電氣工程系專(zhuān)業(yè)單片機畢業(yè)論文
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C ; ; 計時(shí) 時(shí)鐘 緒論
1.1課題背景
單片機自1976年由Intel公司推出MCS-48開(kāi)始，迄今已有二十多年了。由于單片機集成度高、功能強、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”。單片機的應用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車(chē)電子、PC機外圍以及網(wǎng)絡(luò )通訊等廣大領(lǐng)域。
單片機有兩種基本結構形式:一種是在通用微型計算機中廣泛采用的，將程序存儲器和數據存儲器合用一個(gè)存儲器空間的結構，稱(chēng)為普林斯頓結構。另一種是將程序存儲器和數據存儲器截然分開(kāi)，分別尋址的結構，一般需要較大的程序存儲器，目前的單片機以采用程序存儲器和數據存儲器截然分開(kāi)的結構為多。
本文討論的單片機多功能定時(shí)器的核心是目前應用極為廣泛的51系列單片機，配置了外圍設備，構成了一個(gè)可編程的計時(shí)定時(shí)系統，具有體積小，可靠性高，功能強等特點(diǎn)。不僅能滿(mǎn)足所需要求而且還有很多功能可供開(kāi)發(fā)，有著(zhù)廣泛的應用領(lǐng)域。
20世紀80年代中期以后，Intel公司以專(zhuān)利轉讓的形式把8051內核技術(shù)轉讓給許多半導體芯片生產(chǎn)廠(chǎng)家，如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。這些廠(chǎng)家生產(chǎn)的芯片是MCS-51系列的兼容產(chǎn)品，準確地說(shuō)是與MCS-51指令系統兼容的單片機。這些兼容機與8051的系統結構(主要是指令系統)相同，采用CMOS工藝，因而，常用80C51系列來(lái)稱(chēng)呼所有具有8051指令系統的單片機，它們對8051單片機一般都作了一些擴充，更有特點(diǎn)。其功能和市場(chǎng)競爭力更強，不該把它們直接稱(chēng)呼為MCS-51系列單片機，因為MCS只是Intel公司專(zhuān)用的單片機系列型號。MCS-51系列及80C51單片機有多種品種。它們的引腳及指令系統相互兼容，主要在內部結構上有些區別。目前使用的MCS-51系列單片機及其兼容產(chǎn)品通常分成以下幾類(lèi)：基本型、增強型、低功耗型、專(zhuān)用型、超8位型、片內閃爍存儲器型。
1.2課題來(lái)源
在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制，如擴印過(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計制作的，其定時(shí)準確性和重復精度都不是很理想，現在基本上都是基于數字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著(zhù)單片機性能價(jià)格比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應用也越來(lái)越廣泛，大可構成復雜的工業(yè)過(guò)程控制系統，完成復雜的控制功能。小則可以用于家電控制，甚至可以用于兒童電子玩具。它功能強大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當的接口芯片，
可以構造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。
隨著(zhù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設備逐漸增多，不同的設備都有自己的控制器，使用起來(lái)很不方便。根據這種實(shí)際情況，設計了一個(gè)單片機多功能定時(shí)系統，它可以避免多種控制器的混淆，利用一個(gè)控制器對多路電器進(jìn)行控制，同時(shí)又可以進(jìn)行時(shí)鐘校準和定點(diǎn)打鈴。它可以執行不同的時(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)，擴大了數字化的范圍，為家庭數字化提供了可能。
第二章 MCS-51單片機的結構
MCS-51單片機是把那些作為控制應用所必需的基本內容都集成在一個(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，即微處理器(CPU)、數據存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM/EPROM)、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計數器、中斷系統及特殊功能寄存器(SFR)。它們都是通過(guò)片內單一總線(xiàn)連接而成，其基本結構依舊是CPU加上外圍芯片的傳統結構模式。但對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。
2.1 控制器
控制器是單片機的指揮控制部件，控制器的主要任務(wù)是識別指令，并根據指令的性質(zhì)控制單片機各功能部件，從而保證單片機各部分能自動(dòng)而協(xié)調地工作。
單片機執行指令是在控制器的控制下進(jìn)行的。首先從程序存儲器中讀出指令，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)信號和控制信號，再送到單片機的各個(gè)部件去進(jìn)行相應的操作。這就是執行一條指令的全過(guò)程，執行程序就是不斷重復這一過(guò)程�？刂破髦饕ǔ绦蛴嫈灯�、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令譯碼器、條件轉移邏輯電路及時(shí)序控制邏輯電路。
2.2 存儲器的結構
MCS-51單片機存儲器采用的是哈佛結構,即程序存儲器空間和數據存儲器空間截然分開(kāi),程序存儲器和數據存儲器各有自己的尋址方式,尋址空間和控制系統。
這種結構對于單片機面向控制的實(shí)際應用極為方便,有利.在8051/8751彈片擊中,不僅在片內集成了一定容量的程序存儲器和數據存儲器及眾多的特殊功能寄存器,而且還具有極強的外存儲器的擴展能力,尋址能力分別可達64KB,尋址和操作簡(jiǎn)單方便.MCS-51的存儲器空間可劃分為如下幾類(lèi):
1. 程序存儲器
單片機系統之所以能夠按照一定的次序進(jìn)行工作,主要是程序存儲器中存放了經(jīng)調試正確的應用程序和表格之類(lèi)的固定常數。程序實(shí)際上是一串二進(jìn)制碼,程序存儲器可以分為片內和片外兩部分。8031由于無(wú)內部存儲器,所以只能外擴程序存儲器來(lái)存放程序。
MCS-51單片機復位后,程序存儲器PC的內容為0000H,故系統必須從0000H單元開(kāi)始取指令,執行程序.程序存儲器中的0000H地址是系統程序的啟動(dòng)地址.一般在該單元存放一條絕對跳轉指令,跳向用戶(hù)設計的主程序的起始地址。
2. 內部數據存儲器
MCS-51單片機內部有128個(gè)字節的隨機存取存儲器RAM,作為用戶(hù)的數據寄存器,它能滿(mǎn)足大多數控制型應用場(chǎng)合的需要,用作處理問(wèn)題的數據緩沖器。
MCS-51單片機的片內存儲器的字節地址為00H-7FH.MCS-51單片機對其內部RAM的存儲器有很豐富的操作指令,從而使得用戶(hù)在設計程序時(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,每個(gè)區含8個(gè)8位寄存器,編號為R7-R0。用戶(hù)可以通過(guò)指令改變PSW中的RS1,RS0這二位來(lái)切換當前的工作寄存器區,這種功能給軟件設計帶來(lái)極大的方便,特別是在中斷嵌套時(shí),為實(shí)現工作寄存器現場(chǎng)內容保護提供了極大的方便。
3. 特殊功能寄存器(SFR-Special Function Register)
特殊功能寄存器反映了MCS-51單片機的狀態(tài),實(shí)際上是MCS-51單片機各功能部件的狀態(tài)及控制寄存器.SFR綜合的,實(shí)際的反應了整個(gè)單片機基本系統內部的工作狀態(tài)及工作方式.SFR實(shí)質(zhì)上是一些具有特殊功能的片內RAM單元,字節地址范圍為80H-FFH.特殊功能寄存器的總數為21個(gè),離散的分布在該區域中,其中]有些SFR還可以進(jìn)行位尋址.128個(gè)字節的SFR塊中僅有21個(gè)字節是由定義的.對于尚未定義的字節地址單元,用戶(hù)不能作寄存器使用,若訪(fǎng)問(wèn)沒(méi)有定義的單元,則將得到一個(gè)不確定的隨機數.
2.3 并行I/O口
MCS-51單片機共有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(xiàn)，各口的每一位均由鎖存器、輸出驅動(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存器之列。這四個(gè)口除了按字節尋址以外，還可以按位尋址。由于它們在結構上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。
P0口是雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線(xiàn)(低8位)及數據總線(xiàn)分時(shí)復用口，可驅動(dòng)8個(gè)LS型TTL負載。P1口是8位準雙向I/O口，可驅動(dòng)4個(gè)LS 型負載。P2口是8位準雙向I/O口，與地址總線(xiàn)(高8位)復用，可驅動(dòng)4個(gè)LS型TTL負載。P3口是8位準雙向I/O口，是雙功能復用口，可驅動(dòng)4個(gè)LS型TTL負載。P1口、P2口、P3口各I/O口線(xiàn)片內均有固定的上拉電阻，當這3個(gè)準雙向I/O口做輸入口使用時(shí)，要向該口先寫(xiě)“1”，另外準雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱(chēng)為雙向三態(tài)I/O 口。
2.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序
時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生MCS-51單片機工作時(shí)所必需的時(shí)鐘信號。MCS-51單片機本身就是一個(gè)復雜的同步時(shí)序電路，為保證同步工作方式的實(shí)現，MCS-51單片機應在唯一的時(shí)鐘信號控制下，嚴格地按時(shí)序執行進(jìn)行工作，而時(shí)序所研究的是指令執行中各個(gè)信號的關(guān)系。
在執行指令時(shí)，CPU首先要到程序存儲器中取出需要執行的指令操作碼，然后譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列控制信號去完成指令所規定的操作。CPU發(fā)出的時(shí)序信號有兩類(lèi)，一類(lèi)用于片內對各個(gè)功能部件的控制，這列信號很多。另一類(lèi)用于片外存儲器或I/O端口的控制，這部分時(shí)序對于分析、設計硬件接口電路至關(guān)重要。這也是單片機應用系統設計者普遍關(guān)心的問(wèn)題。
2.5 單片機的應用領(lǐng)域
單片機應用領(lǐng)域可以歸納為以下幾個(gè)方面。 1.智能儀表
用單片機系統取代老式的測量、控制儀表，實(shí)現從模擬儀表向數字化、智能化儀表的轉化，如各種溫度儀表、壓力儀表、流量?jì)x表、電能計量?jì)x表等。 2. 測控系統
用單片機取代原有的復雜的模擬數字電路，完成各種工業(yè)控制、數據采集系統等工作。 3.電能變換
應用單片機設計變頻調速控制電路。 4.通信
用單片機開(kāi)發(fā)通信模塊、通信器材等。 5.機電產(chǎn)品
應用單片機檢測、控制傳統的機械產(chǎn)品，使傳統的機械產(chǎn)品結構簡(jiǎn)化，控制智能化，提高了機電產(chǎn)品的可靠性，增強了產(chǎn)品的功能。 6.智能接口
在數據傳輸中，用單片機實(shí)現外部設備與微機通信。
第三章 系統設計要求
3.1基本功能
(1)能夠顯示時(shí)分秒 (2)能夠調整時(shí)分秒
3.2 擴展功能
(1)能夠任意設置定時(shí)時(shí)間 (2)定時(shí)時(shí)間到鬧鈴能夠報警 (3)實(shí)現了秒表功能
第四章 硬件總體設計方案
用一揚聲器來(lái)本次設計時(shí)鐘電路，使用了AT89C51單片機芯片控制電路，單片
機控制電路簡(jiǎn)單且省去了很多復雜的線(xiàn)路，使得電路簡(jiǎn)明易懂，使用鍵盤(pán)鍵上的按鍵來(lái)調整時(shí)鐘的時(shí)、分、秒，進(jìn)行定時(shí)提醒，同時(shí)使用C語(yǔ)言程序來(lái)控制整個(gè)時(shí)鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過(guò)四個(gè)模塊：鍵盤(pán)、芯片、揚聲器、顯示屏即可滿(mǎn)足設計要求。
4.1系統功能實(shí)現總體設計思路
如圖4-10 所示為AT89S51芯片的引腳圖
圖4-10 AT89S51芯片外部引腳圖
此設計原理框圖如圖4-11所示，此電路包括以下四個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C，鍵盤(pán)，鬧鈴電路及顯示電路。
圖4-11 設計原理框圖
經(jīng)多方論證硬件我們小組采用AT89C51單片機和7SED八位共陽(yáng)極數碼管等來(lái)實(shí)現單片機電子時(shí)鐘的功能。
詳細元器件列表如表4.12所示：
表4.12 詳細元器件列表
4.2各部分功能實(shí)現
(1) 單片機發(fā)送的信號通過(guò)程序控制最終在數碼管上顯示出來(lái)。 (2) 單片機通過(guò)輸出各種電脈沖信號來(lái)驅動(dòng)控制各部分正常工作。
(3) 為使時(shí)鐘走時(shí)與標準時(shí)間一致，校時(shí)電路是必不可少的，鍵盤(pán)用來(lái)校正數
碼管上顯示的時(shí)間。
單片機通過(guò)控制鬧鈴電路來(lái)完成 定時(shí)鬧鐘的功能
4.3系統工作原理
設計的電路主要由四模塊構成：?jiǎn)纹瑱C控制電路，顯示電路、鬧鈴電路以及校正電路。
詳細電路功能圖如圖4-30：
詳細電路功能圖如圖4-30
本設計采用C語(yǔ)言程序設計，使單片機控制數碼管顯示時(shí)、分、秒，當秒計數計滿(mǎn)60時(shí)就向分進(jìn)位，分計數器計滿(mǎn)60后向時(shí)計數器進(jìn)位，小時(shí)計數器按“23翻0”規律計數。時(shí)、分、秒的計數結果經(jīng)過(guò)數據處理可直接送顯示器顯示。當計時(shí)發(fā)生誤差的時(shí)候可以用校時(shí)電路進(jìn)行校正。設計采用的是時(shí)、分、秒顯示，單片機對數據進(jìn)行處理同時(shí)在數碼管上顯示。
4.4時(shí)鐘各功能分析及圖解 (1) 時(shí)鐘運行圖
仿真開(kāi)始運行時(shí)，或按下key4鍵時(shí)，時(shí)鐘從12：00：00開(kāi)始運行，其中key2鍵對分進(jìn)行調整，key3對小時(shí)進(jìn)行調整，key6可以讓時(shí)鐘暫停。
時(shí)鐘運行圖如圖 4-41 所示： (2)秒表計時(shí)圖
當按下key1鍵進(jìn)入秒表計時(shí)狀態(tài)，key6是秒表暫停鍵，可按key4鍵跳出秒表計時(shí)狀態(tài)。
秒表計時(shí)圖如圖 4-42所示：
圖4-41 時(shí)鐘運行圖
圖4-42 秒表計時(shí)圖
(3)鬧鈴設置圖及運行圖
當按下key5，開(kāi)始定時(shí)，分別按key2調分，key3調時(shí)設置鬧鈴時(shí)間，然后按下key4鍵恢復時(shí)鐘運行狀態(tài)(圖4-43)當鬧鈴設置時(shí)間到時(shí)，蜂鳴器將發(fā)出10秒中蜂鳴聲(圖4-44)。
圖4-43 鬧鈴時(shí)間設置圖
該數字鐘是用一片AT89C51單片機通過(guò)編程去驅動(dòng)8個(gè)數碼管實(shí)現的。通過(guò)6個(gè)開(kāi)關(guān)控制,從上到下6個(gè)開(kāi)關(guān)KEY1-KEY6的功能分別為：KEY1,切換至秒表;KEY2,調節時(shí)間,每調一次時(shí)加1;KEY3, 調節時(shí)間,每調一次分加1;KEY4,從其它狀態(tài)切換至時(shí)鐘狀態(tài);KEY5,切換至鬧鐘設置狀態(tài),也可以對秒表清零;KEY6,秒表暫停.控制鍵分別與P1.0~P1.5口連接.其中：
A通過(guò)P2口和P3口去控制數碼管的顯示如圖所示P2口接數碼管的a——g端，是控制輸出編碼,P3口接數碼管的1——8端,是控制動(dòng)態(tài)掃描輸出.
B從P0.0輸出一個(gè)信號使二極管發(fā)光，二極管在設置的鬧鐘時(shí)間到了時(shí)候發(fā)光，若有樂(lè )曲可以去驅動(dòng)揚聲器實(shí)現。
圖4-44 鬧鈴運行圖
4.5電路功能使用說(shuō)明
(1) 各個(gè)控制鍵的功能：可對時(shí)間進(jìn)行校準調節(只能加1);按下設置鍵數字時(shí)鐘進(jìn)入鬧鐘設置狀態(tài)，設置鬧鐘的時(shí)間;時(shí)加1、分加1鍵是在校準時(shí)間時(shí)或設置鬧鐘時(shí)間對小時(shí)數或分鐘數調節而設置的;按下秒切換鍵就可以進(jìn)入秒表模式，同時(shí)秒表也開(kāi)始計時(shí)，按下秒表暫停、復位鍵就暫停、歸零，如果要重新對秒計時(shí)則可以按秒表開(kāi)始、復位;清零鍵可以對鬧鐘清零。
(2) AT89C51單片機，通過(guò)編寫(xiě)程序對數碼顯示進(jìn)行控制。 (3) 八個(gè)7段數碼管顯示時(shí)鐘和秒表信號
第五章 軟件總體設計方案
5.1 主程序流程圖
軟件程序從開(kāi)始執行，先通過(guò)初始化各個(gè)寄存器，經(jīng)過(guò)掃描按鍵來(lái)決定是否設定參數來(lái)執行相應功能的程序，進(jìn)而在數碼管上顯示。如圖5-10：
5.2
圖5-20 中斷流程圖
時(shí)間的顯示通過(guò)此中斷程序來(lái)控制，并且通過(guò)與設定的時(shí)間進(jìn)行比較來(lái)判斷是否讓鬧鈴工作。程序中包含時(shí)間的設定，如設定tcount來(lái)使秒等工作，進(jìn)而來(lái)控制分和時(shí)。如上圖圖5-20。 A. 秒表中斷程序流程
秒表功能通過(guò)另一個(gè)程序來(lái)實(shí)現。通過(guò)保護主程序的數據來(lái)進(jìn)行秒表功能。程序中需要設置秒表的具體顯示方法。如圖5-3：
圖5-3秒表中斷程序流程圖
B.按鍵程序流程
圖5-4為時(shí)鐘和鬧鐘的調節，程序中通過(guò)掃描來(lái)判斷按鍵是否按下進(jìn)行時(shí)間和鬧鐘的調節。
圖5-4按鍵程序流程圖
圖5-5為進(jìn)入中斷和清零圖，程序中通過(guò)掃描來(lái)判斷按鍵是否按下進(jìn)行執行相應
圖5-5 中斷和清零程序流程圖
5.3控制電路的C語(yǔ)言源程序
根據流程圖，經(jīng)過(guò)認真分析得出控制電路的源程序如下： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define delay_time 3/*宏定義*/ uchar k,dat[]={0,0,0,0,0,0,0,0}; uint tcount,t,u;
uchar dat1[]={0,0,0,0,0,0,2,1}; uchar dat2[]={0,0,0,0,0,0,0,0}; uchar alarms[]={0,0,0,0,0,0,0,0}; uchar
dis_bit[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; unsigned
char
code
SEG7[11]={0xC0,/*0*/ 0xF9,/*1*/
0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/
0xBF,/*-*/
};/*數字顯示數組*/ sbit miaobiao1=P1^0; sbit tminute=P1^1; sbit thour=P1^2; sbit miaobiao2=P1^3; sbit alarm=P1^4; sbit P0_0=P0^0;
sbit P1_5=P1^5; sbit P1_6=P1^6;
sbit P1_7=P1^7;/*端口定義*/ uchar ms=0; uchar flag=0; uchar sec=0; uchar minit=0; struct
time{uchar
second;uchar
minute;uchar hour;}time1; uchar n,i; void delay(n) {while(n--)
{
for(i=120;i>0;i--); }
} /*延時(shí)子程序*/ void modify(void)
{ EA=0; if(thour==0) { if(flag==0)
{
dat1[6]++;delay(280); if(dat1[6]>9)
{
dat1[6]=0; dat1[7]++; }
else
if((dat1[7]>1)&&(dat1[6]>3)) {dat1[7]=0;
dat1[6]=0;
} }
if(flag==1) {
alarms[6]++;delay(300);
if(alarms[6]>9) { alarms[6]=0;alarms[7]++;
if(alarms[7]>2) { alarms[7]=0;
}
}
dat[6]=alarms[6];
dat[7]=alarms[7]; }
}
if(tminute==0) { if(flag==0) {
dat1[3]++;delay(280); if(dat[3]>=9) { dat1[4]++;dat1[3]=0; if(dat1[4]>5) {
dat1[4]=0; }
}
}
if(flag==1)
{
alarms[3]++; delay(300); if(alarms[3]>9) { alarms[4]++;alarms[3]=0;
if(alarms[4]>5) { alarms[4]=0;
}
}
dat[3]=alarms[3]; dat[4]=alarms[4]; }
}
if(miaobiao1==0)
{TR0=0;ET0=0;TR1=1;ET1=1; }
if(miaobiao2==0) {
TR0=1;ET0=1;TR1=0;ET1=0;
dat2[0]=0; dat2[1]=0; dat2[3]=0; dat2[4]=0; dat2[6]=0; dat2[7]=0; ms=0; sec=0; minit=0; }
if(P1_5==0) {
TR0=0;ET0=0;TR1=0;ET1=0;
}
if(alarm==0) {
TR0=0;ET0=0;TR1=0;ET1=0;flag=
{
P3=dis_bit[k];
P2=SEG7[dat[k]]; delay(1); 1;
dat[0]=0; dat[1]=0; dat[2]=10; dat[3]=0;
dat[4]=0; dat[5]=10; dat[6]=0; dat[7]=0;
} EA=1; }/*按鍵掃描*/ void init(void) {
TMOD = 0x11; TH0 = 0xDB; TL0 =0xFF; TH1=0xDB; TL1=0xFF;
ET0 = 1;
ET1=1; /pic/p>
TR1=1; TR0=1; tcount=0; ms=0; sec=0; minit=0;
EA = 1;
}/*初始化*/ void test(void){ for(k=0;k<8;k++)
/pic/p>
P3=0X00;
}
}/*數字顯示*/ void main() {init(); delay(10); while(1) {
modify();
test(); } }/*主函數*/
Void diplay() interrupt 1 { ET0=0; TR0=0; TH0 = 0xDB; TL0 = 0xff; TR0=1;
tcount++; if(tcount==100) {
time1.second++; tcount=0; dat1[0]=(time1.second)%10; dat1[1]=(time1.second)/10;
}
if(time1.second==60) { dat1[0]=0; dat1[1]=0; time1.second=0; time1.minute++;
dat1[3]=(time1.minute)%10; dat1[4]=(time1.minute)/10;
}
if(time1.minute==60) {
time1.minute=0; time1.hour++; dat1[6]=time1.hour%10; dat1[7]=time1.hour/10; }
if(time1.hour>23) {
time1.hour=0; } dat[5]=10; dat[2]=10; dat[0]=dat1[0]; dat[1]=dat1[1]; dat[3]=dat1[3]; dat[4]=dat1[4]; dat[6]=dat1[6]; dat[7]=dat1[7]; flag=0; P0=0x01;
if((alarms[7]==dat1[7])&&(alarms[6]==dat1[6])&&(alarms[4]==dat1[4])&&(alarms[3]==dat1[3])&&(dat1[1]<1)) {
P0=0x00; } ET0=1;
}
void time_2(void)interrupt 3 {
EA=0; TR0=0; TH1=0xDB; TL1=0xFF; TR1=1; ms++;
dat2[0]=ms%10; dat2[1]=ms/10; if(ms>=100) { ms=0; sec++;
dat2[3]=sec%10; dat2[4]=sec/10; if(sec>=60) {
sec=0;
minit++; dat2[6]=minit%10; dat2[7]=minit/10; } } dat[5]=10; dat[2]=10; dat[0]=dat2[0]; dat[1]=dat2[1]; dat[3]=dat2[3]; dat[4]=dat2[4]; dat[6]=dat2[6]; dat[7]=dat2[7]; EA=1
第六章 課程設計結果分析
此時(shí)鐘設計是利用protues仿真軟件進(jìn)行仿真，基本上實(shí)現了課程設計要求實(shí)現的功能。
硬件部分設置了的六個(gè)按鍵。當按鍵一按下時(shí)，進(jìn)入秒表顯示狀態(tài)，秒表開(kāi)始計時(shí)，當按鍵六按下時(shí)，秒表暫停;當按鍵四按下時(shí)恢復到時(shí)間顯示功能;當按鍵二按下時(shí)，進(jìn)入調分狀態(tài)，按一次，分加一，60一循環(huán);按鍵三按下時(shí)，進(jìn)入調時(shí)狀態(tài)，按一次，時(shí)加一，60一循環(huán);按鍵五按下時(shí)，進(jìn)入鬧鈴設置功能，緊接著(zhù)按下按鍵二和按鍵三進(jìn)行時(shí)和分的設置，再按下按鍵4恢復顯示時(shí)間，當顯示的時(shí)間和定時(shí)設置的時(shí)間一致時(shí)，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，蜂鳴時(shí)間我們設置為10秒。
另外，鬧鈴電路有音樂(lè )鬧鐘的擴展的功能(可以將蜂鳴器換成揚聲器再加一段音樂(lè )程序即可實(shí)現)。
調試階段，出現一些問(wèn)題。比如，實(shí)際小時(shí)顯示到29才歸零，分鐘顯示到60才進(jìn)一„„經(jīng)過(guò)軟件調試，以上問(wèn)題均一一排除，結果達到預期目標。但時(shí)間有限，部分擴展功能不能
及時(shí)實(shí)現，比如音樂(lè )鬧鈴。
第七章 結論與展望
7.1 結論
單片機多功能定時(shí)系統理論上能很好的達到了學(xué)校教學(xué)要求，發(fā)揮了單片機在智能化方面的應用。該系統的設計很好的滿(mǎn)足當前學(xué)校教學(xué)的需要，是一個(gè)理想的智能化的設計。它具有一個(gè)走時(shí)精確的實(shí)時(shí)鐘，可以任意設置時(shí)間，可以控制時(shí)間表的轉換，時(shí)鐘的顯示功能等�？梢酝ㄟ^(guò)按鍵操作和數字顯示。該系統規模小，但是功能較多，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低，應用非常廣泛。該系統的設計為向家庭數字化方向發(fā)展又前進(jìn)了一步。同時(shí)又擴大了單片機的應用領(lǐng)域。
7.2 單片機的發(fā)展趨勢
自單片機出現至今，單片機技術(shù)已走過(guò)了幾十年的發(fā)展路程�？v觀(guān)幾十年來(lái)單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導，拉動(dòng)廣泛的應用領(lǐng)域，表現出比微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢：
1.采用先進(jìn)結構以實(shí)現高性能
在過(guò)去的一段時(shí)間內，單片機的指令運行速度一直在10MIPS以下，這對于應用在工業(yè)控制領(lǐng)域內的單片機來(lái)說(shuō)是足夠了，但當單片機被應用在通訊及DSP領(lǐng)域作為高速運算、編碼或解碼時(shí)，就會(huì )出現因指令運行速度不夠而限制單片機應用的情形，因此提高單片機指令運行速度已經(jīng)成為迫切需要解決的問(wèn)題。
2.進(jìn)一步降低功耗、
基于80C51的飛利浦低功率、低系統成本微控制器51LPC系列是業(yè)界推動(dòng)單片機向低功耗方向發(fā)展的主導單片機系列之一。51LPC系列單片機采用以下三種方法降低功耗：
(1)使系統進(jìn)入空閑模式，在空閑模式下，只有外圍器件在工作，任意的復位及中斷均可結束空閑模式;
(2)使系統進(jìn)入低功耗模式，在低功耗模式下，振蕩器停止工作，是功耗降到最小
(3)使系統進(jìn)入低電壓EPROM操作;EPROM包含了模擬電路，當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退出該模式。
3.采用Flash Memory
隨著(zhù)半導體工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，MPU的Flash版本逐漸替代了原有的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，Flash MPU的成本要低得多;在系統編程能力以及產(chǎn)品生產(chǎn)方面提供了靈活性，因為Flash 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廢和庫存;有
助于生產(chǎn)廠(chǎng)商縮短設計周期，使終端用戶(hù)產(chǎn)品和、更具有競爭力。
4.集成更多功能及兼容性
目前單片機的另一個(gè)發(fā)展趨勢是在芯片上集成更多的功能。如模擬功能，包括模擬比較器、A/D和D/A轉換器等。具體表現在：兼容性作為設計的第一考慮;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準化成為可能。
5.強抗干擾能力
不斷加強抗干擾能力是單片機進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢。ST Microelectronics公司推出的ST62系列單片機在這方面是佼佼者，其優(yōu)良的抗干擾能力使得許多大公司將其應用在系統中的關(guān)鍵部件上。許多單片機開(kāi)發(fā)商也正朝著(zhù)這個(gè)方向努力。
6.朝系列化、全面化方向發(fā)展
各大單片機開(kāi)發(fā)商在增加產(chǎn)品功能的同時(shí)效力于形成產(chǎn)品的系列化=全面化，以滿(mǎn)足各種控制領(lǐng)域的要求，這也是單片機發(fā)展的趨勢之一。日本TOSHBA公司開(kāi)發(fā)了從4位到64位的多系列單片機，日立公司也有從4.位到32位的單片機，目前還沒(méi)有哪個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的單片機比東芝公司的種類(lèi)多。
隨著(zhù)單片機性能的不斷提高，不斷的克服和彌補自身的不足。在各種控制領(lǐng)域，單片機將擁有更加廣闊的使用天地。在很長(cháng)的一段時(shí)間內，它將一直是工程設計人員的首選控制芯片之一。
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