單片機電子時鐘畢業(yè)論文

1、<p><b>　　一.緒 論</b></p><p>　　二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。單片機（亦稱微控制器）的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。它的出現(xiàn)是近代計算機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在這個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。<

2、/p><p>　　單片機具有體積小、功能強、應(yīng)用面廣等優(yōu)點，目前正以前所未見的速度取代著傳統(tǒng)電子線路構(gòu)成的經(jīng)典系統(tǒng)，蠶食著傳統(tǒng)數(shù)字電路與模擬電路固有的領(lǐng)地。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。</p><p>　　現(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛。彩電、冰箱、空調(diào)、錄像機、VCD、遙控器、游戲機、電飯煲等無處不

3、見單片機的影子，單片機早已深深地融入我們每個人的生活之中。</p><p>　　單片機能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。單片機按用途大體上可分為兩類，一種是通用型單片機，另一種是專用型單片機。</p><p>　　1.1 單片機基礎(chǔ)知識</p><p>　

4、　單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講，一塊芯片就成了一臺計算機。</p><p>　　MCS-51單片機是美國INTEL公司于1980年推出的產(chǎn)品，與MCS- 48單片機相比，它的結(jié)構(gòu)更先進，功能更強，在原來的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令，指令數(shù)達111條，MCS-51單片機可以算是相當成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS-51系列或其兼容的單片機

5、仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，各高校及專業(yè)學校的培訓教材仍與MSC-51單片機作為代表進行理論基礎(chǔ)學習。</p><p>　　MCS-51系列單片機主要包括8031、8051和8751等通用產(chǎn)品。</p><p>　　DP-51S單片機仿真實驗儀是由廣州致遠電子有限公司設(shè)計的DP系列單片機仿真實驗儀之一，是一種功能強大的單片機應(yīng)用技術(shù)學習、調(diào)試。</p><p>　　1.2

6、 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分為如下幾個范疇：</p><p>　　一、在智能儀器儀表的應(yīng)用</p><p>　　單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中。計，示波器，各種分析儀）。</p>

7、<p>　　二、在家用電器中的應(yīng)用</p><p>　　可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。</p><p>　　三、在工業(yè)控制中的應(yīng)用</p><p>　　用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智

8、能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。</p><p>　　四、在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。</p><p>　　五、單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用&l

9、t;/p><p>　　單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 </p><p>　　此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。</p><p>　　1.3單片機的發(fā)展趨勢</p><p>　　單片機現(xiàn)在可以說是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片

10、制造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應(yīng)用提供了廣闊的天地。</p><p>　　縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機的發(fā)展趨勢，大致有：</p><p><b>　　一、微型單片化</b></p><p>　　現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都

11、是將中央處理器（CPU）、隨機存取數(shù)據(jù)存儲（RAM）、只讀程序存儲器（ROM）、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路）、WDT（看門狗）、有些單片機將LCD（液晶）驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。</p><

12、p>　　二、低功耗CMOS化</p><p>　　MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造商基本都采用了CMOS（互補金屬氧化物半導體工藝）。 三、主流與多品種共存</p><p>　　現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)

13、的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的Winbond系列單片機。所以80C51占據(jù)了半壁江山。</p><p>　　九十年代以后，單片機在結(jié)構(gòu)上采用雙CPU或內(nèi)部流水線，CPU位數(shù)有8位、16位、32位，時鐘頻率高達20MHZ，片內(nèi)帶有PWM輸出、監(jiān)視定時器WDT、可編程計數(shù)器陣列PCA、DMA傳輸、調(diào)制解調(diào)器等。芯片向高度集成化、低功耗方向的發(fā)展，使得單片機在大量數(shù)據(jù)的實時處理、高級通信

14、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、復(fù)雜工業(yè)過程控制、高級機器人以及局域網(wǎng)等方面得到大量應(yīng)用。這類單片機有NEC公司的MPD7800，MITSUBISHI公司的M337700，REVKWELL公司的R6500。</p><p><b>　　二、本實驗概述</b></p><p>　　本實驗采用偉福實驗系統(tǒng)進行板上仿真，它提供了強大的軟硬件調(diào)試手段。此次學習流程是先讀程序，由程序和已知

15、部分電路圖推出硬件電路圖的連接，在讀懂程序的基礎(chǔ)上，對程序進行修改以實現(xiàn)另外一種功能。程序流程圖如附錄圖二。</p><p><b>　　程序</b></p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　　#define LEDLen 6</p><p>　　#define PB1

16、 2 // 164 時鐘位</p><p>　　#define PB0 1 // 164 數(shù)據(jù)位</p><p>　　xdata unsigned char OUTBIT _at_ 0x8002; // 位控制口</p><p>　　xdata unsigned char OUTSEG _at_ 0x8004; // 段控制口</p>

17、<p>　　unsigned char LEDBuf[LEDLen]; // 顯示緩沖</p><p>　　code unsigned char LEDMAP[] = { // 八段管顯示碼</p><p>　　0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,</p><p>　　0x7f, 0x6f,

18、 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71</p><p><b>　　};</b></p><p>　　void Delay(unsigned char CNT)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p&

19、gt;<p>　　while (CNT-- !=0)</p><p>　　for (i=100; i !=0; i--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void DisplayLED()</p><p><b>　　{</b></p>&l

20、t;p>　　unsigned char i, j;</p><p>　　unsigned char Pos;</p><p>　　unsigned char LED;</p><p>　　Pos = 0x20; // 從左邊開始顯示</p><p>　　for (i = 0; i < LEDLen; i++) {</p&g

21、t;<p>　　OUTBIT = 0; // 關(guān)所有八段管</p><p>　　LED = LEDBuf[i];</p><p>　　OUTSEG = LED;</p><p>　　OUTBIT = Pos; // 顯示一位八段管</p><p><b>　　Delay(1);</b></p

22、><p>　　Pos >>= 1; // 顯示下一位</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　// ==============================================================

23、=================</p><p>　　#define Tick 10000 // 10000 x 100us = 1s</p><p>　　#define T100us (256-50) // 100us時間常數(shù)(6M)</p><p>　　unsigned char Hour, Minute, Second;</p>

24、<p>　　unsigned int C100us; // 100us記數(shù)單元</p><p>　　void T0Int() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　C100us--;</b></p><p>　　if (C100

25、us == 0) {</p><p>　　C100us = Tick; // 100us 記數(shù)器為0, 重置記數(shù)器</p><p><b>　　Second++;</b></p><p>　　if (Second == 60) {</p><p>　　Second = 0;</p><p>

26、;<b>　　Minute++;</b></p><p>　　if (Minute == 60) {</p><p>　　Minute = 0;</p><p><b>　　Hour++;</b></p><p>　　if (Hour == 24) Hour = 0;</p><

27、p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>

28、　　{</b></p><p>　　TMOD = 0x02; // 方式2, 定時器</p><p>　　TH0 = T100us;</p><p>　　TL0 = T100us;</p><p>　　IE = 0x82; // EA=1, IT0 = 1</p><p>　　Hour

29、= 0;</p><p>　　Minute = 0;</p><p>　　Second = 0;</p><p>　　C100us = Tick;</p><p>　　TR0 = 1; // 啟動定時器0</p><p>　　while (1) {</p><p>　　LEDBuf[

30、0] = LEDMAP[Hour/10];</p><p>　　LEDBuf[1] = LEDMAP[Hour%10] | 0x80;</p><p>　　LEDBuf[2] = LEDMAP[Minute/10];</p><p>　　LEDBuf[3] = LEDMAP[Minute%10] | 0x80;</p><p>　　LEDBu

31、f[4] = LEDMAP[Second/10];</p><p>　　LEDBuf[5] = LEDMAP[Second%10];</p><p>　　DisplayLED();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　} 由此得到硬件連接。如附錄圖1.</p><p>&

32、lt;b>　　三、改寫的程序</b></p><p>　　本來想設(shè)計程序在某個時間到的時候會報警，但是時間有限，沒有找到蜂鳴器，所以就連接了P1與Led，為了方便驗箱，時間設(shè)在一分鐘，一分鐘時led報警，即以一分鐘的頻率閃亮。一分鐘后停止報警。所編寫程序如下：</p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　

33、　#define LEDLen 6</p><p>　　#define PB1 2 // 164 時鐘位</p><p>　　#define PB0 1 // 164 數(shù)據(jù)位</p><p>　　bit LEDBuf;</p><p>　　sbit LED = P1^0;</p><p>　　xdata

34、 unsigned char OUTBIT _at_ 0x8002; // 位控制口</p><p>　　xdata unsigned char OUTSEG _at_ 0x8004; // 段控制口</p><p>　　unsigned char LEDBuf[LEDLen]; // 顯示緩沖</p><p>　　code unsigned char L

35、EDMAP[] = { // 八段管顯示碼</p><p>　　0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,</p><p>　　0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71</p><p><b>　　};</b></p><

36、;p>　　void Delay(unsigned char CNT)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　while (CNT-- !=0)</p><p>　　for (i=100; i !=0; i--);</p>&l

37、t;p><b>　　}</b></p><p>　　void DisplayLED()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i, j;</p><p>　　unsigned char Pos;</p><p>　　un

38、signed char LED;</p><p>　　Pos = 0x20; // 從左邊開始顯示</p><p>　　for (i = 0; i < LEDLen; i++) {</p><p>　　OUTBIT = 0; // 關(guān)所有八段管</p><p>　　LED = LEDBuf[i];</p><

39、;p>　　OUTSEG = LED;</p><p>　　OUTBIT = Pos; // 顯示一位八段管</p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p>　　Pos >>= 1; // 顯示下一位</p><p><b>　　}</b></

40、p><p><b>　　}</b></p><p>　　// ===============================================================================</p><p>　　#define Tick 10000 // 10000 x 100us = 1s</p&g

41、t;<p>　　#define T100us (256-50) // 100us時間常數(shù)(6M)</p><p>　　unsigned char Hour, Minute, Second;</p><p>　　unsigned int C100us; // 100us記數(shù)單元</p><p>　　void T0Int() interrupt

42、1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　C100us--;</b></p><p>　　if (C100us == 0) {</p><p>　　C100us = Tick; // 100us 記數(shù)器為0, 重置記數(shù)器</p><p>

43、<b>　　Second++;</b></p><p>　　if (Second == 60) {</p><p>　　Second = 0;</p><p><b>　　Minute++;</b></p><p>　　if (Minute == 60) {</p><p>

44、　　Minute = 0;</p><p><b>　　Hour++;</b></p><p>　　if (Hour == 24) Hour = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><

45、;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD = 0x02; // 方式2, 定時器</p><p>　　TH0 = T1

46、00us;</p><p>　　TL0 = T100us;</p><p>　　IE = 0x82; // EA=1, IT0 = 1</p><p>　　Hour = 0;</p><p>　　Minute = 0;</p><p>　　Second = 0;</p><p>　

47、　C100us = Tick;</p><p>　　TR0 = 1; // 啟動定時器0</p><p>　　if ( Minute== 1) {</p><p>　　LED = !LED; // 取反LED</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while (

48、1) {</p><p>　　LEDBuf[0] = LEDMAP[Hour/10];</p><p>　　LEDBuf[1] = LEDMAP[Hour%10] | 0x80;</p><p>　　LEDBuf[2] = LEDMAP[Minute/10];</p><p>　　LEDBuf[3] = LEDMAP[Minute%10] |

49、 0x80;</p><p>　　LEDBuf[4] = LEDMAP[Second/10];</p><p>　　LEDBuf[5] = LEDMAP[Second%10];</p><p>　　if (Minute == 0) {</p><p>　　LEDBuf = !LEDBuf; // 取反LED</p><p

50、><b>　　delay(10)</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　while (1) {</p><p>　　LED = LEDBuf;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　Displ

51、ayLED();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　在實驗箱上已經(jīng)驗證成功！</p><p><b>　　四、課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過這緊張的一周課設(shè)，在沒有做課程設(shè)

52、計以前覺得課程設(shè)計只是對這一年年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。這一周不僅要對那么長的程序進行分析，還有畫硬件圖，畫硬件圖的軟件也是初次接觸，所以時間真的很緊張！也發(fā)現(xiàn)學習是種能力，誰學的快，誰學的慢，在這緊張的氛圍里很凸顯。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習

53、的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中也使我們的同學關(guān)系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。</p><p>　

54、　我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。</p><p>　　在此要感謝我的指導老師xx對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同

55、學交流經(jīng)驗和自學并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立學習的能力。</p><p><b>　　五、參考資料</b></p><p>　　1、張淑清編著《單片機原理》。第一版。</p><p>　　1. 張志良編著.《單片機原理與控制技術(shù)》.第2版. 機械工業(yè)出版