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论文类型：论文范文
论文字数：
论点：显示,输出,时间
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毕业设计（论文) 单片机仿三键时钟 班 级: 31001 学 号: 201062301000 姓 名: 王涛涛 专 业: 应用电子技术 指导老师: 二零一二年六月十日 摘 要 大学生毕业设计模版 1957年,Ventura发明了世界上
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毕业设计（论文) 单片机仿三键时钟 班 级: 31001 学 号: 201062301000 姓 名: 王涛涛 专 业: 应用电子技术 指导老师: 二零一二年六月十日摘 要 1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速发展起来。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。该电子时钟由89C52，74HC573芯片，复位按键，八段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。电路中有3个控制键，单独按下按键1和按键2按下时无效，按键3按下时表示进入调整状态，依次从时十位、时个位、分十位、分个位、秒十位、秒个位进行调整；当前调整位为闪烁状态。按下键1为加，按下键2为减。按键3调整到秒个位时，在按一下为确定当前调整时间。 关键词：89C52； 数码管；74HC573； 调整 Abstract In 1957, Ventura invented the world\'s first electronic watch, which is the foundation for electronic clock foundation, the electronic the clock began to rapidly. Modern electronic clock is based on SCM a timing tool, using delay program to produce some time interrupt, used for one second of definition, through the count way full sixty seconds minutes into a, full six very hours into a, full 24 hours hours reset. So as to achieve the function of time, is the People\'s Daily life make up a missed lesson lack tools. Now precision timing tool most used quartz crystal oscillator, because the electric clock, quartz clock, quartz watch are used quartz technology, so when the high accuracy, good stability, easy to use, does not require constant commissioning, digital electric clock time with integrated circuit, decoding instead of mechanical transmission, with LED display instead of pointer indicates that shows the time and decreases the timing error, this table with time, minutes and seconds show time function, also can undertake and points of proofreading, choose flexibility of good. The electronic clock by 89 C52, 74 HC573 chip, reset button, eight period of digital tube structure, the crystals circuit as a driver circuit, by delay procedures and circulation of the program generates a second time, reach determined when the timing, sixty seconds for a minute, sixty minutes for an hour, 24 hours a day for full. Circuit has three control key, separate press button 1 and 2 buttons the invalid, press the button 3 said into the adjustment state, which in turn from 10, when when bits, 10 points, points, 10 seconds bits, seconds adjust bits; The current adjust for flashing a state. Press the button to 1 for add, press the button to 2 to reduce. Button 3 adjust to a second, in the press the adjustment to determine the current time. Keywords: 89 C52; Digital tube; 74 HC573; adjustment 目 录 摘 要 IIAbstract III第1章 绪 论 错误！未定义书签。1.1 本论文的背景和意义 21.2 本论文的主要方法和研究进展 21.3 本论文的主要内容 21.4 本论文的结构安排 2第2章 各章题序及标题小2号黑体 32.1 各节点一级题序及标题小3号黑体 32.1.1 各节的二级题序及标题4号黑体 错误！未定义书签。2.2 页眉、页脚说明 52.3 段落、字体说明 62.4 公式、插图和插表说明 8结 论 5致 谢 6参考文献 7附 录 1 标题 8附 录 2 标题 9 第1章 绪 论1.1 本论文的背景和意义时间就是生命，鲁迅先生说：“浪费自己的时间等于慢性自杀，浪费别人的时间等于谋财害命。”这就说明了珍惜时间的重要性。 时间对于学者来讲：“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。”学者只有珍惜时间才能创造自己的价值，为人类的文明发展，开拓新的知识天地。科技才能进一步发展，为祖国腾飞奉献自己的才华。反之，不珍惜时间，碌碌无为的过日子，明日复明日，不但毁了自己的前程，还给国家带来经济上的损失。 时间对于军事学家来讲，珍惜时间就是胜利。红军要飞渡金沙江，夜以继日地行军，其目的就是争取时间，夺取胜利。可见珍惜时间是多么重要，这关系着祖国的生死存亡。 时间对于经济学者就是金钱，就是效率。随着改革开放的大潮，时间越来越被人们重视，往日工作散怠，做一天和尚撞一天钟，吃大锅饭的现象越来越少，呈现在眼前的是抓紧时间创造效益，创造财富。 珍惜时间就是珍惜生命，生命对于每个人都很重要，我们每个人都应好好地珍惜时间，创造自己的生命价值。1.2 本论文的主要方法和研究进展 本论文主要方法是以自己掌握的单片机知识引导，查阅了很多资料最终实现了自己所预想的效果。但是还有很大的发挥空间，我会在以后的工作学习中继续研究学习。1.3 本论文的主要内容主要内容有keil编程、isis仿真、EDA仿真电路板、硬件显示效果图、主要原理图的分析。1.4 本论文的结构安排 首先介绍主要芯片单片机AT89C52、74hc573以及7段数码管的结构和作用，主要电路的分析、isis仿真配合keil编程将实际模拟显示效果显示出来 。原理图以及程序的分析和解释，EDA仿真PCB效果图和3D效果图，把程序下载到单片机开发仪上显示效果是否正常附效果图。第2章 主要芯片和元器件的介绍2.1 AT89C52的介绍 单片机（SCM）是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的简称。它是把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时/计数器以及输入输出适配器都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。随着SCM在技术上、体系上不断扩展其控制功能，国际上已经采用MCU（MicroControllerUnit）代替单片机的名词。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出适配器简单，功能较低。目前，单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用，早已深深地融入人们的生活中。近年来，AT89C52在我国非常流行 。通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C52是最理想的电子时钟开发芯片。89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C52是一种高效微控制器，而且它与MCS-52兼容，且具有8K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择[2 图1-0 AT89C52 （1）VCC：供电电压（2）GND：接地（3）时钟电路XTAL1（19脚）——芯片内部振荡电路（单级反相放大器）输入端。XTAL2（18脚）——芯片内部振荡电路（单级反相放大器）输出端。 （4）控制信号，RST（9脚）复位信号：时钟电路工作后，在此引脚上将出现两个机器周期的高电平，芯片内部进行初始复位，P0口～P3口输出高电平，将初值07H写入堆栈指针。ALE（30脚）地址锁存信号：当访问外部存储器时，P0口输出的低8位地址由ALE输出的控制信号锁存到片外地址锁存器，P0口输出地址低8位后，又能与片外存储器之间传送信息。另外，ALE可驱动4个TTL门。（29脚）片外程序存储器读选通：低电平有效，作为程序存储器的读信号，输出负脉冲，将相应的存储单元的指令读出并送到P0口，可驱动8个TTL门。/Vpp(30脚）：当为高电平且PC值小于0FFFH时，CPU执行内部程序存储器程序；当为低电平时，CPU仅执行外部程序存储器程序。（5）I/O接口P0口（P0.0～P0.7，39～32脚）三态双向口：P0口结构包括一个输出锁存器、两个三态缓冲器、一个输出驱动电路和一个输出控制端。P1口（P1.0～P1.7，1～8脚）准双向口：P1口做通用I/O接口使用，P1口的每一位口线能独立地作用于输入线，P1口可驱动4个TTL门。P2口（P2.0～P2.7，21～28脚）通用I/O接口：它做通用I/O接口使用时，是一个准双向口，此时转换开关MUX倒向左边，输出极与锁存器相连，引脚可作为用户I/O口线使用，输入/输出操作与P1口完全相同，P2口做地址总线使用。P3口（P3.0～P3.7，10～17脚）双功能口：P3口做通用I/O接口使用，输出功能控制线为高电平，与非门的输出取决于锁存器的状态，此时锁存器Q端的状态与其引脚状态是一致的。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口使用如：P3.0 RXD（串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）； 2.2 74HC573的介绍 PIN No 引脚号 SYMBOL符号 NAME AND FUNCTION名称及功能1 OE 3 State output Enable Input (Active LOW)3态输出使能输入（低电平）2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 D0 to D7 Data Inputs数据输入12,13,14,15,16,17,18,19 Q0 to Q7 3 State Latch Outputs 3态锁存输出11 LE Latch Enable Input 锁存使能输入10 GND Ground接地(0V)20 VCC Positive Supply Voltage电源电压图1-1 74HC573图1-2 74Hc573引脚功能表特点： ·三态总线驱动输出 ·置数全并行存取 ·缓冲控制输入 ·使能输入有改善抗扰度的滞后作用 原理说明： 74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出 将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。 2.3 显示模块7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所图1-3 1位数码管的内部结构图 2.3.1段数码管驱动方法发光二极管（LED是一种由磷化镓（GaP）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED发光二极管一样，一般为5～10mA；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V不等。7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。（1） 静太显示所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU的时间，提高了CPU的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。（2）动态显示所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄 灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O口（称为扫描口或字位口），控制各位LED显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU的大量时间，降低了CPU工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。 本设计采用的是八位7段数码管效果图如图1.3所示。 图1-4 八位共阴7段数码管 第3章 主要电路和程序的分析 3.1 电路原理分析 图1-5原理图 数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性而受到了人们的欢迎并很快走进了千家万户。作为一种计时工具，数字钟的基本组成部分离不开计数器，在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能，利用74HC573的Q1—Q7输出端口控制八位数码管的段选位，AT89C52的P2端口控制八位数码管的位选端口，由晶振产生一个1HZ的频率能够准确的走时。用动态扫描的方法将时间显示到数码管上，K1键为调整加、K2键为调整减、K3键为调整。