、b、c、d、e、f、g、DP” ，对应引脚如图 7 所示。 图 7 数码管的内部结构与引脚图 2.2.22.2.2 数码管的外部结构数码管的外部结构 数码管的外部结构图，如图 8 所示。 南通职业大学电子工程系毕业论文 6 图 8 3 3 系统主要程序的设计系统主要程序的设计 3 3.1.1 主程序主程序 本设计中计时采用定时器 T0 中断完成，其余状态循环调用显示子程序，当 P3.7 端 口开关按下时，转入调时功能程序。其主程序执行流程见图 9 所示。 显示单元清零 T0、 T1 设为 16 位计数 器模式 允许 T0 中断 调用显示子程序 P3.0=0？ 进入调时程序 N Y 开始 图 9 主程序流程图 南通职业大学电子工程系毕业论文 7 3 3.2.2 显示子程序显示子程序 数码管显示的数据存放在内存单元 70H75H 中， 其中 70H71H 存放秒数据， 72H 73H 存放分数据，74H75H 存放时数据，每一地址单元内均为十进制 BCD 码。由于 采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用十进制 BCD 码数据的对应段码存放在 ROM 表中，显示时，先取出 70H75H 某一地址中的数据，然后查得对应的显示用段 码从 P1 口输出，P3 口将对应的数码管选中供电，就能显示该地址单元的数据值。为了 显示小数点及“-” “A”等特殊字符，在显示计时时采用不同的显示子程序。 3 3.3.3 定时器定时器 T0T0 中断服务程序中断服务程序 定时器 T0 用于时间计时。定时溢出中断周期设为 50ms，中断累计 20 次（即 1s） 时对秒计数单元进行加 1 操作。时钟计数单元地址分别在 70H71H（秒） 、76H77H （分） 、78H79H（时） ，7AH 单元内存放“熄灭符”数据（#0AH） 。在计数单元中采 用十进制 BCD 码计数，满 60（秒表功能时有 100）进位，T0 中断服务程序执行流程见 图 10。 南通职业大学电子工程系毕业论文 8 保护现场 1 秒到？ 秒单元加 1 =60S？ 秒单元清零，分加 1 =60 分？ 分单元清零，时加 1 =24h? 时单元清零 恢复现场， 中断返回 N N N N Y Y Y Y T0 中断 图 10T0 中断服务程序执行流程图 3 3.4.4 定时器定时器 T1T1 中断服务程序中断服务程序 T1 中断服务程序用于指示调整单元数字的亮闪，在时间调整状态下，每过 0.3 秒， 将对应单元的显示数据换成“熄灭符”数据（#0AH） 。这样，在调整时间时，对应调整 单元的显示数据会间隔闪亮。 南通职业大学电子工程系毕业论文 9 3 3. .5 5 调时功能程序调时功能程序 调时功能程序的设计方法是：按下按键，若按下时间小于 1s，进入省电状态（数码 管不亮，时钟不停） ，否则进入调分状态，等待操作，此时计时器停止走动。当再次按 下按钮时，若按下时间小于 0.5 秒，则时间加 1min；若按下时间大于 0.5s，则进入小时 调整状态。在小时调整状态下，当按键按下的时间大于 0.5s 时退出调整状态，时钟继续 走动。 LED 数码管时钟电路的完整源程序见附录 3。 4 4 硬件电路的焊接硬件电路的焊接 4.14.1 电烙铁使用电烙铁使用 1 根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁（选择尖头的电烙铁） 。 2 使用过程中不要任意敲击电烙铁头，以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度 只有 0.2mm ，不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一 层薄锡。 4.24.2 对焊接点的基本要求对焊接点的基本要求 1 焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。 2 焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。 3 焊点表面要光滑、清洁，焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢， 尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂。 4.34.3 焊接过程焊接过程 1 焊前准备 首先要熟悉所焊电路板的图，并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否符 合图纸要求，并做好装配前元器件引线成型等准备工作。 2 焊接顺序 元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、晶振、三极管、集成电路等其它元器件 为先小后大。 3 对元器件焊接要求 （1）电阻器焊接 按原理图将电阻器准确装到规定位置。要求标记向上，字向一致。装完同一种规格 后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致。 南通职业大学电子工程系毕业论文 10 （2）电容器焊接 将电容器按图装入规定位置，并注意有极性电容器其“”与“”极不能接错。 （3）三极管焊接 注意 e、b、c 三引线位置插接；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚，以 利散热。焊接大功率三极管时，若需加装散热片，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固， 管脚与电路板上需连接时，要用塑料导线。 （4）集成电路焊接 首先按图纸要求， 检查型号、 引脚位置是否符合要求。 焊接时先焊边沿的二只引脚， 以使其定位，然后再从左到右自上而下逐个焊接。 4.44.4 在调试中遇到的问题在调试中遇到的问题 1 本设计电源是采用 3V 直流电源直接供电，故在硬件电板的焊接中直接采用 3V 电源供电。 2 在对软件电路仿真时，电路的输出电压较低，致使电路软件不能达到预定效果。 经过检查，是三极管的型号和引脚接错。 3 在对各元器件的检查发现，由于硬件电路的焊接过程中的疏忽。个别色环电阻阻 值与要求有差别，阻碍了硬件电路的调试，经过仔细核对，排除了这些问题。 对于电容器、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去。 5 5 软件电路的调试软件电路的调试 5.15.1 软件电路调试软件电路调试 本设计是采用AT89C2051单片机控制LED数码管显示电路的，其操作步骤如下： （1） 添加元件到元件列表中 本设计要用到的器件有：元件中的单片机芯片AT89C2051、电阻Resistor 、数码管 7SEG-MPX-CA-BLUE、按键开关BUTTON、电源POWER、地线GROUND、示波器 OSCILLOSCOPE。 在模型选择工具栏中选 元件（默认），单击 P 按钮，出现挑选元件窗口， 如图 11 所示。 南通职业大学电子工程系毕业论文 11 图 11 挑选元件窗口图 将元器件添加到编辑窗口可以在左上角的关键字搜索栏Keywords中输入， 例如输入 AT89C2051，即可在Results栏中筛选出该名称或包含该名称的器件，双击Results栏中的 名称 AT89C2051 即可将其添加到对象选择器。 同样的方法放入7SEG-MPX-CA-BLUE、 按键开关BUTTON等。 （2） 将元件放入原理图编辑窗口： 在元件列表中左键选取AT89C2051，在原理图编辑窗口中单击左键，这样 AT89C2051就被放到原理图编辑窗口中了。 同样放置其它各元件。 如果元件的方向不对， 可以在放置以前用方向工具转动或翻转后再放入；如果已放入图纸，可以选定后，再用 方向工具或块旋转工具转动。 左键选择模型选择工具栏中的终端接口图标：从模型中挑选出地线-GROUND 和电源-POWER，并在原理图编辑窗口中左击放置到原理图编辑窗口中。 添加示波器：左键选择模型选择工具栏中的虚拟仪器图标，左键选择 OSCILLOSCOPE，并在原理图编辑窗口中左击，这样示波器就被放置到原理图编辑窗 口中了。 （3）连线 按样图绘制电路连线，如图 12 所示。 南通职业大学电子工程系毕业论文 12 图 12 接线图 （4）仿真 对于单片机需要下载程序后才能运行， 所以要将事先准备好的仿真程序调试文件下 载到单片机芯片中。本设计用的是：dianzishizhong.hex。先右击AT89C2051再左击，出 现Edit Component 对话框，如图 13 所示。 图 13 在Program File中单击出现文件浏览对话框，找到dianzishizhong.hex文件，单击 “确定”即将仿真程序装入单片机，单击OK退出。然后单击开始仿真，此时可 以看到程序的运行结果如图 14 所示。单击分别可以暂停/终止仿真的运 南通职业大学电子工程系毕业论文 13 行。 图 14 显示结果图 注：仿真时，元件引脚上的红色代表高电平，蓝色代表低电平。 仿真波形如图 15 所示。 图 15 波形图 5.25.2 系统程序调试系统程序调试 软件调试在 Wave E2000 编译器下进行，该编译器对源程序进行仿真编译，把.ASM 文件加入模块文件，出现图 16 所示的对话框。将所加入的模块保存，然后选择“工具 菜单编译” 。编译通过后生成.Hex 文件， 图 17 所示的为程序软件仿真通过的结果图。 南通职业大学电子工程系毕业论文 14 图 16 图 17 程序仿真结果图 南通职业大学电子工程系毕业论文 15 总结总结 本课题设计总体上来说是顺利完成了，但由于自己的理论知识和实践操作水平有 限，致使作品所实现功能的过程中出现了很多问题，不过经过仔细的核对排查，解决了 很多设计时出现的问题。 在设计中我们小组考虑了多种硬软件实现方案，通过比较并论证了采用单片机 AT89C2051 型号是合理、而又最为经济的；在系统实现阶段，详细论述了整个控制系统 的流程；在系统调试阶段，详细介绍了与单片机配套的调试软件（Wave 软件和 Proteus ISIS 软件） ；在整机联调阶段，由于焊接水平有限和部分零件的参数不匹配从而方面出 现了很多问题（LED 不显示数字、数字以乱码形式出现等等） 。以下是我们所遇到的具 体问题： 原设计电源是用+5V 直流电源，用小型变压器来实现将 220V 交流电压整流成+5V 的直流电压。由于在选择变压器的时候没有注意额定电流的大小，所以硬件电路没有任 何显示。发现这个问题后，我们就把 USB 接口接到电脑上的 USB 接口后，有显示。但 显示出来的是乱码，而且是随机乱码，经过几遍的硬件电路检查，线路连接方面没有问 题。我们也分析了一下原因：由于所选择的变压器型号有误，所以电路中所流过的电流 太大，而导致一些元器件损坏了。 在对电路进行软件仿真的时候， 也遇到过一些问题。 我们仿真软件是用 Proteus ISIS 软件进行硬件电路仿真，出现的主要问题就是所选择的元器件的型号和设置的参数问 题， 因为所选择的元件库有很多， 可供选择的型号也很多， 虽然元器件的图形符号一样， 但选择的型号要求与原理图上的要求不匹配，致使编译出来的结果就不一样。我们第一 次原理图仿真出来出现了好多错误，经过仔细的核对，排除了这些问题。用伟福软件进 行程序的编译，在程序调试过程中，在设计过程中没有过多的注意细节问题，比如说在 立即数前忘了加#，而导致程序在编译的过程中出现了错误等等。由于以上软件，我们 都是初次使用，所以在使用过程中出现了以上种种问题。不过经过仔细的核对排查，解 决了很多设计时出现的问题。 所以我们认为在我们未来的生活或工作当中，无论做什么事情，都要有认真仔细的 态度，以免造成不可挽回的损失。 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 1 - 参考文献参考文献 参考文献内容 1 王幸之.AT89 系列单片机原理与接口技术. 北京：航空航天大学出版社，2004 2 李念强. 单片机原理及应用. 北京：机械工业出版社，2007 3 何桥. 单片机原理及应用. 北京：中国铁道出版社，2004 4 胡健. 单片机原理及接口技术实践教程. 北京：机械工业出版社，2005 5 朱宇光. 单片机应用新技术教程. 北京：电子工业出版社，2000 6 刘大茂. 单片机原理及应用. 上海：上海交通大学出版社，2001 7 马家辰. 单片机原理及接口技术. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001 8 李建忠. 单片机原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2002 9 杨将新. 单片机程序设计及应用. 北京：电子工业出版社，2006 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 2 - 致谢致谢 在离校之际，借这毕业论文的最后一页，表达对老师们的谢意。 本次毕业设计是在路桂明老师的精心指导下完成的。从课题选择、方案论证到具体 设计和调试，无不凝聚着路老师的心血。平时，路老师对我们的设计要求严格、也给了 我们相当独立的空间。 设计的过程是不简单的,不论是在做作品还是在写论文方面.正因为它的不简单， 使 我明白了如果真的要做好一件事也是要付出辛勤和汗水的，世界上没有不劳而获的事， 只有自己努力过了才能体会其中的乐趣。 当然设计的成功并不是我一个人的功劳， 在这里首先要感谢的是我的指导老师路老 师。路老师这段时间课挺多，但在我们做毕业设计时还不时的关心我们的进程，给我们 一些建议，才使得设计顺利成功。 同时，我要感谢课题组的各位同学，张小磊、缪静华。在毕业设计的短短 2 个月的 时间里，他们给我提出了很多宝贵的意见，给了我不少帮助还有工作上的支持，在此也 真诚的谢谢他们。 本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握 和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕 业论文工作顺利完成，在此向南通职业大学电子工程系的全体老师表示由衷的谢意，感 谢他们三年来的辛勤栽培。 即将结束三年的大学生活，相信等待我的是一片充满机遇、风险与快乐的土地。 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 3 - 附录附录 1 1 材料清单 器件名称数量单价（元）总数（元） 基本功能部分 万用板11010 AT89C2051 （CPU）155 数码管616 按钮10022 晶振10808 25V 10F 电容20204 30PF 电容20102 9012 三极管60212 4.7k 电阻60212 10K 电阻10022 导线2 芯片插槽10202 合计31 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 4 - 附录附录 2 2 （作品成品照片）（作品成品照片） 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 5 - 附录附录 3 3（软件程序清单）（软件程序清单） ;* ;AT89C2051 秒表/时钟程序; ;* ;定时器 T0、T1 溢出周期为 MS，T0 为秒计数用，T1 为调整时闪烁用， ;P3.7 为调整按钮，P1 口为字符输出口，采用共阳显示管。 ;* ;中断入口程序; ;* ORG 0000H;程序执行开始地址 LJMPSTART;跳到标号 START 执行 ORG 0003H;外中断 0 中断程序入口 RETI;外中断 0 中断返回 ORG 000BH;定时器 T0 中断程序入口 LJMPINTT0;跳至 INTT0 执行 ORG 0013H;外中断 1 中断程序入口 RETI;外中断 1 中断返回 ORG 001BH;定时器 T1 中断程序入口 LJMPINTT1;跳至 INTT1 执行 ORG 0023H;串行中断程序入口地址 RETI;串行中断程序返回 ;* ;主程序; ;* START:MOVR0, #70H;清 70H-7AH 共 11 个内存单元 MOVR7, #0BH; CLEARDISP: MOVR0, #00H; INCR0; DJNZR7, CLEARDISP ; MOV20H,#00H;清 20H(标志用) MOV7AH,#0AH;放入“熄灭符数据” MOVTMOD,#11H;设 T0、T1 为 16 位定时器 MOVTL0,#0B0H;50ms 定时初值（T0 计时用） MOVTH0,#3CH;50ms 定时初值 MOVTL1,#0B0H;50ms 定时初值（T1 闪烁定时用） MOVTH1,#3CH;50ms 定时初值 SETBEA;总中断开放 SETBET0;允许 T0 中断 SETBTR0;开启 T0 定时器 MOVR4,#14H;1s 定时用初值（50ms*20） START1:LCALL DISPLAY;调用显示子程序 JNBP3.7,SETMM1;P3.7 口为 0 时转时间调整程序 SJMPSTART1;P3.7 口为 1 时跳回 START1 SETMM1: LJMPSETMM;转到时间调整程序 SETMM 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 6 - ;* ;1 秒计时程序; ;* ;T0 中断服务程序 INTT0:PUSHACC;累加器入栈保护 PUSHPSW;状态字入栈保护 CLRET0;关 T0 中断允许 CLRTR0;关闭定时器 T0 MOVA,#0B7H;中断响应时间同步修行 ADDA,TL0;低 8 位初值修正 MOVTL0,A;重装初值（低 8 位修正值） MOVA,#3CH;高 8 位初值修正 ADDCA, TH0; MOVTH0,A;重装初值（高 8 位修正值） SETBTR0;开启定时器 T0 DJNZR4, OUTT0;20 次中断未到中断退出 ADDSS:MOVR4,#14H;20 次中断到（1s）重赋初值 MOVR0,#71H;指向秒计时单元（71H-72H） ACALLADD1;调用加 1 程序（加 1s 操作） MOVA,R3;秒数据放入 A（R3 为 2 位十进制数组合） CLRC;清进位标志 CJNEA, #60H, ADDMM ; ADDMM:JCOUTT0;小于 60s 时中断退出 ACALL CLR0;大于或等于 60s 时对秒计时时单元清零 MOVR0,#77H;指向分计时单元（76H-77H） ACALLADD1;分计时单元加 1min MOVA,R3;分数据放入 A CLRC;清进位标志 CJNEA, #60H,ADDHH ; ADDHH:JCOUTT0;小于 60s 时对秒计时单元清 0 ACALL CLR0;大于或等于 60min 时分计时单元清 0 MOVR0,#79H;指向小时计时单元（78H-79H） ACALLADD1;小时计时单元加 1h MOVA,R3;时数据放入 A CLRC;清进位标志 CJNEA,#24H,HOUR; HOUR: JCOUTT0;小于 24h 小时计时单元清 0 ACALL CLR0;大于或等于 24h 小时计时单元清 0 OUTT0:MOV72H,76H;中断退出时将分、 时计时单元数据移入对应显示 单元 MOV73H,77H; MOV74H,78H; MOV75H,79H; POPPSW;恢复状态字（出栈） 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 7 - POPACC;恢复累加器 SETBET0;开放 T0 中断 RETI;中断返回 ;* ;闪动调时程序; ;* ;T1 中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示 INTT1:PUSHACC;中断现场保护 PUSHPSW; MOVTL1,#0B0H;装定时器 T1 定时初值 MOVTH1,#3CH; DJNZR2,INTT1OUT;0.3s 未到退出中断（50ms 中断 6 次） MOVR2,#06H;重装 0.3s 定时用初值 CPL02H;0.3s 定时到对闪烁标志取反 JB02H,FLASH1;02H 位为 1 时显示单元“熄灭” MOV72H,76H;02H 位为 0 时正常显示 MOV73H,77H; MOV74H,78H; MOV75H,79H; INTT1OUT:POPPSW;恢复现场 POPACC; RETI;中断退出 FLASH1:JB01H,FLASH2;01H 位为 1 时，转小时熄灭控制 MOV72H,7AH;01H 位为 0 时， “熄灭符”数据放入分 MOV73H,7AH;显示单元（72H-73H） ，将不显示分数据 MOV74H,78H; MOV75H,79H; AJMPINTT1OUT;转中断退出 FLASH2:MOV72H,76H;01H 位为 1 时， “熄灭符”数据放入小时 MOV73H,77H;显示单元（74H-75H） ，小时数据将不显示 MOV74H,7AH; MOV75H,7AH; AJMPINTT1OUT;转中断退出 ;* ;加子程序; ;* ADD1: MOVA,R0;取当前计时单元数据到 A DECR0;指向前一地址 SWAPA;A 中数据高 4 位与低 4 位交换 ORLA,R0;前一地址中数据放入 A 中低 4 位 ADDA,#01H;A 加 1 操作 DAA;十进制调整 MOVR3,A;移入 R3 寄存器 ANLA,#0FH;高 4 位变 0 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 8 - MOVR0,A;放回前一地址单元 MOVA,R3;取回 R3 中暂存数据 INCR0;指向当前地址单元 SWAPA;A 中数据高 4 位与低 4 位交换 ANLA,#0FH;高 4 位变 0 MOVR0,A;数据放入当前地址单元中 RET;子程序返回 ;* ;清零程序; ;* ;对计时单元复零用 CLR0:CLRA;清累加器 MOVR0,A;清当前地址单元 DECR0;指向前一地址 MOVR0,A;前一地址单元清 0 RET;子程序返回 ;* ;时钟调整程序; ;* ;当调时按键按下时进入此程序 SETMM:CLRET0;关定时器 T0 中断 CLRTR0;关闭定时器 T0 LCALLDL1S;调用 1s 延时程序 JBP3.7,CLOSEDIS ;键按下时间小于 1s，关闭显示（省电） MOVR2,#06H;进入调时状态，赋闪烁定时初值 SETBET1;允许 T1 中断 SETBTR1;开启定时器 T1 SET2:JNBP3.7,SET1;P3.0 口为 0（键未释放） ，等待 SETB00H;键释放，分调整闪烁标志置 1 SET4:JBP3.7,SET3;等待键按下 LCALLDL05S;有键按下，延时 0.5s JNBP3.7,SETHH;按下时间大于 0.5s 转调小时状态 MOVR0,#77H;按下时间小于 0.5s 加 1min 操作 LCALLADD1;调用加 1 子程序 MOVA,R3;取调整单元数据 CLRC;清进位标志 CJNEA,#60H,HHH;调整单元数据与 60 比较 HHH:JCSET4;调整单元数据小于 60 转 SET4 循环 LCALLCLR0;调整单元数据大于或等于 60 时清 0 CLRC;清进位标志 AJMPSET4;跳转到 SET4 循环 CLOSEDIS: SETBET0;省电(LED 不显示)状态，开 T0 中断 SETBTR0;开启 T0 定时器（开时钟） CLOSE:JBP3.7,CLOSE;无按键按下，等待 南通职业大学电子工程系毕业论文 - 9 - LCALLDISPLAY;有键按下，调显示子程序延时消抖 JBP3.7,CLOSE;是干扰返回 CLOSE 等待 WAITH:JNBP3.7,WAITH;等待键释放 LJMPSTART1;返回主程序（LED 数据显示亮） SET