《[教学设计]数字时钟万历的设计(完整版).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[教学设计]数字时钟万历的设计(完整版).doc（23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、教学设计数字时钟万历的设计（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载）摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，本设计利用数量较少的芯片制作了一个运用简单的电子万年历。以单片机作为本设计的核心，实现时钟日历的显示：用八段LED数码管分别显示年、月、日、星期、时、分、秒，用DS1302作为该设计的实时时钟芯片，用74LS164寄存器来驱动数码管的各段码，用三
2、极管来驱动数码管的各位码。关键词: 单片机 DS1302时钟芯片 数码管Abstract数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身Electronic calendar is daily timing tool for a very wide ra
3、nge of applications, the digital display of the calendar clock has become more and more popular, especially suitable for use in the family room, office, conference room, hall, station and the square, wall-mounted LED digital tube display calendar clock gradually popular.LED digital display calendar
4、clock shows the clear and intuitive, accurate, can be the night vision, this design an electronic calendar by using simple fewer chip. The microcontroller as the core of the design, to achieve the clock calendar display: eight LED digital tube display year, month, day respectively, week, when, minut
5、es and seconds, use DS1302 as the real-time clock chip of this design, use the 74LS164 register to drive digital tube segments of code, with three transistors to drive digital tube you code.KEY WORD：MCU clock chip DS1302 digital tube目录数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室
6、、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身第一章 绪论1第二章 系统总体设计方案3第一节 设计要求3第二节 方案论证3第三章 系统硬件设计5第一节 单片机最小系统5第二节 显示电路8第三节 时钟控制电路10第四节 按键控制电路11第四章 系统软件设计15第五章 系统调试16第一节 硬件调试16第二节 软件调试16结论17致谢18参考文献19第一章 绪论20世纪末，电子技术获得
7、了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进步提升，产品更新换代的节奏也越米越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的。 想知道时间，手表当然是一个很好的选择，但是，在忙碌当中，我们还需要个 “助理”
8、及时的给我们提醒时间。所以，计时器最好能够拥有个定时系统，随时提醒容易忘记时间的人。最早能够定时、报时的时钟属于机械式钟农，但这种时钟受到机械结构、动力和体积的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比。电子万年历是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们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、定时广播、自动起闭路灯箱、通断动力设备、甚至
9、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。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。另外，温度实时显示系统应用同样越来越广泛，比如空洞遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等。医药卫生、工农业生产上也有很多场合需要测量环境温度。如果能够在电子万年历上附加温度采集功能，将使万年历的应用更加广泛。电子万年历主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用丁生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上
10、，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。 数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身本设计电子时钟主要功能为： 1具有时间显示和手动校对功能，24小时制； 2具有年
11、、月、日、星期、时、分显示和自动校对功能； 3掉电后无需重新设置时间和日期。第二章 系统总体设计方案数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身第一节 设计要求本作品电子万年历用LED数码管显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒。通过按键开关实现调时的
12、功能，能调时，断电有实时时钟。第二节 方案论证一、控制部分的方案选择（一）用可编程逻辑器件设计可采用PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计没有什么优势。（二）用单片机设计单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些，虽然在控制与显示的结合上有些复杂，但和前则
13、相比用单片机设计还是比较可行的。二、显示部分的方案选择 （一）液晶显示方式液晶显示效果出众，但是在显示时，屏幕会有明显的闪烁。而且存储空间有限，大大影响了电子万年历的性能。（二）数码管显示相比液晶显示，采用七段数码管既经济实惠，在效果上也可以加入语音报时功能，操作比较液晶显示来说虽然略显繁琐，但总体也还可以做到比较人性化。所以，最后选择用LED数码管做显示部分。数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟
14、显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身三、键盘模块的选择在对日期和时间进行切换，对日期和时间进行调节校准过程中，系统需要产生激励电流，因此需要用按键。方案一：使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。方案二：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。根据以上的论述，因本系统需要的按键不多，日期
15、加1键，月数加1键，年数加1键，秒数加1键，分数加1键，时数加1键，时间/日期切换键，要求简单。所以采用方案一独立式键盘。第三章 系统硬件设计数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身硬件电路主要分为单片机系统及显示电路、按键电路和时钟控制电路等几
16、部分组成。设计框图如图3.1。主控芯片（单片机）按键控制时钟控制显示电路图3.1 电子万年历设计框图第一节 单片机最小系统一、单片机介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用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AT89C51是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。（一）
17、主要特性:与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命1000写/擦循环 数据保留时间10年 全静态工作0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电（二）管脚说明:VCC供电电压。GND接地。P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口。当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0
18、外部必须被拉高。 P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后被内部上拉为高，可用作输入。P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址
19、“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平。P3口将输出电流ILL，这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式
20、LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身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 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平
21、时间。ALE/PROG当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是，每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVXMOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访
22、问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器0000H-FFFFH，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET，当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源VPP。XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显
23、示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身XTAL2来自反向振荡器的输出。 XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。二、单片机最小系统设计单片机采用89C51利用它的最小应用系统设计，如图3.2，电容C8，C13起稳定振荡频率、快速起振的作
24、用，其电容值一般在5-30pF。晶振频率的典型值为12MHz，采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信号需要比较稳定时，用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小时差。在本设计中用12MHz比较适当，相对的电容取为20PF。图3.2 单片机最小系统第二节 显示电路一、驱动芯片驱动电路采用74LS164的芯片来驱动，在单片机系统中，如果并行口的IO资源不够，而串行口又没有其他的作用，那么我们可以用74LS164来扩展并行IO口，节约单片机资源它是一个8位并行输出门控串行输入移位寄存器，其显示数据以串行方式从单片机的输出口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端，然后将转
25、换的并行数据从输出端Q0Q7输出，几乎同时驱动与之相接的LED数码管,各个数码管便以很短时间隔轮流显示。由于人眼的残留效应，所以各个数码管看上去几乎是同时显示的。74LS164的引脚定义及真值表见图3.3及表3-1。数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻
26、另募邱煮身图3.3 74LS164的引脚定义表3-1 74LS164的真值表工作方式输入输出MR A BQ0 QA-QH复位（清除）LH HHHXLLHHXLHLHLLLLHL-LQa-qhQa-qhQa-qhQa-qh移位 二、显示电路设计显示电路采用简单实用的共阳LED数码管，电阻选用200欧姆即可获得合适的亮度效果，段码用74LS164芯片驱动，位码用PNP三极管9012驱动。单片机系统及显示电路如图3.4所示。图3.4单片机及显示系统电路图第三节 时钟控制电路本设计的实时时钟电路用DS1302,DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、
27、秒进行计时，具有闰年补偿功能。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字。此外，DS1302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。电路如图3.5所示，它的工作电压一般为2.5-5.5V，它的主要特点是采用串行数据传输，同时增加了主电源/后背电源双电源引脚，可以为掉电保护电源提供可编程的充电功能。采用32kHz的晶振，电容一般用1
28、0PF就可以起到稳定振荡频率和快速起振的作用了。图3.5时钟电路第四节 按键控制电路一、键盘接口键盘在单片机系统中是一个很重要的部件。为了输入数据、查询和控制系统的工作状态，都要用到键盘，键盘是人工干预计算机的主要手段。键盘可分为编码和非编码键盘两种。编码键盘采用硬件线线路来实现键盘编码，每按下一个键，键盘能自动生成按键代码，键数较多，而且还具有去抖动功能。这种键盘使用方便，但硬件较复杂，PC机所用的键盘就属于这种。非编码键盘仅提供按键开关工作状态，其他工作由软件完成，这种键盘键数较少，硬件简单，一般在单片机应用系统中广泛使用。此处主要介绍该类非编码键盘及其与MCS51型单片机的接口。二、按键
29、开关去抖动问题按键开关在电路中的连接如图3.6 a)所示。按键未按下时，A点电位为高电平5V；按键按下时，A点电位为低电平。A点电位就用于向CPU传递按键的开关状态。但是由于按键的结构为机械弹性开关，在按键按下和断开时，触点在闭合和断开瞬间还会接触不稳定，引起A点电平不稳定，如图3.6 b)所示，键盘的抖动时间一般为510ms，抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理，从而可能产生错误。因此必须设法消除抖动的不良后果。 a） b） 图3.6 键操作和键抖动消除抖动的不良后果的方法有硬件、软件两种。为了节省硬件，通常在单片机系统中，一般不采用硬件方法消除键的抖动，而是用软件消除抖动的方法。根
30、据抖动特性，在第一次检测到按键按下后，执行一段延时510ms让前延抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认真正有键按下。当检测到按键释放后，也要给510ms的延时，待后延抖动消失后才转入该键处理程序。三、查询式按键及其接口按照键盘与CPU的连接方式可以分为查询按键和矩阵式键盘。查询式按键是各按键相互独立，每个按键占用一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线上按键的工作状态。查询式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大，且电路结构显得繁杂。故这种形式适用于按键数量较少的场合。四、矩阵式
31、键盘及其接口矩阵式键盘又称行列式键盘，有n个行线和m个列线，经限流电阻接+5V电源上，按键跨接在行线和列线上，n*m行列结构可构成mn个按键，组成一个键盘。与独立式按键相比，mn个按键只占用m+n根I/O口线，因此适用于按键较多的场合。当无键闭合时，相应的I/O之间开路。当有键闭合时，与闭合键相连接的两条I/O口线之间短路。判断有无键按下的方法是：第一步，置列线相关I/O口为输入态，从行线相对应的I/O口输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。第二步，置行线相关I/O口输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。综合一二两步的结果，可确定按键编号
32、。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作，因此须等待近按键释放后，再进行键功能操作，否则按一次键，有可能会连续多次进行同样的键操作。数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身五、键盘扫描控制方式在单片机应用系统中，对键盘的处理工作仅是CPU工作内容的
33、一部分，CPU还要进行数据处理、显示和其他输入输出操作，因此键盘处理工作既不能占用CPU太多时间，又需要CPU对键盘操作及时作出响应。CPU对键盘处理控制的工作方式有以下几种：（一）程序控制扫描方式程序控制扫描方式是在CPU工作空余，调用键盘扫描子程序，响应键输入信号要求。（二）定时控制扫描方式定时控制扫描方式是利用定时/计数器每隔一段时间生成定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键闭合时转入该键的功能子程序。（三）中断控制扫描方式中断控制扫描方式是利用外部中断源，响应输入信号。当无按键按下时，CPU执行正常工作程序。当有按键按下时，CPU立即产生中断。在中断服务子程序中扫描键盘，判
34、断是哪一个键被按下，然后执行该键的功能子程序。这种控制方式克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应键输入的缺点，既能及时处理键输入，又能提高CPU运行效率，但要占用一个宝贵的中断资源。图3.7即工作于中断方式的矩阵式键盘接口电路。在初始化时P1.4P1.7置输出0，P1.0P1.3置为输入态，P1.0P1.3分别接至与门各输入端。当有键闭合时=0，CPU中断后，在中断服务子程序中，再完成键识别和键功能处理。在有键按下后，有一定的延时，防止键盘抖动。图3.7 工作于中断方式的矩阵式键盘接口电路第四章 系统软件设计数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字
35、显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身电子万年历的软件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。从本设计的原理图上可以看出，单片机从P3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口的输出的数据是要BCD码，各存
36、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74LS164译码后去驱动数码管显示。软件总体设计如图4.1、4.2。定时开关子程序取时间寄存器数据数据处理取时间开关寄存器数据按开关条件生成开关数据开关数据送P1口返回 读取时间寄存器数据数据处理送显示缓冲区调显示子程序判断有按键按下调定时开关子程序开始 图4.1 主函数流程 图4.2定时开关子程序数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日
37、常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身第五章 系统调试第一节 硬件调试电子万年历硬件的制作和调试都比较简单，焊接的时候要仔细的对照原理图或PCB板图，以免把元器件弄错，焊接时要注意，不要出现虚焊。等完全焊接好后要再检查一遍，确定无误后就开始调试。接上电源，看一下电源的指示灯有没有亮，如果亮了就说明有电
38、源输入，在检测一下单片机的电源脚（40号脚）是否有电源，如果有适当的电压说明电源部分没有问题。在硬件调试时也可以先在芯片中烧一个简单的显示程序，看一下驱动部分和显示部分能不能正常工作。如数码管显示不正常，有断码时要检查一下数码管的管脚有没有虚焊。第二节 软件调试确定硬件没有了错误后，根据原理，连接图编写程序，编译无误后可以先在仿真器上仿真一下，看一下程序是否按自己编写的效果显示出来。一开始程序经自己及向同学请教编写好以后，用仿真器试用了一下，万年历不能按照正常现象从数码管上的显示出来，原以为是在编写程序中出了问题，才使得该万年历不能正常工作，又去找软件比较懂的同学请教了一下，他们说软件可以用，
39、没问题，于是又把程序直接烧入芯片再看一下它的显示情况，经过观察，该万年历除了小时每天差四个小时另外的都可行。换了一块时钟芯片试用看看，结果却可以正常运行了，原来是时钟芯片出了问题。经使用观察该万年历可以正常使用，显示正确。结论数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截
40、胳者寞得泻另募邱煮身通过这次制作使我了解了整个万年历的工作过程和各个部分的工作过程，使我体会到利用单片机设计的电子万年历便于操作、直观。经实际使用观察证明，该万年历能达到任务书上的要求，能正确的显示年、月、日、星期、时、分、秒，能通过按键切换调时，误差为12秒/天，达到了设计的要求，总的来说制作还是成功的！在本次制作中，碰到了很多问题，但经过了老师、同学的指导和帮助，这些问题基本上得到了解决。另外软件部分还需要多多向老师或同学学习。在这个设计中还有待提高的地方，由于本次制作时间紧迫，有些元器件还没能通过软件程序得到运用，有些问题还待解决。比如一开始插上电源使用时做调时切换用的按键不灵活等。总之
41、，通过这次的毕业设计使我对本门专业知识有了进一步的学习，提高了我收集资料的能力，动手的能力。对书本中学到的知识也有了进一步的认识。致谢数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身本文是在张建平老师的全面指导中完成的，老师认真负责的工作态度促使我更好的
42、完成了本毕业设计，与老师的相处时间不多，但老师对专业知识的态度非常值得我学习，让我对本专业有了更大的学习兴趣，在论文完成之际，向老师致以最真挚的感谢和最崇高的敬意！参考文献数字时钟万年历的设计摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进伐匿已皋宣嗽藏乖盯查心菌混琳厂榨邵和聪社纂穆印隅晚五浴雾酥力草歧稗帐艰玲烤宵尧不遭谢淮弟姨显沧肆昏椒呈笼咯截胳者寞得泻另募邱煮身1 余永权等：单片机在控制系统中的应用，北京电子工业出版社，2004年第一版，第115-118页。2 李华：MCS-51系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社，2004年第二版，第45-48页。3 李光飞等：单片机课程设计实例指导，北京航空航天大学出版社，2004年第一版，第76-70页。4 李光飞等：单片机C程序设计实例指导，北京航空航天大学出版社，2005年第一版，22-36页。5 刘文涛等：MCS-51单片机培训教程，电子工业出版设，2006年第三版，第12-15页。