电子信息工程班杨寅红毕业论文最后修改稿

1、毕 业 设 计 设计题目 “基于单片机的数字时钟”设计学 院 物理科学与工程技术学院专 业 电子信息工程年 级 2005级姓 名 杨寅红指导教师 甘辉职 称 讲师（2009 年 6 月）宜春学院教务处制目 录1毕业设计任务书2毕业设计开题报告3毕业设计答辩资格审查表4论文原创性申明5论文版权使用授权书6毕业设计正文7外文资料译文8外文资料原文宜春学院毕业设计任务书题 目： “基于单片机的数字时钟”设计 学 院： 物理科学与工程技术学院 系 电子与信息工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 2005级 学 号： 0534132105 姓 名： 杨寅红 起止日期： 2008.11. 指导教师：

2、甘辉 职称： 讲师 系主任： 袁易君 审核日期： 说 明1. 毕业论文任务书由指导教师填写，并经教研室审定，下达到学生。2. 进度表分前、中、后三期由学生填写，每期填写后交指导教师签署审查意见，并作为毕业论文工作检查的主要依据。3. 学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，3周内提交给指导教师批阅。4. 本任务书在毕业论文完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和毕业论文答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。一、毕业论文的要求和内容 系统由AT89C51、LED 数码管、按键、发光二极管等部分构成，能实现时间的调整、定时时间的设定，输出等功能。系统的功能选择由SB0、S

3、B1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0为时间校对，定时器调整功能键，按SB0 进入调整状态。SB1 为功能切换键。第一轮按动SB1 依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序，按SB3 进入各路定时调整状态。定时时间到，二极管发亮。到了关断时间后灭掉。如果不进入继续按SB1 键，依次进入时间¡ 年¡ 位校对、¡ 月¡ 位校对、 ¡ 日¡ 位校对、¡ 时¡ 位校对、¡ 分¡ 位校对、¡ 秒¡ 位校对状态。不管是进入那种状态，按动SB2 皆可以使被调整位进行不进位增量加

4、1 变化。各预置量设置完成后，系统将所有的设置存入RAM 中，按SB1 退出调整状态。上电后，系统自动进入计时状态，起始于¡ 00¡ 时¡ 00¡ 分。SB4 为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。二、研究方案、目标单片机芯片作为控制系统的核心部件，它除了具备微机CPU的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。在本次设计中采用单片机技术来实现数字钟的功能。方案的设计可以从以下几个方面来确定。微处理器的选择，AT89C51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容80

5、51外，还多了ISP编程和看门狗功能。在本次设计中采用AT89C51单片机；显示电路的设计，随着科技的发展，液晶显示的使用越来越方便，已被普遍的使用。由于液晶显示与驱动都集成在一个芯片上，因此使用起来很方便。在这里采用液晶显示；校时和定时电路的设计；实时控制电路是时钟电路的一个重要组成部分，采用的是一个时钟芯片，单片机从中读取数据送到显示器上显示，从而实现数字钟的功能。三、阅读书目清单1 李群芳、肖看,单片机原理、接口及应用嵌入式系统技术基础.清华大学出版社出版，2005.2 谢自美，电子线路设计、实验、测试 .武汉：华中理工大学出版社，2000.3 何书森、何华斌,实用数字电路原理与设计速成

6、.福州：福建科学技术出版社，2000.4 白驹衍， 单片计算机及应用.北京：电子工业出版社， 1999.5 谢振辉， 改进式MCS-51单片机实验.北京：科学出版社，2006.6 李维諟，郭强.液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社.2005.7 陈小忠、黄宁、赵小侠，单片机接口技术实用子程序.北京：人民邮政出版社，2005.8 李华，MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京：北京航空航天大学出版社，1993.9 胡学海,单片机原理及应用系统设计M.北京：北京电子工业出版社，2005.10 张义和、陈敌北，例说8051.北京：人民邮电出版社，2006. 这里有页码噢！四、毕业论文进度计划序号

7、各阶段工作内容起止日期备注1完成各种资料的收集完成2对资料进行整理完成3把整理好的资料按要求书写成册完成毕业设计书3.25完成4根据设计书进行课题设计5.20完成5论文初稿200完成6修改论文6.1完成7初步定稿6.5完成五、主要参考资料1 李群芳、肖看，单片机原理、接口及应用嵌入式系统技术基础.清华大学出版社出版，2005.2 谢振辉， 改进式MCS-51单片机实验.北京：科学出版社，2006。3 张义和、陈敌北，例说8051.北京：人民邮电出版社，2006。六、毕业论文进度表（本表由学生填写，每期分别交指导教师签署审查意见）前 期（2008年11月15日至2009年1月4日）学生主要工作：

8、 收集数字时钟的相关资料，通过的方式上网和上图书馆。通过上网查找数字时钟的现状与近期发展状况。图书馆查找设计的相关书籍。工作较努力，遵守纪律，作风严谨务实。同导师交流论文下一阶段工作进程。指导教师审查意见：年 月 日中 期（1月5日至5月20日时间要按照09毕业规范里的要求填写，我没有看具体的时间，你要仔细看看啊。）学生主要工作：整理资料，把整理好的资料按要求书写成册完成毕业设计书。并根据设计书开始设计课题。论文初稿成形。能按时按量优异地完成任务书中规定的任务，能熟练运用所学理论和专业知识，能综合分析问题和解决问题。运用所学知识和技能及获取新知识去发现与解决实际问题；能对课题进行理论分析。指导

9、教师审查意见：年 月 日后 期（5 月 21日至 6 月 5日）学生主要工作：将论文初稿通过指导老师审查。检查是否存在一些问题，并认真解决问题。从而达到路清新；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨，设计有应用价值。最后确定论文。并按照要求打印论文。学生完成终稿，导师完成毕业论文审定和评阅工作。指导教师审查意见：年 月 日 七、其他（学生提交）1开题报告1份 2外文资料译文1份（1000字以上，并附资料原文） 3设计1份（理科4000字以上，文科6000字以上） 指 导 教 师： 教研室负责人： 学生开始执行 任务书日期： 学生姓名： 送交毕业设计日期： 宜春学

10、院毕业设计开题报告题 目： “基于单片机的数字时钟”设计 学 院：物理科学与工程技术学院 系 电子与信息工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 05级 学 号： 0534132105 姓 名： 杨寅红 指导教师： 甘辉 填表日期： 2008 年 11 月 26 日一、 选题的依据及意义近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对数字时钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字时钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。单片机在多功能数字时钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字时钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单

11、片机作为数字时钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。 二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）单片机控制的数字时钟是为适应电子产业的飞速发展。数字化时代对人类的发展产生了巨大的变化，我们亲身经历了数字技术的蓬勃发展，目睹了它以惊人的速度，渗透到社会与生活的方方面面。不管是国内还是在国外，数字化的产品都是不会过时的，人们也在不断地更新一个又一个的设计。三、 本课题研究内容 系统由AT89C51、LED 数码管、按键、发光二极管等部分构成，能实现时

12、间的调整、定时时间的设定，输出等功能。系统的功能选择由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0为时间校对，定时器调整功能键，按SB0 进入调整状态。SB1 为功能切换键。第一轮按动SB1 依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序，按SB3 进入各路定时调整状态。定时时间到，二极管发亮。到了关断时间后灭掉。如果不进入继续按SB1 键，依次进入时间¡ 年¡ 位校对、¡ 月¡ 位校对、 ¡ 日¡ 位校对、¡ 时¡ 位校对、¡ 分¡ 位校对、¡ 秒¡ 位校对状态。

13、不管是进入那种状态，按动SB2 皆可以使被调整位进行不进位增量加1 变化。各预置量设置完成后，系统将所有的设置存入RAM 中，按SB1 退出调整状态。上电后，系统自动进入计时状态，起始于¡ 00¡ 时¡ 00¡ 分。SB4 为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。四、 本课题研究方法单片机芯片作为控制系统的核心部件，它除了具备微机CPU的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。在本次设计中采用单片机技术来实现数字钟的功能。方案的设计可以从以下几个方面来确定。微处理器的选择，AT89

14、C51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。在本次设计中采用AT89C51单片机；显示电路的设计，随着科技的发展，液晶显示的使用越来越方便，已被普遍的使用。由于液晶显示与驱动都集成在一个芯片上，因此使用起来很方便。在这里采用液晶显示；校时和定时电路的设计；实时控制电路是时钟电路的一个重要组成部分，采用的是一个时钟芯片，单片机从中读取数据送到显示器上显示，从而实现数字钟的功能。五、 研究目标、主要特色及工作进度研究目的：就是能让数字时钟能够准确无误的显示出各个时间。主要特点：数字时钟的功能强大，界面友好，更好的满足了人们对它的智能化要求

15、，它很接近我们的生活。六、参考文献1 李群芳、肖看，单片机原理、接口及应用嵌入式系统技术基础清华大学出版社出版，2005.2 谢自美，电子线路设计、实验、测试 武汉：华中理工大学出版社，2000.3 何书森、何华斌，实用数字电路原理与设计速成福州：福建科学技术出版社，2000.4 白驹衍， 单片计算机及应用北京：电子工业出版社， 1999.5 谢振辉， 改进式MCS-51单片机实验北京：科学出版社，2006.6 李维諟，郭强，液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社.2005.7 陈小忠、黄宁、赵小侠，单片机接口技术实用子程序.北京：人民邮政出版社，2005.8 李华，MCS-51系列单片机实用

16、接口技术M.北京：北京航空航天大学出版社，1993.9 胡学海，单片机原理及应用系统设计M.北京：北京电子工业出版社，2005.10 张义和、陈敌北，例说8051北京：人民邮电出版社，2006.宜春学院2009届毕业设计答辩资格审查表题 目“基于单片机的数字时钟”设计 学生姓名杨寅红专业电子信息工程班级05级学号0534132105检查内容论文完成情况完成开题报告完成外文资料翻译完成中、英文摘要完成软硬件验收无论文期间考勤情况良好累计旷课时间无学生自查说明 本人严格按照任务书进度开展论文设计工作及时发现问题并发馈给指导老师,跟老师一起探讨最佳解决方案,不断的改进设计;严格按照任务书的要求,对论

17、文进行排版,确保内容的准确性、格式无误的情况下完成毕业论文设计工作。学生签名： 年 月 日指导教师意见（说明是否进行答辩及评定成绩）指导教师签名：成绩 年 月 日宜春学院论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律责任，其后果由本人承担。作者签名：日 期：论文版权使用授权书本论文作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版

18、，允许论文被查阅和借阅。本人授权宜春学院可以将本论文的全部或部分内容编入数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。作者签名： 日期：导师签名： 日期：把这一页去掉毕 业 设 计 设计题目 “基于单片机的数字时钟”设计学 院 物理科学与工程技术学院专 业 电子信息工程年 级 2005级姓 名 杨寅红指导教师 甘辉职 称 讲师（2009 年 6 月）宜春学院教务处制“基于单片机的数字时钟”设计宜春学院 物理科学与工程技术学院 电子信息工程 杨寅红指导老师：甘辉摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际

19、应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。而且多功能数字时钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。单片机在多功能数字时钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字时钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字时钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。本文正是基于这种

20、设计方向，以单片机为控制核心，设计制作一个符合指标要求的多功能数字时钟。关键词：数字时钟 单片机 显示器 数码管Abstract: Along with human science and technology civilization development. The people are enhancing unceasingly regarding clock's request. The clock has been regarded not only as one kind to use for the tell time the tool. It also needs in

21、 the practical application to be able to realize more other functions. High accuracy, multi-purpose, small volume, low power loss , is tendency which the modern clock develops. Under this tendency ,clock's digitization, multi-purpose already became the modern clock production research the leadin

22、g design direction. And multi-purpose digital clock regardless of performance or style in both a qualitative change, the electronic alarm clock, digital alarm clock, and so on. In the single-chip multi-purpose digital clock application is very common, it is the function of the digital clock and are

23、very familiar with the order. But few know its internal structure and working principle. By the single-chip digital clock as the core of the controller, it can clock signal timing function of time to achieve its single-chip output by the time data, monitor the use of them. Through the keyboard can b

24、e carried out from time to time, the school functions. Output device can display, liquid crystal display technology and digital tube display.This article is precisely based on this kind of design direction, take the monolithic integrated circuit as the control core, the design manufactures one to co

25、nform to the target request multi-purpose digital clock.Key words：Clock Monolithic integrated circuit Display Digital control目 录1、前言32、硬件42.1硬件的基本组成42.2硬件的基本组成（见图A）42.3 硬件介绍：42.3.1 单片机概述42.3.2 AT89C51单片机简介42.4 数码显示管83、电路原理分析103.1 电路图如下：（图A）103.2 显示原理103.3 键盘及读数原理103.4 连击功能的实现104 、程序设计思想和相关指令介绍114.1

26、数据与代码转换114.2 计时功能的实现与中断服务程序114.3 时间控制功能与比较指令115、软件设计125.1 Keil uVision2编程软件的介绍125.2 PROTEUS7.0 仿真软件125.4 程序部分（见附录A）125.3 程序流程图 （见附录B）126 附录137、结论238、参考文献249、辞谢25我记得结论应该在附录的前面，你在仔细看看它们的顺序。在目录里面把括号里的文字以及括号本身删除 1、前言时钟，自从它被发明的那天起，就成为人们生活中必不可少的一种工具，尤其是在现在这个讲究效率的年代，时钟更是在人类生产、生活、学习等多个领域得到广泛的应用。然而随着时间的推移，人们

27、不仅对于时钟精度的要求越来越高，而且对于时钟功能的要求也越来越多，时钟已不仅仅是一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。诸如闹钟功能、日历显示功能、温度测量功能、湿度测量功能、电压测量功能、频率测量功能、过欠压报警功能等。钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，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、自动起闭路灯、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，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。可以说，设计多功能数字时钟的意义已不只在于数字时钟本身，更大的意义在于多功能数字时钟在许多实时控

28、制系统中的应用。在很多实际应用中，只要对数字时钟的程序和硬件电路加以一定的修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。因此，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义怎样让时钟更好的为我们服务？怎样让时钟更符合实际应用的需求？这就要求人们不断设计出新型时钟，不断设计出适合实际应用的多功能时钟。本毕业设计方案正是根据以上所述并结合日常生活中对时钟功能需求的分析，运用单片机技术，设计出一个适合日常生活需要的多功能数字时钟。2、硬件2.1硬件的基本组成数码管（7SEG）、 4511 、单片机（AT89C51）、按钮（BUTTON）、电容（CAP）、晶振（CRYSTAL）、二极

29、管（LED）、三极管（NPN）、电阻（RES）。2.2硬件的基本组成（见图A）2.3 硬件介绍：2.3.1 单片机概述单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而可继续

30、沿用。2.3.2 AT89C51单片机简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS8位单片机片内4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。AT89C51单片机可为你提供许多高性价的应用场合，可灵活的应用于各种控制领域。主要性能参数：·与MCS-51产品指令系统的全兼容 ·4k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次可擦写周期·

31、全静态操作：0Hz-24MHz·三级加密程序存储器·128×8字节内部RAM ·32个可编程I/O口线·2个16位定时/计数器·6个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式 AT89C51图2.1 单片机AT89C512.3.2.1 AT89C51功能特性描述：AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两

32、种软件的可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，窜行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位。1） AT89C51引脚功能说明：·Vcc：电源电压·GND：地·P0口：PO口是一组8位漏极开路行双向I/O口，也既地址/数据总线复用口。可作为输出口使用时，每位可吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入输入端用。在访问外部数据存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，PO口接收指令

33、字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求接上拉电阻。·P1口：P1口是一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输出口。作输入口时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流（I）。Flash编程和程序校验期间，P1口接收8位地址。·P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输入缓冲极可以驱动（输入或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时和作为输出口，作输出口时，因为存

34、在内部上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部存储器或1位地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口线的内容（也既特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高地址和其他控制信号。·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输出端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电

35、阻输出电流。P3口除可作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.2所示：表2.2 AT89C51的P3端口P3口还接收一些用于Flas 闪速存储器编程和程序校验的控制信号·RST：复位输出。当震荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平使机器复位。 ·ALE/当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节，即使不访问外部字节，ALE仍时钟震荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟脉冲或用于定时目的。要注意的是：每次访问外部存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还要输

36、入编程脉冲（）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令可激活。此外，此引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应该置ALE无效。·：程序存入允许（）输出的是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序取指令（或数据）时，每个机器周期两次有效，既输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的信号不出现。·EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。要注意的是：如果加密位LB1被编程，复

37、位时内部会锁存EA端状态。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V的编程电压Vpp。·XTAL1：震荡器反向放大器及内部时钟的输入端。·XAAL2：震荡器反向放大器的输出端。·时钟震荡器：AT89C51中有一个构成内部震荡器的高增益反向放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英或陶瓷震荡器一起构成自激震荡器震荡电路如图。外接石英晶体（或陶瓷震荡器）及电容C1、C2接在放大器的震荡回路中构成并联震荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有非常严格的要求，但电容的

38、大小会轻微影响震荡频率的高低、震荡工作的稳定性、起震的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐使用30pF±10pF，而如果使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF。用户还可以采用外部时钟，采用外部时钟如图所示。在这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，既内部时钟发生器的输入端，XTAL2悬空。 图2.3 内部震荡电路 图2.4 外部震荡电路由于外部时钟信号是通过一个2分频的触发器后作为内部时钟信号的所有外部时钟的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续的时间和最大低电平持续的时间应符合产品技术条件的要求。·Flash闪速存储器的编程：AT89C51单片机内部有

39、4K字节的Flash PEROM，这个Flash存储存储阵列出厂时已处于擦除状态（既所有存储单元的内容均为FFH），用户随时可对其进行编程。程序接收高电压（+12V）或低电压（Vcc）的允许编程信号。低电压编程模式，适用与用户在线编程系统。而高电平模式可与通用EPROM编程程序兼容。·编程方法：编程前需设置好地址、数据及控制信号，编程单元的地址就、加在P1口和P2口的P2.0P2.3（11位地址范围为0000H0FFFH），数据从P0口输入，引脚P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的电平设置见表。PSEN为低电平，RST保持高电平，EA/Vp 引脚是编程电源的输入端，按要求加上编程

40、电压，ALE/PROG引脚输入编程脉冲（负脉冲）编程时可采用420MHz的时钟震荡器AT89C51的编程方法如下：1.0 在地址线上加上要编程单元的地址信号。1.1） 在数据线上加上要写入的数据字节。1.2） 激活相应的控制信号。1.3） 在高电压编程时，将EA/Vpp端加上+1V编程电压。1.4） 每对Flash存储阵列写入一个字节，加上一个ALE/PROG编程脉冲。2） AT89C51控制信号RST/VPD（9脚）复位信号时钟电路工作后，在引脚上出现两个机器周期的高电平，芯片内部进行初始复位，复位后片内存储器的状态如表所示，P1P3口输出高电平，初始值07H写入堆栈指针SP、清0程序计数器

41、PC和其余特殊功能寄存器，但始终不影响片内RAM状态，只要该引脚保持高电平，89C51将循环复位，RAT/VPD从高电平到低电平单片机将从0号单元开始执行程序，另外该引脚还具有复用功能，只要将VPD接+5V备用电源，一旦Vcc电位突然降低或断电，能保护片内RAM中的信息不丢失，恢复电后能正常工作。AT89C81通常采用上电自动复位和开关手动复位，我们采用的是手动复位开关如图所示：图2.5 手动开关手动开关未按下之前，电容正极处于家电状态，当按键按下去后，VCC与GND导通，电容放电，从而实现放电。2.4 数码显示管要用单片机构成发射机，就需要一个人机界面。常采用的方式是LED数码管显示测试结果

42、，用一个小键盘执行某些功能，如请零、预置值、改变测量范围等等。LED显示器的工作原理：LED显示是用发光二极管显示字段的显示器件，也可称为数码管，其外形结构如图所示，由图可见它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示09、AF及小数点。LED显示器分为共阴极和共阳极，共阴极是将8个发光二极管阴极连接在一起作为公共端，而共阳极是将8个发光二极管的阳极连接在一起作为公共端。我们这次就是采用的共阳极LED，所以这里要介绍共阳极数码管。如图3.1所示，LED显示器有静态和动态显示两种方式，静态显示是将共阴极联到一起接地，每位的显示段（a-dp）分别与一个8位的锁存器输出相连。由于显示的各位可以相

43、互独立，各位可以互相显示，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。并且由于各位由一个8位锁存器控制段选线，故在同一时间内每一位显示的字符可以不同， 图3.1 “8”字型数码管 表3.1 段码与字型的关系段码D7 DPD6 gD5 fD4 eD3 dD2 cD2 bD0 a字形3FH00111111006H0000001015BH0101101124FH01001111366H0110011046DH0110110157DH01111101607H0000011177FH0111111186FH01101111977H01110111a7CH01110111b39H001

44、11001c5EH01011110d79H01111001e71H01110000f这种方式占用锁存器较多。动态显示是将所有位的段选线相应的并联在一起，由一个8位的I/O口控制，形成段选线的多路复用。而各位的阴极分别由相应的I/O口控制，实现各位的分时选通。要LED能够显示相应的字符，就必须采用动态扫描方式，只要每位显示的时间足够短，则可造成多位同时显示的假象，达成显示的目的。在数字电路中常常要把数据或运算结果通过半导体数码管、液晶数码和荧光数码管，用十进制数显示出来。发光二极管的工作电压为1.5-3.0伏，工作电流为己毫安到几十毫安，寿命很长。半导体数码管将十位数分成七个字段，每段为一个发光

45、二极管，其字形结构如图所示，选择不同的字段发光，可显示出不同的字型。例如：当a,b,c,d,e,f,g七个字段同时亮时，显示8,b、c 段亮时，显示出。共阳极：把发光二极管的阳极连在一起构成共阳极。使用时公共端接Vcc，当某阳极为低电平时，该发光二极管就导通发光。输出一个段码就可以控制LED显示器的字型，表3.1 给出了段码与字型的关系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分别对应D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。3、电路原理分析3.1 电路图如下：（图A）这里缺少图形标注哦3.2 显示原理 电路原理图见附图A。由6 个共阴极的数码管组成时、分、秒的显示。P0 口的8 条数据线P

46、0.0 至P0.7 分别与两个CD4511 译码的ABCD 口相接，P2 口的 P2.0 至P2.2 分别通过电阻R10 至R13 与T1 至VT3 的基极相连接。这样通过P0 口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码，通过P2 口送出扫描选通代码轮流点亮LED1 至LED6，就会将要显示的数据在数码管中显示出来。从P0 口输出的代码是BCD 码，从P2 口输出的就是位选码。这是扫描显示原理。3.3 键盘及读数原理 键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话

47、，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间20ms.3.4 连击功能的实现 按下某键时，对应的功能键解释程序得到执行，如操作者没有释放按键，则对应的功能会反复执行，好象连续执行，在这里我们采用软件延时250ms,当按键没释放则执行下一条对应程序。利用连击功能，能实现快速调时操作。4 、程序设计思想和相关指令介绍 本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能。而年月日显示和各时间单元进位，时间设定时，调定时间设定时等功能全部在中断服务程序中完成。4.1 数据与代码转换由前述可知，从P2 口输出位选码，从P0 口输出段选码，LED 就会显示出数字来。但P0口的

48、输出的数据是要BCD 码，各存储单元存储的是二进制数，也就是和要显示出的字符表达的含义是不一致的。可见，将要显示的存储单元的数据直接送到P0 口去驱动LED 数码管显示是不能正确表达的，必须在系统内部将要显示的数据经过BCD 码行转换后，将各个单元数据的段选代码送入P0 口，给CD4511 译码后去驱动数码管显示。具体转换过程如下：我们先将要显示的数据装入累加器A 中，再将A 中的数据转换成高低两位的BCD 码，再放回A 中，然后将A 中的值输出。如：有一个单元存储了45 这样一位数，则需转换成四位的BCD 码：（0100）（0101）然后放入A 中。 A 中BCD 码，高位四位代表¡

49、;4¡低四位代表¡5¡同时送给两个译码器中，译码后¡ 45¡ 字就在两个LED 中显示出来。4.2 计时功能的实现与中断服务程序时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。计数器T0 打开后，进入计时，满100 毫秒后，重装定时。中断一次，满一秒后秒进位，满60 秒后即为1 分钟，分钟单元进位，60 分到了后，时单元进位，24 小时满后，天单元进位。这样然后根据进率，得到年、月、日、时、分、秒存储单元的值，并经译码后，通过扫描程序送LED 中显示出来，实现时钟计时功能。累加是用指令INC 来实现的。进入中断服务程序以后，执行PU

50、SH PSW 和PUSH A 将程序状态寄存器PSW 的内容和累加器A 中的数据保存起来，这便是所谓的¡ 保护现场¡ . 以保护现场和恢复现场时存取关键数据的存储区叫做堆栈。在软件的控制之下，堆栈可在片内RAM 中的任一区间设定，而堆栈的数据存取与一般的RAM 存取又有区别，对它的操作，要遵循¡ 后进先出¡ 的原则。4.3 时间控制功能与比较指令系统的另一功能就是实现对执行设备的定时开关控制，其主要控制思想是这样的：先将执行设备开启的时间和关闭时间置入RAM 某一单元，在计时主程序当中执行几条比较指令，如果当前计时时间与执行设备的设定开启时间相等，就执行一条 CLR 指令，将对应的那路P3 置为高电位，开启；如果当前计时时间与执行设备设定的关闭时间相等，就执行SETB对应的P3 置低电位，二极管截止，。实现此控制功能用到的比较指令为CJNE A，#direct，rel，其转移条件是累加器A 中的值与立即数不等则转移。 5、软件设计单片机采用KeiluVision2编程软件编程，画图采用PROTEUS6.9仿真软件。5.1 Keil uVision2编程软件的介绍Keil uVision2IDE是Keil公司提供的用语开发MSC-51系列单片机的汇编语言与C语言程序的集成开发环境发，操作界面和其他Window