单片机数字电子钟的设计与研究bnet.docx

上传人:you****now 文档编号:48084846 上传时间:2022-10-05 格式:DOCX 页数:54 大小:409.47KB
返回 下载 相关 举报
单片机数字电子钟的设计与研究bnet.docx_第1页
第1页 / 共54页
单片机数字电子钟的设计与研究bnet.docx_第2页
第2页 / 共54页
点击查看更多>>
资源描述

《单片机数字电子钟的设计与研究bnet.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机数字电子钟的设计与研究bnet.docx(54页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、西安电子子科技大大学长安安学院毕 业 设 计计 任 务 书书专 业 电电子科学学与技术术年 级220066 姓 名 郭慧学 号 0655210021西电长安安学院教教 务 处 编编 印毕业设计计指导须须知一、毕业业设计是是高职教教学过程程中一个个十分重重要的环环节。是是锻炼学学生运用用所学知知识正确确分析和和解决实实际问题题的一个个重要方方面,也也是高职职培养应应用型专专门人才才的要求求。二、导教教师应为为具有讲讲师以上上或相应应职称的的有关专专业人员员,且专专业对口口(指所所指导专专业应同同所聘教教师专业业职称相相一致)。经经系、教教务处审审查同意意后,才才能指导导学生的的毕业设设计。三、学

2、生生应以严严肃认真真,实事事求是的的态度完完成设计计。要独独立思考考,自己己动手,不不得抄袭袭或找人人代笔。四、毕业业设计选选题要符符合专业业培养目目标的要要求。论论文(任任务书)写写作要做做到论点点明确、论论据充分分,论理理透彻,语语言准确确恰当,书书面整洁洁、字迹迹工整,图图纸应清清晰、工工整,符符合设计计要求,符符合国家家有关标标准和部部颁标准准。字数数、图纸纸数量符符合有关关要求。并并在规定定的时间间内完成成。五、答辩辩过程中中学生要要严认真真,文明明礼貌,谦谦虚谨慎慎,认真真回答答答辩主持持人,委委员等提提出的问问题。六、填报报有关表表格时,应应按项目目要求逐逐项填实实、填全全、填清

3、清。学号0652210221姓名郭慧学 制4年专业电子科学学与技术术年级20066教学班负负责人温有禄班级指导教师师姓名职务或职职称讲师设 计 题 目目基于MCC51单单片机的的最小系系统设计计与研究究指导教师师评语:成绩: 指指导教师师签名: 工作单单位 年 月 日日系复审意意见:成绩: 复复审人签签名: 职称称: 公章 年 月月 日教务处终终审意见见:公章 年 月 日日答 辩 情 况况 记 录答 辩 题 目目答 辩 情 况况正确基本正确确经提示回 答不正确未回答答辩委员员会(或或小组)评评语:成绩: 主持持答辩人人签名: 职职称: 月 日一、毕业业设计的的任务和和具体要要求:任务:(1)巩

4、巩固和提提高学过过的基础础理论和和专业知知识;(2)提提高运用用所学专专业知识识进行独独立思考考和综合合分析、解解决实际际问题的的能力;(3)培培养掌握握正确的的思维方方法和利利用软件件和硬件件解决实实际问题题的基本本技能;(4)增增强对实实际电路路的认识识,掌握握分析处理理方法,进进行调试试、计算算等基本本技能的的训练,使使之具有一一定程度度的实际际工作能能力。(5)掌掌握科研研、资料料查询的的基本方方法以及及获取新新知识的的能力。(6)促促使我们们学习和和获取新新知识,掌掌握自我我学习的的能力。(7)通通过参与与实际工工作,使使我们了解解社会和和工作,具具备一定定的实际际工作能能力(8)通

5、通过设计计数字电电子钟,了了解电子子钟的工工作原理理和内部部构造。要求:1根据据数字电电子钟课课题任务务制定合合理、可可行的工工作计划划;2进行行必要的的调研和和资料搜搜集、文文献阅读读;3软件件设计要要符合软软件工程程规范,硬硬件设计计符合原原理表示示、电路图纸和和工艺要要求的各各种规范范;4制定定系统(模模块)的的测试方方法,并并根据完完整的测测试数据据对系统统(模块块)的性性能指标标做出分析和和评价;5.实现现数字电电子钟的的显示时时间和时时间校对对的功能能6对课课题成果果进行总总结,撰撰写毕业业设计说说明书二、毕业业设计应应完成的的图纸:图2-11 单片片机80052的的内部结结构,见

6、见4页图2-22 MCCS-552系列列单片机机的内部部结构,见见5页图2-33 单片片机的引引脚图,见见6页图2-44 上电电自动和和手动复复位电路路图,见见7页图2-55 内部部和外部部时钟方方式图,见见7页 图3-11 单片片机最小小系统的的结构图图,见99页图3-22 晶振振连接的的内部、外外部方式式图,见见10页页图3-33 常用用复位电电路图,见见11页页表3-11P33端口引引脚兼用用功能表表,见112页图3-44 LEED显示示器的符符号图,见见12页页图3-55 共阳阳式、共共阴式LLED数数码管的的原理图图和数码码管的符符号图,见见13页页图3-66 数码码管的硬硬件连接接

7、示意图图,见113页图3-77 按键键控制电电路的硬硬件连接接图,见见14页页图3-88 按键键抖动信信号波形形,见115页图4-11 主程程序流程程图,见见16页页图4-22 按键键处理流流程图,见见17页页图4-33 定时时器中断断流程图图,见118页图4-44 时间间显示流流程图,见见19页页图4-55 数字字钟的原原理图,见见20页页图5-11 数字字钟的PPROTTUESS仿真,见见26页页三、其他他要求:四、毕业业设计的的期限:自20110 年年 3月月 177 日至至 20010 年 55 月 15日日五、毕业业设计(论论文)进进度计划划:起 至 日 期期工 作 内 容容备 注注

8、20100.3.17720010.3.19920100.3.20020010.3.25520100.3.26620010.3.27720100.3.28820010.3.30020100.4.120110.44.420100.4.5220100.4.620100.4.7220100.4.1120100.4.1220110.44.14420100.4.1420110.44.15520100.5.6220100.5.1120100.5.1020110.55.15选择设计计所需元元器件,列列清单购购买。确定实现现数字电电子钟的的应用程程序。确定实现现数字电电子钟的的电路图图。在Prootuees软件

9、件中仿真真焊接元器器件,焊焊最小系系统。万用表测测试各点点观察是是否焊接接良好。焊接下载载电路和和显示电电路。万用表测测试电路路的焊接接点。下载程序序到电子阅阅览室写写毕业论论文完成毕业业论文数字电子子钟 摘 要20世纪纪末,电电子技术术获得了了飞速的的发展,在在其推动动下,现现代电子子产品几几乎渗透透了社会会的各个领域域,有力力地推动动了社会会生产力力的发展展和社会会信息化化程度的的提高,同同时也使使现代电电子产品性能进进一步提提高,产产品更新新换代的的节奏也也越来越越快。现代生活活的人们们越来越越重视起起了时间间观念,可可以说是是时间和和金钱划划上了等等号。对对于那些些对时间把把握非常常严

10、格和和准确的的人或事事来说,时时间的不不准确会会带来非非常大的的麻烦,所所以以数数码管为显示示器的时时钟比指指针式的的时钟表表现出了了很大的的优势。数数码管显显示的时时间简单单明了而而且读数快、时时间准确确显示到到秒。而而机械式式的依赖赖于晶体体震荡器器,可能能会导致致误差。数字钟是是采用数数字电路路实现对对“时”、“分”、“秒”数字显显示的计计时装置置。数字字钟的精精度、稳定度远远远超过过老式机机械钟。在在这次设设计中,我我们采用用LEDD数码管管显示时时、分、秒秒,以224小时计时时方式,根根据数码码管动态态显示原原理来进进行显示示,用112MHHz的晶晶振产生生振荡脉脉冲,定定时器计数数

11、。在此此次设计计中,电电路具有有显示时时间的其其本功能能,还可可以实现现对时间间的调整整。数字字钟是其小小巧,价价格低廉廉,走时时精度高高,使用用方便,功功能多,便便于集成成化而受受广大消消费的喜喜爱,因此得到到了广泛泛的使用用。关键字: 单单片机目 录 第一章 绪论论1.1 单单片机的的背景 11.2 单单片机的的意义 111.3 单片片机的应应用 1第二章 整体体设计方方案2.1 单片机机的选择择 22.2 单片机机的基本本结构 4第三章 数字字钟的硬硬件设计计3.1 最小系系统设计计 93.2 LEDD显示电电路 1223.3 键盘控控制电路路 14第四章 数字字钟的软软件设计计4.1

12、系统软软件设计计流程图图 164.2 数字电电子钟的的原理图图 204.3 主程序序 204.4 时钟设设置子程程序 214.5 定时器器中断子子程序 214.6LLED显显示子程程序 224.7按按键控制制子程序序 224第五章 系统统仿真5.1 PROOTUEES软件件介绍 265.2 电子钟钟系统PPROTTUESS仿真 26第六章 调试试与功能能说明6.2 系统性性能测试试与功能能说明 276.3 系统时时钟误差差分析 276.1 硬盘调调试 276.4 软件调调试问题题及解决决 27结束语.29参考文献献30致谢.311第一章 绪论1.1数数字电子子钟的背背景20世纪纪末,电电子技术

13、术获得了了飞速的的发展,在在其推动动下,现现代电子子产品几几乎渗透透了社会会的各个个领域,有有力地推推动了社社会生产产力的发发展和社社会信息息化程度度的提高高,同时时也使现现代电子子产品性性能进一一步提高高,产品品更新换换代的节节奏也越越来越快快。 时时间对人人们来说说总是那那么宝贵贵,工作作的忙碌碌性和繁繁杂性容容易使人人忘记当当前的时时间。忘忘记了要要做的事事情,当当事情不不是很重重要的时时候,这这种遗忘忘无伤大大雅。但但是,一一旦重要要事情,一一时的耽耽误可能能酿成大大祸。目前,单单片机正正朝着高高性能和和多品种种方向发发展趋势势将是进进一步向向着CMMOS化化、低功功耗、小小体积、大大

14、容量、高高性能、低低价格和和外围电电路内装装化等几几个方面面发展。下下面是单单片机的的主要发发展趋势势。单片片机应用用的重要要意义还还在于,它它从根本本上改变变了传统统的控制制系统设设计思想想和设计计方法。从从前必须须由模拟拟电路或或数字电电路实现现的大部部分功能能,现在在已能用用单片机机通过软软件方法法来实现现了。这这种软件件代替硬硬件的控控制技术术也称为为微控制制技术,是是传统控控制技术术的一次次革命。单片机模模块中最最常见的的是数字字钟,数数字钟是是一种用用数字电电路技术术实现时时、分、秒秒计时的的装置,与与机械式式时钟相相比具有有更高的的准确性性和直观观性,且且无机械械装置,具具有更更

15、更长的使使用寿命命,因此此得到了了广泛的的使用。1.2数数字电子子钟的意意义数字钟是是采用数数字电路路实现对对.时,分,秒秒.数字字显示的的计时装装置,广广泛用于于个人家家庭,车车站, 码头办办公室等等公共场场所,成成为人们们日常生生活中不不可少的的必需品品,由于于数字集集成电路路的发展展和石英英晶体振振荡器的的广泛应应用,使使得数字字钟的精精度,远远远超过过老式钟钟表, 钟表的的数字化化给人们们生产生生活带来来了极大大的方便便,而且且大大地地扩展了了钟表原原先的报报时功能能。诸如如定时自自动报警警、按时时自动打打铃、时时间程序序自动控控制、定定时广播播、自动动起闭路路灯、定定时开关关烘箱、通

16、通断动力力设备、甚甚至各种种定时电电气的自自动启用用等,所所有这些些,都是是以钟表表数字化化为基础础的。因因此,研研究数字字钟及扩扩大其应应用,有有着非常常现实的的意义。1.3数数字电子子钟的应应用 数字钟已已成为人人们日常常生活中中:必不不可少的的必需品品,广泛泛用于个个人家庭庭以及车车站、码码头、剧剧场、办办公室等等公共场场所,给给人们的的生活、学学习、工工作、娱娱乐带来来极大的的方便。由由于数字字集成电电路技术术的发展展和采用用了先进进的石英英技术,使使数字钟钟具有走走时准确确、性能能稳定、携携带方便便等优点点,它还还用于计计时、自自动报时时及自动动控制等等各个领领域。第二章 整体体设计

17、方方案2.1 单片机机的选择择单片机微微型计算算机是微微型计算算机的一一个重要要分支,也也是颇具具生命力力的机种种。单片片机微型型计算机机简称单单片机,特特别适用用于控制制领域,故故又称为为微控制制器。 通常,单单片机由由单块集集成电路路芯片构构成,内内部包含含有计算算机的基基本功能能部件:中央处处理器、存存储器和和I/OO接口电电路等。因因此,单单片机只只需要和和适当的的软件及及外部设设备相结结合,便便可成为为一个单单片机控控制系统统。 单片机机经过11、2、33、3代代的发展展,正朝朝着多功功能、高高性能、低低电压、低低功耗、低低价格、大大存储容容量、强强I/OO功能及及较好的的结构兼兼容

18、性方方向发展展。其发发展趋势势不外乎乎以下几几个方面面:1、多功功能单片机中中尽可能能地把所所需要的的存储器器和I/O口都都集成在在一块芯芯片上,使使得单片片机可以以实现更更多的功功能。比比如A/D、PPWM、PPCA(可可编程计计数器阵阵列)、WWDT(监监视定时时器-看家家狗)、高高速I/O口及及计数器器的捕获获/比较较逻辑等等。有的单片片机针对对某一个个应用领领域,集集成了相相关的控控制设备备,以减减少应用用系统的的芯片数数量。例例如,有有的芯片片以511内核为为核心,集集成了UUSB控控制器、SSMARRT CCARDD接口、MMP3解解码器、CCAN或或者I*I*CC总线控控制器等等

19、,LEED、LLCD或或VFDD显示驱驱动器也也开始集集成在88位单片片机中。2、高效效率和高高性能为了提高高执行速速度和执执行效率率,单片片机开始始使用RRISCC、流水水线和DDSP的的设计技技术,使使单片机机的性能能有了明明显的提提高,表表现为:单片机机的时钟钟频率得得到提高高;同样样频率的的单片机机运行效效率也有有了很大大的提升升;由于于集成度度的提高高,单片片机的寻寻址能力力、片内内ROMM(FLLASHH)和RRAM的的容量都都突破了了以往的的数量和和限制。由于系统统资源和和系统复复杂程度度的增加加,开始始使用高高级语言言(如CC语言)来来开发单单片机的的程序。使使用高级级语言可可

20、以降低低开发 难度,缩缩短开发发周期,增增强软件件的可读读性和可可移植性性,便于于改进和和扩充功功能。3、低电电压和低低功耗单片机的的嵌入式式应用决决定了低低电压和和低功耗耗的特性性十分重重要。由由于CMMOS等等工艺的的大量采采用,很很多单片片机可以以在更低低的电压压下工作作(1.2V或或0.99V),功功耗已经经降低到到uA级级。这些些特性使使得单片片机系统统可以在在更小电电源的支支持下工工作更长长的时间间。4、低价价格单片机应应用面广广,使用用数量大大,带来来的直接接好处就就是成本本的降低低。目前前世界各各大公司司为了提提高竞争争力,在在提高单单片机性性能的同同时,十十分注意意降低其其产

21、品的的价格。下面大致致介绍一一下单片片机的主主要应用用领域和和特点。(1)家家用电器器领域用单片机机控制系系统取代代传统的的模拟和和数字控控制电路路,使家家用电器器(如洗洗衣机、空空调、冰冰箱、微微波炉、和和电视机机等)功功能更完完善,更更加智能能化和易易于使用用。(2)办办公自动动化领域域单片机作作为嵌入入式系统统广泛应应用于现现代办公公设备,如如计算机机的键盘盘、磁盘盘驱动、打打印机、复复印机、电电话机和和传真机机等。(3)商商业应用用领域商业应用用系统部部分与家家用和办办公应用用系统相相似,但但更加注注重设备备的稳定定性、可可靠性和和安全性性。商用用系统中中广泛使使用的电电子计量量仪器、

22、收收款机、条条形码阅阅读器、安安全监测测系统、空空气调节节系统和和冷冻保保鲜系统统等,都都采用了了单片机机构成的的专用系系统。与与通用计计算机相相比,这这些系统统由于比比较封闭闭,可以以更有效效地防止止病毒和和电磁干干扰等,可可靠性更更高。(4)工工业自动动化在工业控控制和机机电一体体化控制制系统中中,除了了采用工工控计算算机外,很很多都是是以单片片机为核核心的单单片机和和多机系系统。(5)智智能仪表表与集成成智能传传感器目前在各各种电气气测量仪仪表中普普遍采用用了单片片机应用用系统来来代替传传统的测测量系统统,使得得测量系系统具有有存储、数数据处理理、查询询及联网网等智能能功能。将将单片机机

23、和传感感器相结结合,可可以构成成新一代代的智能能传感器器。它将将传感器器变换后后的物理理量作进进一步的的变化和和处理,使使其成为为数字信信号,可可以远距距离传输输并与计计算机接接口。(6)现现代交通通与航空空航天领领域 通常应应用于电电子综合合显示系系统、动动力监控控系统、自自动驾驶驶系统、通通信系统统以及运运行监视视系统等等。这些些领域对对体积、功功耗、稳稳定性和和实时性性的要求求往往比比商用系系统还要要高,因因此采用用单片机机系统更更加重要要。目前,我我国生产产很多型型号的单单片机,在在此,我我们采用用型号为为STCC89CC52的的单片机机。因为为:STC889C552是一一个低电电压,

24、高高性能CCMOSS 8位位单片机机,片内内含4kk byytess的可反反复擦写写的Fllashh只读程程序存储储器和1128 byttes的的随机存存取数据据存储器器(RAAM),器器件采用用ATMMEL公公司的高高密度、非非易失性性存储技技术生产产,兼容容标准MMCS-52指令系系统,片片内置通通用8位位中央处处理器和和Flaash存存储单元元,内置置功能强强大的微微型计算算机的AAT899C522提供了了高性价价比的解解决方案案。SSTC889C552是一个个低功耗耗高性能能单片机机,400个引脚脚,322个外部部双向输输入/输输出(II/O)端端口,同同时内含含2个外外中断口口,2个

25、个16位位可编程程定时计计数器,2个全全双工串串行通信信口,SSTC889C551可以以按照常常规方法法进行编编程,也也可以在在线编程程。其将将通用的的微处理理器和FFlassh存储储器结合合在一起起,特别别是可反反复擦写写的Fllashh存储器器可有效效地降低低开发成成本。2.2 单片机机的基本本结构MCS-52单单片机内内部结构构 880522单片机机包含中中央处理理器、程程序存储储器(RROM)、数据据存储器器(RAAM)、定定时/计计数器、并并行接口口、串行行接口和和中断系系统等几几大单元元及数据据总线、地地址总线线和控制制总线等等三大总总线,现现在我们们分别加加以说明明:中央处理理器

26、:中中央处理理器(CCPU)是整个个单片机机的核心心部件,是是8位数数据宽度度的处理理器,能能处理88位二进进制数据据或代码码,CPPU负责责控制、指指挥和调调度整个个单元系系统协调调的工作作,完成成运算和和控制输输入输出出功能等等操作。数据存储储器(RRAM)80552内部有有1288个8位位用户数数据存储储单元和和1288个专用用寄存器器单元,它它们是统统一编址址的,专专用寄存存器只能能用于存存放控制制指令数数据,用用户只能能访问,而而不能用用于存放放用户数数据,所所以,用用户能使使用的RRAM只只有1228个,可可存放读读写的数数据,运运算的中中间结果果或用户户定义的的字型表表。图2-1

27、1 单片片机80052的的内部结结构程序存储储器(RROM):80522共有440966个8位位掩膜RROM,用用于存放放用户程程序,原原始数据据或表格格。定时/计计数器(ROMM):80522有两个个16位位的可编编程定时时/计数数器,以以实现定定时或计计数产生生中断用用于控制制程序转转向。并行输入入输出(I/OO)口:80522共有44组8位位I/OO口(PP0、 P1、PP2或PP3),用用于对外外部数据据的传输输。全双工串串行口:80522内置一一个全双双工串行行通信口口,用于于与其它它设备间间的串行行数据传传送,该该串行口口既可以以用作异异步通信信收发器器,也可可以当同同步移位位器使

28、用用。中断系统统:80522具备较较完善的的中断功功能,有有两个外外中断、两两个定时时/计数数器中断断和一个个串行中中断,可可满足不不同的控控制要求求,并具具有2级级的优先先级别选选择。时钟电路路:80522内置最最高频率率达122MHzz的时钟钟电路,用用于产生生整个单单片机运运行的脉脉冲时序序,但880522单片机机需外置置振荡电电容。单片机的的结构有有两种类类型,一一种是程程序存储储器和数数据存储储器分开开的形式式,即哈哈佛(HHarvvardd)结构构,另一一种是采采用通用用计算机机广泛使使用的程程序存储储器与数数据存储储器合二二为一的的结构,即即普林斯斯顿(PPrinncetton)

29、结构。IINTEEL的MMCS-52系列单单片机采采用的是是哈佛结结构的形形式,而而后续产产品166位的MMCS-96系系列单片片机则采采用普林林斯顿结结构。下图是MMCS-52系列单单片机的的内部结结构示意意图。图2-22 MCCS-552系列列单片机机的内部部结构MCS-52的的引脚说说明:MCS-52系列单单片机中中的80031、880511及87751均均采用440Piin封装装的双列列直接DDIP结结构,右右图是它它们的引引脚配置置,400个引脚脚中,正正电源和和地线两两根,外外置石英英振荡器器的时钟钟线两根根,4组组8位共共32个个I/OO口,中中断口线线与P33口线复复用。现现在

30、我们们对这些些引脚的的功能加加以说明明:MCS-51的的引脚说说明:MCS-52系列单单片机中中的80031、880511及87751均均采用440Piin封装装的双列列直接DDIP结结构,右右图是它它们的引引脚配置置,400个引脚脚中,正正电源和和地线两两根,外外置石英英振荡器器的时钟钟线两根根,4组组8位共共32个个I/OO口,中中断口线线与P33口线复复用。现现在我们们对这些些引脚的的功能加加以说明明:图2-33 单片片机的引引脚图Pin99:REESETT/Vppd复位位信号复复用脚,当当80552通电,时时钟电路路开始工工作,在在RESSET引引脚上出出现244个时钟钟周期以以上的高

31、高电平,系系统即初初始复位位。初始始化后,程程序计数数器PCC指向000000H,PP0-PP3输出出口全部部为高电电平,堆堆栈指针针写入007H,其其它专用用寄存器器被清“00”。RRESEET由高高电平下下降为低低电平后后,系统统即从000000H地址址开始执执行程序序。然而而,初始始复位不不改变RRAM(包包括工作作寄存器器R0-R7)的的状态,880522的初始始态。80511的复位位方式可可以是自自动复位位,也可可以是手手动复位位,见下下图4。此外外,REESETT/Vppd还是是一复用用脚,VVcc掉电电其间,此此脚可接接上备用用电源,以以保证单单片机内内部RAAM的数数据不丢丢失

32、。图2-44 上电电自动和和手动复复位电路路图图2-55 内部部和外部部时钟方方式图 Pin330:AALE/当访问问外部程程序器时时,ALLE(地地址锁存存)的输输出用于于锁存地地址的低低位字节节。而访访问内部部程序存存储器时时,ALLE端将将有一个个1/66时钟频频率的正正脉冲信信号,这这个信号号可以用用于识别别单片机机是否工工作,也也可以当当作一个个时钟向向外输出出。更有有一个特特点,当当访问外外部程序序存储器器,ALLE会跳跳过一个个脉冲。如果单片片机是EEPROOM,在在编程其其间,将将用于输输入编程程脉冲。Pin229:当当访问外外部程序序存储器器时,此此脚输出出负脉冲冲选通信信号

33、,PPC的116位地地址数据据将出现现在P00和P22口上,外外部程序序存储器器则把指指令数据据放到PP0口上上,由CCPU读读入并执执行。Pin331:EEA/VVpp程序序存储器器的内外外部选通通线,880511和87751单单片机,内内置有44kB的的程序存存储器,当当EA为为高电平平并且程程序地址址小于44kB时时,读取取内部程程序存储储器指令令数据,而而超过44kB地地址则读读取外部部指令数数据。如如EA为为低电平平,则不不管地址址大小,一一律读取取外部程程序存储储器指令令。显然然,对内内部无程程序存储储器的880311,EAA端必须须接地。第三章 数字钟钟的硬件件设计3.1 最小系

34、系统设计计图3-11 单片片机最小小系统的的结构图图 单片机的的最小系系统是由由电源、复复位、晶晶振、/EA=1组成成,下面面介绍一一下每一一个组成成部分。1.电源源引脚 Vcc40电源端端GND20接地端端工作电压压为5VV,另有有AT889LVV51工工作电压压则是22.7-6V, 引脚脚功能一一样。 2.外接接晶体引引脚图3-22 晶振振连接的的内部、外外部方式式图XTALL1119XTALL2118 XTAAL1是是片内振振荡器的的反相放放大器输输入端,XXTALL2则是是输出端端,使用用外部振振荡器时时,外部部振荡信信号应直直接加到到XTAAL1,而而XTAAL2悬悬空。内内部方式式

35、时,时时钟发生生器对振振荡脉冲冲二分频频,如晶晶振为112MHHz,时时钟频率率就为66MHzz。晶振振的频率率可以在在1MHHz-224MHHz内选选择。电电容取330PFF左右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式,即利用芯片内部的振荡电路。AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此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晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温

36、度的稳定性。因此,此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz,电容应尽可能的选择陶瓷电容,电容值约为22F。在焊接刷电路板时,晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近,以减少寄生电容,更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。3. 复复位RRST9在振荡器器运行时时,有两两个机器器周期(224个振振荡周期期)以上上的高电电平出现现在此引引腿时,将将使单片片机复位位,只要要这个脚脚保持高高电平,551芯片片便循环环复位。复复位后PP0PP3口均均置1引引脚表现现为高电电平,程程序计数数器和特特殊功能能寄存器器SFRR全部清清零。当当复位脚脚由高电电平变为为低电平平时,芯芯片为RROM的的00HH处开始

37、始运行程程序。复复位是由由外部的的复位电电路来实实现的。片片内复位位电路是是复位引引脚RSST通过过一个斯斯密特触触发器与与复位电电路相连连,斯密密特触发发器用来来抑制噪噪声,它它的输出出在每个个机器周周期的SS5P22,由复复位电路路采样一一次。复复位电路路通常采采用上电电自动复复位和按按钮复位位两种方方式,此此电路系系统采用用的是上上电与按按钮复位位电路。当当时钟频频率选用用6MHHz时,CC取222F,RRs约为为2000,Rkk约为11K。复复位操作作不会对对内部RRAM有有所影响响。常用的复复位电路路如下图图所示:图3-33 常用用复位电电路图4.输入入输出引引脚(1) P0端端口P

38、P0.00-P00.7 P00是一个个8位漏漏极开路路型双向向I/OO端口,端端口置11(对端端口写11)时作作高阻抗抗输入端端。作为为输出口口时能驱驱动8个个TTLL。对内部FFlassh程序序存储器器编程时时,接收收指令字字节;校校验程序序时输出出指令字字节,要要求外接接上拉电电阻。在访问外外部程序序和外部部数据存存储器时时,P00口是分分时转换换的地址址(低88位)/数据总总线,访访问期间间内部的的上拉电电阻起作作用。(2) P1端端口PP1.00P11.7 P11是一个个带有内内部上拉拉电阻的的8位双双向I/0端口口。输出出时可驱驱动4个个TTLL。端口口置1时时,内部部上拉电电阻将端

39、端口拉到到高电平平,作输输入用。对内部FFlassh程序序存储器器编程时时,接收收低8位位地址信信息。(3) P2端端口PP2.00P22.7 P22是一个个带有内内部上拉拉电阻的的8位双双向I/0端口口。输出出时可驱驱动4个个TTLL。端口口置1时时,内部部上拉电电阻将端端口拉到到高电平平,作输输入用。对对内部FFlassh程序序存储器器编程时时,接收收高8位位地址和和控制信信息。在访问外外部程序序和166位外部部数据存存储器时时,P22口送出出高8位位地址。而而在访问问8位地地址的外外部数据据存储器器时其引引脚上的的内容在在此期间间不会改改变。(4) P3端端口PP3.00P33.7 P2

40、2是一个个带有内内部上拉拉电阻的的8位双双向I/0端口口。输出出时可驱驱动4个个TTLL。端口口置1时时,内部部上拉电电阻将端端口拉到到高电平平,作输输入用。对内部FFlassh程序序存储器器编程时时,接控控制信息息。除此此之外PP3端口口还用于于一些专专门功能能,具体体请看下下表。P3引脚脚兼用功能能P3.00串行通讯讯输入(RXD)P3.11串行通讯讯输出(TXD)P3.22外部中断断0( INNT0)P3.33外部中断断1(INTT1)P3.44定时器00输入(TT0)P3.55定时器11输入(TT1)P3.66外部数据据存储器器写选通通WRP3.77外部数据据存储器器写选通通RD表3-

41、11P33端口引引脚兼用用功能表表3.2 LEDD显示电电路显示器普普遍地用用于直观观地显示示数字系系统的运运行状态态和工作作数据,按按照材料料及产品品工艺,单单片机应应用系统统中常用用的显示示器有:发光二二极管LLED显显示器、液液晶LCCD显示示器、CCRT显显示器等等。LEED显示示器是现现在最常常用的显显示器之之一,如如下图所所示。图3-44 LEED显示示器的符符号图发光二极极管(LLED)由由特殊的的半导体体材料砷砷化镓、磷磷砷化镓镓等制成成,可以以单独使使用,也也可以组组装成分分段式或或点阵式式LEDD显示器器件(半半导体显显示器)。分分段式显显示器(LLED数数码管)由由7条线

42、线段围成成8字型型,每一一段包含含一个发发光二极极管。外外加正向向电压时时二极管管导通,发发出清晰晰的光。只只要按规规律控制制各发光光段亮、灭灭,就可可以显示示各种字字形或符符号。LLED数数码管有有共阳、共共阴之分分。图是是共阳式式、共阴阴式LEED数码码管的原原理图和和符号.图3-55 共阳阳式、共共阴式LLED数数码管的的原理图图和数码码管的符符号图显示电路路显示模模块需要要实时显显示当前前的时间间,即时时、分、秒秒,因此此需要66个数码码管,另另需两个个数码管管来显示示横。采采用动态态显示方方式显示示时间,硬硬件连接接如下图图所示,时时的十位位和个位位分别显显示在第第一个和和第二个个数码管管,分的的十位和和个位分分别显示示在第四四个和第第五个数数码管,秒秒的十位位

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 管理文献 > 管理制度

本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

工信部备案号:黑ICP备15003705号© 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁