章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。 我所设计的这个自动报时系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软 件功能强，运行稳定可靠等优点。 硬件系统设计 总体框图设计 我所设计的是个自动报时系统，自动报时系统用到的单片机芯片是 芯片，除此之外还包括晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统 还有式按键电路动态显示电路等等总体设计框图如图所示。 图总体设计框图 单片机选型 的特点 是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器 的低电压，高性能 位单片机。该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 指令集和输出管脚相兼容。的管脚图如图所示。 动 态 显 示 蜂 鸣 器 按键电路 路 晶振电路 芯片电路 复位电路 图管脚图 主要特性 与兼容 字节可编程闪烁存储器 寿命写擦循环 数据保留时间年 全静态工作 三级程序存储器锁定 位内部 可编程线 两个位定时器计数器 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路 单片机附属电路 单片机附属电路主要有晶体振荡电路和复位电路。 晶体振荡电路 晶体振荡器的作用石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定 频率和选择频率，是种可以取代谐振回路的晶体谐振元件。 本设计所用的晶体振荡电路如图所示 图晶体振荡电路 此晶振电路所选用的石英晶振频率为。 时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如的晶振，它的时间周期就是 ，是计算机中最基本的最小的时间单位。 在个时钟周期内，仅完成个最基本的动作。对于种单片机，若采 用了的时钟频率，则时钟周期为若采用的时钟频率，则时钟周期 为。由于时钟脉冲是单片机的基本工作脉冲，它控制着单片机的工作节奏 使单片机的每步都统到它的步调上来。显然，对同种机型的单片机， 时钟频率越高，单片机的工作速度就越快。但是，由于不同的单片机的硬件电路 和器件不完全相同，所以其需要的时钟频率范围也不相同。我们学习的系列单 片机的时钟范围是。 二复位电路 单片机复位是使和系统中的其他功能部件都处在个确定的初始状态， 并从这个状态开始工作，例如复位后，使单片机从第个单元取指令。 无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，所以 我们必须弄清楚型单片机复位的条件复位电路和复位后状态。 单片机复位的条件是必须使或引脚加上持续两个机器周期即 个振荡周期的高电平。例如，若时钟频率为，每机器周期为，则只 需以上时间的高电平，在引脚出现高电平后的键，此时电源经电阻分压， 在端产生复位高电平。 式按键控制电路 式键盘的接口电路在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键 向系统输入信息。这时，可将每个按键直接接在根接口线上，这种连接方 式的键盘称为式键盘。如图所示，每个按键单独占有根接口 线，每根接口线的工作状态不会影响到其他接口线。这种按键接口电路 配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用根线，接口线浪费较 大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。 在此电路中，按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开时， 接口线有确定的高电平。当接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉 电阻。式按键具体在自动报时系统中的应用，在中有详细介绍。 图式键盘电路 自动报时系统的按键接口及功能工作原理 在自动报时系统中采用个的键盘，其中个为功能键个为数字调 整键个为取消设置键，用来设定时间个为键，用来设定定时时间。 按键的接口由来完成。 时间调整按下功能键，系统停止计时显示，进入时间设定状态，系统 只显示小时的内容，其余位处于全暗状态，等待按键设置。此时按动数字 调整键后小时将会加，按动取消键后又重新回到原来的时间显示状态若再按 动功能键则用来调整分钟，此时小时和秒的位指示全暗，按数字调整键后 可以对分钟增调整，按动取消键后又重新回到原来的时间显示状态再按动功 能键则用来调整秒，此时小时和分钟的位指示全暗，秒显示当前的秒数， 暗数字调整键可以对秒进行增调整，按动取消键后又重新回到原来的时间显示 状态，按动功能键后系统将自动由设定后的时间开始计时显示。 闹钟设置启闹按下键，系统继续计时，但显示为,此时 再按动功能键后进入闹钟设置状态，设置过程和时间调整相同，但是最后按功能 键确定后显示定时时间后自动启动定时闹钟功能，并恢复时间显示。定时时 间到，蜂鸣器鸣叫后自动停闹，每次设置时只能定次，下次需重新设置。 按键开关的去除抖动功能 目前,单片机应用系统上的按键常采用机械触点式按键,它在断 开闭合时输入电压波形如图所示可以看出机械触点在闭合及断开瞬间均 有抖动过程,时间长短与开关的机械特性有关,般为。由于抖动，会造 成被查询的开关状态无法准确读出。例如，次按键产生的正确开关状态，由于 键的抖动，多次采集到底电平信号，会被误认为按键被多次按下，就会多次 进行键输入操作，这是不允许的。为了保证对键的次闭合仅在按键稳定时 作次键输入处理，必须消除产生的前沿后沿抖动影响。所以我在软件设计 中作了相应设计。 后沿前沿识别区 按键过程 图按键过程 动态显示电路 数码管简介 数码管结构 数码管由个发光二极管以下简称字段构成，通过不同的组合可用来显示 数字字符及小数点。数码管的外形结构如图所示。 数码管又分为共阴极和共阳极两种结构，分别如图和图所示。 外型结构共阴极共阳极 图数码管结构图 数码管工作原理 由于我们采用的是共阴极数码管，所以介绍共阴极数码管的工作原理如下 共阴极数码管的个发光二极管的阴极二极管负端连接在起。通常， 公共阴极接低电平般接地，其它管脚接段驱动电路输出端。当段驱动电 路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同 组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流， 还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。 共阳极数码管的工作原理与共阴极的正好相反。 数码管字形编码 要使数码管显示出相应的数字或字符，必须使段数据口输出相应的字形编 码。显示字型码表见表 表显示字型码表 显示字符共阴极共阳极显示字符共阴极共阳极 毕业设计 题目自动报时系统 系别机电系 专业机电体化 班级机电函授 姓名时文龙 学号 指导教师田丰 日期年月 摘要 本设计是利用单片机原理设计的自动报时系统。其中，自动报时系统以 单片机为核心，采用个式按键来调整时间和设置闹铃，用共阴极动态六段 动态显示来显示时间，计时方案采用时钟芯片。以路反向动态缓冲器 作为的动态扫描的段码控制驱动信号,用外接片集电极开路反向门 电路门做位的位选信号驱动口，个数码管的根段选线分别接 的输出,共阴极端与的输出端相连,从左到右依次来显示时，分，秒。 正文中首先简单描述了硬件系统的工作原理，且附以硬件系统的设计框图，论述 了本次毕业设计所应用的各种硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,并 具体描述了外接电路接口的软硬件调试。 本文撰写的主导思想是软硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编 写。 关键词单片机，自动报时系统，位码，段码，显示 目录 设计任务书, 前言 硬件系统设计 总体框图设计 单片机选型 式按键控制电路 动态显示电路 时钟芯片 电路原理 软件设计 设计思路 主程序模块 显示程序模块 的写时钟程序模块 按键程序模块 定时器程序模块 系统调试 结论 致谢 参考文献 附录 前言 随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高体积将更小功 能将更强。在单片机家族中，系列是其中的佼佼者，加之公司将其 系列中的内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著 名制造厂商，如华邦等，这些公司都在保持与 单片机兼容的基础上改善了的许多特性。这样，就变成有众 多制造厂商支持的发展出上百品种的大家族，现统称为系列。单 片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的品种繁多，功能各 异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，可能最终形成事实上的标 准芯片。 本设计采用的是公司的芯片，此芯片根据了充分的静止 控制器与三级节目记忆锁，共有条线,定时计数器，个中断来源， 闪存,个字节在芯片。 由于本设计所做的是个自动报时系统简单，所以要用到单片机的最小应用 系统模块，还需要用式键盘和动态显示模块。 而我的硬件设计详见第二章，主要介绍了需要哪几部分硬件电路和硬件系统 的概叙。在节介绍了主要的硬件框架节简单的介绍了单片机最小应用 系统的性能和附属电路节详细介绍了键盘控制电路节介绍了动态显 示电路。介绍了芯片。在第三章中我们详细的解说了软件系统的设计。 节介绍了我们做这个设计的程序设计思路节介绍了主程序模块及其框 图节介绍了显示程序模块及其框图。第四章是我对此设计的调试过程和结 果显示。第五章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。 我所设计的这个自动报时系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软 件功能强，运行稳定可靠等优点。 硬件系统设计 总体框图设计 我所设计的是个自动报时系统，自动报时系统用到的单片机芯片是 芯片，除此之外还包括晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统 还有式按键电路动态显示电路等等总体设计框图如图所示。 图总体设计框图 单片机选型 的特点 是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器 的低电压，高性能 位单片机。该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 指令集和输出管脚相兼容。的管脚图如图所示。 动 态 显 示 蜂 鸣 器 按键电路 路 晶振电路 芯片电路