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1、目 录摘 要第一章 绪论 11设计的目的和意义 12设计项目的发展情况简介第二章 电路的设计（原理图） 21电路设计分析 22主要元器件简介 23电路原理图第三章 PCB设计 31电路的PCB 32元器件的购买及焊接第四章 程序分析 41定时器误差分析 42按键消除抖动的设计分析 43主要程序分析结束语参考文献LED电子时钟的设计与制作摘 要本次设计中的LED数码管电子时钟电路采用24小时制记时方式。本次设计采用AT89C51单片机的扩展芯片和6个三极管做驱动，由六块LED数码管构成的显示系统，与传统的基于8/16位普通单片机的LED显示系统相比较，本系统在不显著地增加系统成本的情况下，可支持
2、更多的LED数码管稳定显示。设计采用AT89C51单片机，配备11.0592MHz晶振，复位电路为上电复位。采用软件译码动态显示，考虑直接用单片机I/O口作为位选时可能驱动功率不够，可采用三极管作驱动共阳极数码管显示。6位8段LED数码管作正常、调时和节电显示，时间按时分秒排列，时钟误差：24小时误差35秒，并且在按键的作用下可以进行调时，调分，复位功能。本电路采用直流5V电源供电，可用一般带电源线的MP3充电器稍微改造而成。同时为了限流保护电路也用了若干个阻值不等的电阻。在本文一开始做了一些概述主要说明此设计的目的和意义，并会对这类设计项目发展情况做个简介。这是对这次设计很重要的一个认识是前
3、提和设计者必须明确和了解的。然后本文对此设计做了一些简要分析，这对理清设计思想很重要。然后还对设计中用到的元器件进行比较全面的介绍。如AT89C51、74HC164、LED等。只有真正了解了元器件的特性和功能才能让这些元器件在设计中起到作用。电子整个设计第一步是电路原理图，它直接关系着后续的工作。接着当原理图完成好后就要为后面的刻板做准备了，这就是PCB印制电路板的制作。它影响了整个设计的布局是能不能成功的条件。紧接着就是程序了，如果只有硬件电路而没有程序，那么这个设计将一文不值，也就是说是一堆破铜烂铁。所以这部分也是非常重要的。最后结合整个设计总结了一些心得体会为这次的设计画上完满的句号。也
4、为以后更好的设计提供经验。关键词：AT89C51 ,LED,时钟,电路的原理图和PCB图 Abstract In this design LED nixie tube electron clock electric circuit selects 24 hour system time methods. This design uses at89C51 monolithic integrated circuit the expansion chip and 6 triodes makes the actuation, by six LED nixie tube constitution dis
5、play system, compares with the tradition based on 8/16 ordinary monolithic integrated circuit LED display system, this system in not obviously increases the system cost in the situation, may support the more LED nixie tube stable demonstration. The design uses at89C51 monolithic integrated circuit,
6、provides the 11.0592MHz crystal oscillator, repositions the electric circuit for on electricity replacement. Uses the software decoding dynamic demonstration, considered directly elects as the position when possibly actuates the power with the monolithic integrated circuit I/O mouth to be insufficie
7、nt, may use the triode to make the actuation altogether anode nixie tube demonstration.6 8 section of LED nixie tubes make normal, the timing and the electricity saving demonstrated, time on time minutes and seconds arrangement, clock error: 24 hour erroneous 35 seconds, and may carry on the timing
8、under the pressed key function, moves the minute, the replacement function. This electric circuit uses directs current the 5V power source power supply, the available common belt power line MP3 battery charger transforms slightly becomes. Simultaneously in order to limit flows the protection circuit
9、 also to use certain resistance number different resistance.Made some outlines in this article mainly to explain from the very beginning this designs the goal and the significance, and could make a synopsis to this kind of design project development situation. This is the premise and the designer mu
10、st be clear about to this design very important understanding and understand.Then this article designed regarding this has made some brief analyses, this to clear off the design concept to be very important. Then also to designs the primary device which uses to carry on the quite comprehensive intro
11、duction. As AT89C51, 74HC164, LED and so on. Only then had understood truly the primary device characteristic and the function can let these primary devices play the role in the design. The electron entire designs first step is the electric circuit schematic diagram; it is relating the following wor
12、k directly.After then the schematic diagram completed needs to prepare mechanically for behind, this was the PCB printed circuit board manufacture. It has affected the condition which entire design layout is can succeedThe following closely was the procedure, if only then the hardware electric circu
13、it did not have the procedure, then this design will not be worth a red cent, in other words, will be a pile of scrap copper rotten iron. Therefore this part also is extremely important.Finally unified the entire design to summarize some attainments to realize marked the perfect period for this time
14、 design. And will provide the experience for a later better design.Key word: AT89C51, LED, clock, electric circuit schematic diagram and PCB chart第一章 绪论11设计的目的和意义此次设计是单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整，本设计根据AT89C51单片机系统扩展的基本原理和方法，由单片机AT89S51芯片，LED数码管和键盘为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。一块单片机芯片就是一台计算机，由于单片
15、机以其集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等特点使它应用于智能仪器仪表、机电一体化、实时程控、人类生活中。除此之外还广泛应用办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信系统、计算机外部设备等各领域中，并且单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。由此可见掌握单片机的使用方法和利用单片机解决实际问题具有重要的意义。而此次的设计刚好用到单片机相关的知识可以说这是这次设计的重要意义和目的所在。再者，此设计的LED电子时钟主要是显时间的，是时钟用途。在此设计的基础上人们还可根据不同的需求和不同的设计水平做出不同的设计项目。也可以加上日期，温度的显示和闹钟的功能。如果设计水平还更高的话还
16、可以设计LED电子显示屏。因此说，LED电子时钟设计是最简单和基础的。而且电子时钟很实用，准确性也很好，也容易调节，若有毁坏更换元器件也简单，制作原理和过程也很易懂易做，成本也不高。在此设计间也包含了很多的知识，跟我所学专业又对口，所以，做这个LED电子时钟是个很用很好很值得做的设计。大学三年，一晃就过去了，我很想靠自己的专业做个东西给自己留念。再也就想考验一下自己三年的学习成果，不负老师三年来的教诲和付出的心血。在做设计的同时使自己再学习、再提高。是展示自己学习成果的时机，是对自己的一种肯定。只是，我所具有的学习水平和知识有限，所以选择了这个设计作为我的毕业设计。所以因水平有限，难免有疏落不
17、足之处，恳请老师和同学能给予指正。12设计项目发展情况简介时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。 现今，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，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时，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，秒的显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的
18、灵活性好。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实
19、现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整，本设计由单片机AT89S51芯片，LED数码管和键盘为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。目前单片机应用于各个领域，其应用于仪器仪表中显得更为优越。以单片机制成的电子时钟具有计时准确，功耗低的优点。从而得到了各界的领域的广泛应用。单片机正处在微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速，强运算能力，寻址范围大以及小型廉价方面发展。单片机的发展推动了应用系统的发展，应用系统的发展又反过来对单片机提出了更高要求，从而促进单片机的发展。单片机正在向着功能更强，速度更快，功耗更低，辐射更小的方向发展。随着集成度的不断提高，把众
20、多的外围功能器件集成在片内已经具备了充分的条件。这也是单片机以后发展的重要趋势。除了一般必须具有的ROM、RAM、定时器/计数器、中断系统外，随着单片机档次的提高，以适应检测、控制功能更高的要求，片内集成的器件通常还有电源监控与复位电路、WDT、A/D转换器、DMA控制器、中断控制器、锁相器、频率合成器、字符发生器、声音发生器、CRT控制器、译码驱动器等。由此来看，此次设计也是发展比较好的一种基于单片机的LED电子时钟。第二章 电路的设计（原理图）21电路设计分析此设计是做一个电子时钟，就要知道用什么元器件来实现，来完成这个设计，使之用够在日常生活中使用。对于显示部分可以用常见的数码管，数码管
21、有共阳极数码管和共阴极数码管，他们的外型相同。为了保证发光二极管经久耐用而不被烧毁，需要外接限流电阻。取值一般是流经的电流在1020mA，由于高亮度数码管的使用，电流还可以取得小一些。发光二极管开启电压，红色在1.61.8V之间，绿色约为2.0V。设导通电压为 =1.6V，正向电流为520mA ，限流电阻R取值在170 680 。LED数码管的显示还分为静态显示和动态显示电路。然后还要有驱动，控制，和调节。驱动部分用一个单片芯片和9012三极管为NPN型小功率管，可作共阳极数码管的驱动，也可用9013PNP型驱动共阴极数码管，在这里用按键来达到控制和调节的作用。除了这些，还需要晶振电路和复位电
22、路。在晶振电路中还要再加上晶振负载电容。所谓负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。指的是晶振所要正常震荡所需要的电容。一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑IC输入端的对地电容。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。晶振的负载电容=(Cd*Cg)/(Cd+Cg)+Cic+C式中CdCg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容Cic（集成电路内部电容）+C（PCB上电容).就是说要在两边同时接上两个比较小的电容就可以了。复位电路采用上电复位，因为有复位电路存在，所以要添加复位电容
23、和电阻，每个周期是10us而对于单片机来说是要20us，由此得出复位电容与电阻的乘积要大于20us。针对上述的分析，我选择在单片机上选用AT89C2051单片机，配备11.0592MHz晶振，33p晶振电容，复位电路中我便选择了常见的10uF的电容和10k的电阻，在显示部分光有6个共阳极LED数码管和若干个阻值为220的电阻还不够仍需要有译码器HC164来完成送数，于此也应添加一个复位电容，采用软件译码动态显示，考虑直接用单片机I/O口作为位选时可能驱动功率不够，可采用三极管9012作驱动共阳极数码管显示，同时选择了三个按键分别用来复位，调时和调分，在上电源选择用带电源线的MP3充电器改造而成
24、。由于整个设计中运用的元器件大小不一功能不同，所以对这些元器件的放置要做到准确，合理和美观，为此，我选用了一个软件Protel99se先进行了原理图的绘制。用这个软件的目的是在这里可以先虚拟布局方便更改元器件的位置也便于查看线路的走法，原理图的绘制也是每个电路设计中很重要不可缺少的一步。在有了原理图的基础上才可以以后的PCB图，也是为后来的电路板制作打下基础。最终设计的成品是采用24小时制，能用按键进行调时和复位，显示格式是从左到右依次为时分秒，时间误差是24小时误差35秒。主要元器件简介经过上面的元器件选择，我想对主要元器件做一下了解是有必要的，只有对它们都有了全面的认识才能发挥它们最好的功
25、能，于是，在这里做一个简单的介绍。首先是显示用的LED数码管。它分为共阴极和共阳极两类，共阴极是把所有的发光二极管的阴极俩在一起，通常接地，通过控制每一只的阳极电平来使其发光或者熄灭。阳极为高电平发光，为低电平熄灭。共阳极是把所有的阳极连在一起，通常接高电平（+5V），通过控制每一只的阴极电平使其发光或者熄灭，阴极为低电平发光，为高电平熄灭。COM口作为位选端，8只发光二极管被分成两个组，所以有两个COM端，在使用时把它们并联起来。了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。共阴极和共阳极数码管的内部电路图，它们的发光原理是一样
26、的，只是它们的电源极性不同而已。LED的7段数码管利用单只LED组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出0-9的数字。在这次的设计中采用的均是共阳极的LED显示，当I/O口输出为低电平的时候，对应段就被点亮。LDE显示器工作在静态显示时，其公共阳极(或阴极) 接VCC(或GND) ，一直处于显示有效状态，所以每一位的显示内容必须由锁存器加以锁存，显示各位相互独立。动态显示电路，将所有位的段选线的同名端联在一起，由一个8位I/O口控制，形成段选线的多位复用。而各位的公共阳极或公共阴极则分别由相应的I/O口线控制，实现各位的分时选通，即同一时刻只有被选通的位是能显示
27、相应的字符，而其他所有位都是熄灭的。由于人眼有视觉暂留现象，只要每位显示间隔足够短，则会造成多位同时点亮的假象。这就需要单片机不断地对显示进行控制，CPU需要不断地进行显示刷新.。在这里采用的是动态显示。74HC164是一个是高速的硅门 CMOS 器件，与低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引脚兼容，是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA 或 DSB）之一串行输入；任一个输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。时钟 (CP) 每次由低变高时，数据右移一位，输入
28、到 Q0， Q0 是两个数据输入端（DSA 和 DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。主复位 (MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。它所具有的特性是门控串行数据输入；异步中央复位；静电放电 (ESD) 保护：HBM EIA/JESD22-A114-B 超过 2000V；MM EIA/JESD22-A115-A 超过 200 V 。多种封装形式，额定温度从 -40 C 至 +85 C 和 -40 C 至 +125 C。下面附上它的引脚说明图：符号引脚说明DSA1数据输入DSB2数据输入Q0Q336输出GND7
29、地 (0 V)CP8时钟输入（低电平到高电平边沿触发）/M/R9中央复位输入（低电平有效）Q4Q71013输出VCC14正电源罗 AT89C2051单片机采用20条引脚双列直插式器件。AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15
30、个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠的省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。主要功能特性：兼容MCS51指令系统；15个双向I/O口；两个16位可编程定时/计数器； 时钟频率0-24MHz；两个外部中断源；可直接驱动LED；低功耗睡眠功能；可编程UARL通道；
31、2k可反复擦写(1000次）Flash ROM；6个中断源；2.7-6.V的宽工作电压范围；128x8bit内部RAM；两个串行中断；两级加密位；内置一个模拟比较放大器；软件设置睡眠和唤醒功能由于篇幅有限对元器件的功能图和内部构造图以及逻辑图就不再附图说明,23电路原理图电路原理图的绘制是用软件Protel99se来完成的。这个软件包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORC
32、AD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100布通率。电路原理图的设计是整个设计的第一部，是电路设计的根基，后面的设计都是以此为基础的，因此，这个原理图的设计直接影响了以后的设计工作。原理图的设计要做到第一准确无误，如果以错误的第一步开始工作是没有意义的。第二，要布局合理，这样做不容易出错也便于读图和纠正错误。下面的图便是这个设计所用的电路图。 这个电路中形似日字的就是6个数码管，用于显示数字的在多位LED显示时，为了降低成本和功耗，将所有位的段选线并联起来，由一个8位口控制，由另一个端口进行显示位的控制。但是，由于段选是公用的，要让各位数码管显示不同的
33、字符，就必须采用扫描方式。所以每个数码管并不是同时亮的。同数码管并齐的是74HC164，主要是用于传送数据给数码管的，选择数码管哪段亮的。它的Q1Q7（4，5，6，10，11，12，13脚）分别对应数码管的e,c,d,g,f,b,a脚，因为只需要显示数字，所以那个点没用到。数码管和74HC164之间的是限流电阻。取值在前面已经介绍过了。位于数码管下方的是三极管，这里也充当了开关的作用，它通过限流电阻与AT89C2051P1.2P1.7(1419脚)相连。中间的限流电阻是通过电源5V减去三极管的压降1.5再除以一段数码管能亮需要的电流20mA得出的，选择了1.7k的电阻。AT89C2051（1）
34、脚是复位电路有一个让数码管复位的按键，还有前面提到的复位电容和电阻。XTAL2和XTAL1连接的是晶振电路，中间的是晶振，两边分别是一个33P的电容。P3.3和P3.5（7脚和9脚）连着两个控制开关，是用来调时和调分钟的。P3.1和P3.0连HC164。最后那个小的电路是充当一个插头作用的，连接电源线的。总体来说就是用汇编语言将程序烧入AT89C2051中，P1口输出显示哪段数码管的数据，P3.0-P3.5口作扫描输出，用三极管9012作电源驱动输出。实际设计按情况采用11.0592MHz的晶振。这就是整个设计的电路设计原理图。 第三章 PCB设计31电路的PCB绘制原理图的主要目的是为了设计
35、电路板（PCB）。印制电路板又称电路板、印刷线路板等，简称印制板，对应的英文是Printed Circuit Board,缩写为PCB。由于印制板上的导电图形如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等以及说明性文字如元件轮廓、编号、型号等均是通过印刷的方式实现，因此称为印制电路板。印制板的种类很多，目前国内习惯以树脂和填料来区分基材种类。根据导电层数目的不同，可将印制板分为单面电路板（单面板）、双面板电路板（双面板）和多层电路板（多层板）。一般采用单面板。根据电路结构，在印制板上合理安排电路元器件的放置位置（称之为布局），然后在板上绘制各元器件间的互连线（称之为布线）经化学腐蚀或机械加工后保留作互连线用
36、的铜层，再经钻孔等后处理，裁剪成具有一定外形尺寸后就可形成供装配元器件用的印制电路板。由此可见，PCB板的好坏直接影响了成品的布局和线路的情况。下面就是这个电路设计的PCB图 这是PCB图镜像后也是最终刻成板的图。最上一排是6数码管，这样6个方便连线还不交叉亦美观。画这个图时，先确定的就是数码管的位置，然后就是集成块即HC164和AT89C2051，晶振和两个电容也应该放在一起。这里的电容封装是RB.1/.2的，但封装库中没有，需要自己先做，所以，一般来说都要先制作自己的封装库。对于整个布局可以有很多种，只要准确合理和尽量美观就行。但是，画PCB图时，印制导线最大允许工作电流一般为1A/mm，
37、而一毫米约等于40mil，但是，刻板时由于刻板头比较大，所以只要密度允许应选择用尽量宽的导线，尤其是电源和地线。导线宽度一盘是焊盘的1/32/3，一般情况下可选择1.31.5mm(5060mil)在这里我的电源线为40mil地线为50mil，地线一般都在外面。其他只要能走均走的30mil集成块之间走的是20mil整个布局导线要分布均匀。直线方向线宽要粗细一致。还有，一般钻孔钻头的直径多选用0.8mm或1.0mm，所以，焊盘的直径一般应在0.8mm+2*0.5mm=1.8mm至1.0mm+2*0.7mm=2.4mm之间，即约7095mil，又考虑到为保证一定的布线密度和保证焊盘之间或焊盘与印制导
38、线之间应该有足够的间距，可选8086mil，我这里选的是85mil，引脚间需要走线的改为了椭圆X为85milY为60mil，若引脚上方走线则XY反过来。最后的名字和时间是描上去的，因为刻板机不识字符，所以是用导线描绘而成的。最后刻板时由于刻的板与所画图是相反的，为了方便说明这里打印时应用了镜像效果。32元器件的购买及元器件的焊接当PCB做好以后。再接下来就是要开始制作了成品了。首先应该做的就是购买元器件。元器件是同学发现一个网站上购买时顺便帮我带的，我并没有参于大部分的元器件购买。他们帮我从网上订购了AT89C2051、74HC164、若干个阻值不等的电阻(型号是AXIAL0.3)、电容(型号
39、是RB.1/.2)、NPN三极管(EBC)、数码管、晶振、按键等。电路板是我所在学校附近的电子城里买的，而且由于他们买回的按键太大与我所画的电路板图不符所有要重新买过。第一次买电子元器件不知道从何下手，也不懂得辨别好坏，更不知道价格。可至少买过东西知道货比三家不懂也差不多了，而且也听买过的同学提到过，更何况我买的元器件比较常见。最后还是买到了我想要的电路板和元器件。本来应该万事具备只要刻好板焊接到电路板上就行的，可是中间又出了一点障。因为同学帮我带的数码管不是共阳极的，那么与我所构造的电路图原理和印制板图也不符，于是在老师的指点下对电路图做了以下的调整。这个图的主要改变是把AT89C2051与
40、三极管之间的限流电阻去掉了。这样就可以使用共阴极的数码管了，这样做虽然还能用以前的电路图只是在焊接时用一跟导线代替电阻就行了。只是这样一来，就使数码管根据所显示数字不同而亮度不同了，产生时亮时暗的效果，并且数码管也会有以前的设计亮了。因为，这时的电流是七段数码管分流了。经过此事，至少让我明白做事需认真对待，并且在买元器件时一定要自己进行确认，不要别人说什么就是什么。元器件买回以后就可以进行刻板、焊接了。在这个过程中难的就是这些元器件大小不一长短不齐。首先要先焊电阻，因为电阻可以贴面安装，然后是三极管，电容，集成块插座，按键，再就是数码管，最后焊接晶振，因为，会因振荡而毁坏，所以放在最后。在焊接
41、时应先将元器件引脚先剪短些，这样才容易插入电路板。特别是数码管要先在引脚上度上一层焊锡，因为其引脚比较新，这样方便吃锡焊接。第四章 程序分析41定时器误差分析定时器误差的主要来源：1、硬件电路在线路手工焊接时可能存在虚焊，或者有接触不良的情况，以及外界环境的影响，通过使用印刷电路板机器焊接，可以减少硬件误差影响。2、采用11.0592MHz晶振计算定时计数初值时存在小数舍入误差公式： ,定时器/计数器采用工作方式1，定时器T0、T1溢出周期为50ms,计算得到N=19456=4C00H,TH0=4CH,TL0=00H.若仍采用理论上的12MHz计算初值，则有：N1=3CB0H，那么用11.05
42、92MHz，N1不变，益出周期约为54.25ms，每次溢出比实际的要慢4.3ms，那么一秒钟要慢85ms，从而影响24h比实际的要慢122min。修正后误差处理通过软件实现，最终的时钟误差测得值为3-5s。 补偿方法是： 1）、精确定时计数时可采用12MHz的晶振。2）、用软件补偿，通用方法如下：MCS-51单片机的中断响应延迟时间，取决于其它中断服务程序是否在进行，或取决于正在执行的是什么样的指令。单中断系统中的中断响应时间为38个机器周期。无论是哪一种原因引起的误差，在精确定时的应用场合，必须考虑它们的影响，以确保精确的定时控制。根据定时中断的不同应用情况，应该选择不同的精确定时编程方法。
43、以定时器T1工作在定时方式1为例，晶振频率为12MHz 。在定时器溢出中断得到响应时，停止定时器计数，读出计数值(反映了中断响应的延迟时间)，根据此计数值算出到下一次中断时，需多长时间，由此来重装载和启动定时器。例如定时周期为1ms，则通常定时器重装载值为-1000(0FC18H)。下面的程序在计算每个定时周期的精确重装载值时，考虑了由停止计数(CLR TR1)到重新启动计数(SETB TR1)之间的7个机器周期时间。程序中#LOW(-1000+7)和#HIGH(-1000+7)是汇编符号，分别表示-1000+7=0FC1FH这个立即数的低位字节(1FH)和高位字节(0FCH)。42按键消除抖
44、动的设计分析由于键的按下与释放是通过机械触点的闭合与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭合与断开的瞬间均有一个抖动过程，所以按键闭合与断开会产生电压波形，抖动时间一般在510ms。这个抖动对判断键是否按下或释放有较大影响，因此必需消除键的抖动，只有这样，才能可靠地判断键的状态。在单片机应用系统中，消除抖动有硬件和软件两种方法。硬件去抖动方法主要有利用R-S触发器和滤波器电路。软件去抖动通常是程序检测到键被按下时，延时10ms后再检测键是否仍然闭合，若是则确认是一次真正的闭合，否则就忽略次此按键。本次设计时采用的软件去抖动。这样方便只需做程序上的添加就行了。43主要程序分析第一主程序，设计中
45、采用定时器 中断完成，其余状态循环调用显示子程序，当 端口或者 端口开关按下时，转入复位或调整时间功能程序。结束语由于电路设计合理，功能电路基本能实现设计要求。从硬件焊接反方面来说，觉得比较棘手的就是在焊数码管时，和整体器件的布局。布局不好会影响后面工序的焊接，在这点上我自己觉得做的很不错，布线焊接模块功能区分明确。在编程中遇到的最大困难就是延时的计算和数码管的显示程序段，在整体程序来看，我采用程序的结构化，使程序明朗，各功能程序段都以子程序的方式调用，所以在主程序中是相当的简单明朗的。在硬件和软件的结合过程中也遇到比较大的问题，就是一开始数码管不是显示8，就是乱码之类的，进过调试，现在没有出
46、现这样的现象了。这也是我的一大攻关吧。但是，对于程序我还是很不好以后在这方面要多多加强。在整个设计过程中我学会了很多，不仅巩固了我的专业知识，提升了我的学习能力和知识能力，也使我学习到很多书上没有的，更加强了我的动手能力。从这次的设计中我确实受益匪浅，我想也不枉张老师对我的一路辅导与帮助。我相信，以后有机会一定会做更多这样的设计。毕业论文至此即将结束，大学的旅程也将走到尽头。回顾这一路，今天我能够走到这里，是因为一路上有众多老师、同学们的关怀、支持和帮助。在此，我向他们致以最诚挚的谢意。首先要感谢我的指导老师张国献老师，在这次毕业论文中给予我悉心指导和帮助。在同张老师的接触中，他渊博的学识、严谨的治学态度和为人师表的作风都令我十分敬佩。在本文完成之际，谨向张老师衷心地说一声“谢谢”。我还要感谢我的许多同学与朋友们。感谢他们给予我的帮助和爱护，大学的时光转眼过去了，我将铭记和大家在一起的每一个酸甜苦辣的瞬间，谢谢你们给