基于89c51的数字电子钟设计课程设计(编辑修改稿)

基于89c51的数字电子钟设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

0 0 星期数据 年 06H 8CH 8DH 00~99 年数据 多字节读写 BEH BFH — — 表 345 片内时钟数据寄存器 ≈ SCLK SCLK K I/O 5 0 0 0 7 0 0 0 1 3 0 0 0 5 0 0 0 7 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 2 4 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 ≈ 4 0 0 0 6 0 0 0 R/C A2 A3 A0 A1 R/W A4 1 ≈ DATA I/O BYTE DATA I/O BYTE ≈ RST 单片机原理与接口技术课程设计 15 DS1302 在本设计中的应用 实时时钟芯片 DS1302 采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，也可以关闭充电功能，芯片采用 32768Hz 晶振。 要特别说明的是，备用 电源 BT1 可以用电池或超级电容（ 10 万μ F以上）。 虽然 DS1302 在主电源掉电后耗电很小，但如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。 如果断电时间较短（几小时或几天），可以用漏电较小的普通电解电容代替（ 100μ F就可以保证 1 小时的正常走时），本设计采用 3V 的锂电子电池。 DS1302 在第一次加电后，需进行初始化操作。 初始化后就可以按正常方法调整时间。 DS1302 的时钟电路如图 346所示。 V c c 21X12X23GND4V c c 18S C L K7I / O6R S T5U4D S 1 30 2Y132 .7 68B T 13VC40. 1u FV C CB A T T +S C L KI / OR S T 图 346 DS1302 时钟电路 键盘电路 本设计用到四个独立式键盘分别接到 P1 口的低 4 位，为保证 P1 口低 4位在按键无按下时为高电平，特在 P1 口的低四位外接上拉电阻。 键盘电路如图 35所示。 按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。 按键闭合过程在相应的 I/O 端口形成一个负脉冲。 闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。 抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在 510ms 之间。 为了避免 CPU 多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。 因此本设计采用独立式按键，直接用 I/O 口线构成单个按键电路，每个按键占用一条 I/O 口线 ，每个按键的工作状态不会产生互相影响。 单片机原理与接口技术课程设计 16 K1S W P BK2S W P BK3S W P BK4S W P BR51KR61KR71KR81KV C CP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3 图 35 键盘电路 各按键对应的功能如下： （ 1） K1 键为功能移位键，依据按下的次数对应选中调节年、月、日、时、分、秒或者星期，具体在键盘子程序中详细介绍。 （ 2） K2 键为数字“ +“键，按一下则对应的数字加 1。 （ 3） K3 键为数字“ ”键，按一下则对应的数字减 1。 （ 4） K4 键为总返回键。 显示电路 显示电路中用到的元器件介绍： （ 1）数码管 LED LED 显示器由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个笔画或一个点就发光。 控制相应的管导通，就能显示出对应字符。 各段 LED 显示器需要由驱动电路驱动。 在七段 LED 显示器中，通常将各段发光二极管的阴极或阳极连在一起作为公共端。 将各段发光二极管连在一起的叫共阳极显示器，用低电平驱动；将阴极连在一起的叫共阴极显示器，用高电平驱动。 静态显示有并行输出和串行输出两种方式。 静态显示就是每一个显示器各笔画段都要独占具有一个锁存功能的输出口线， CPU把要显示的字形代码送到输出口上，就可以使显示器上显示所需的数 字或符号，此后，即使 CPU 不在去访问它，因为各笔画段借口具有锁存功能，显示的内容也不会消失。 数码管动态显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是 单片机原理与接口技术课程设计 17 将所有数码管的 8个显示笔划 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极 COM 增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通 COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显 示出字形，没有选通的数码管就不会亮。 透过分时轮流控制各个 LED 数码管的 COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。 在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为 1～ 2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的 I/O 口，而且功耗更低。 （ 2）译码器 74LS138 74HC138 译码器是通过 3 条线来达到控制 8条线的状态，就是通过 3 条控制线 A0、 A A2 不同的高低电平组合来控制 Y0～ Y7 的输出状态，其中 4和 5为使能地端，与 8引脚共同接地，当接高电平时 Y0到 Y7输出高电平。 6 号脚为使能端，为高电平时有效。 74HC138 封装如图 361所示。 当需要级联时只需要改变使能端信号引脚即可，连接方法简单。 图 361 74LS138封装图 （ 3） 8D 锁存器 74573 74573与 74373功能相似，都是 8D锁存器，可驱动数码管。 其功能如下： 三态总线驱动输出 单片机原理与接口技术课程设计 18 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： 74LS573 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。 74573的引脚图如下： 图 362 74573 引脚图 显示电路设计： 本设计采用 16 个共阴极数码管，其中 DS1DS4 显示年， DS5DS6 显示月，DS7DS8 显示日， DS9DS10 显示时， DS11DS12 显示分， DS13DS14 显示秒， DS15显示星期， DS16 用于整点报时时的闪烁位。 在显示部分硬件电路设计中用两个74573 分别驱动前 8 个数码管和后 8个数码管，采用总线的连接方式，并在 74573与 LED 之间 加上限流电阻，阻值为 100 欧姆。 两个 74573 的输入端均与 P0 口相连，即 P0 口为 LED 的段选端，用于向 LED输入数型码，并接上拉电阻，阻值均为 10K 欧姆。 单片机原理与接口技术课程设计 19 P3 口的低 3位分别接两个 74LS138 译码器的 A、 B、 C 端，用 、 分别接两个译码器的使能端 E3。 两个译码器的 16个输出端分别接 16 个数码管，用于 LED 的位选端。 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 1abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 4abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 5abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 9abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 6abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1 0abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 1abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 4abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 5abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 6abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 7abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9D S 8Y016Y115Y214Y313Y412Y511Y610Y79A1B2C3E14E25E36V c c7GND8U674 L S 13 8Y016Y115Y214Y313Y412Y511Y610Y79A1B2C3E14E25E36V c c7GND8U774 L S 13 8V C CV C CL E D 1L E D 2L E D 3L E D 4L E D 5L E D 6L E D 7L E D 8L E D 9L E D 1 0L E D 1 1L E D 1 2L E D 1 3L E D 1 4L E D 1 5L E D 1 6L E D 1 L E D 2 L E D 3 L E D 4 L E D 5 L E D 6 L E D 7 L E D 8L E D 1 0 L。