大其应用，有着非常现实的意义。字电子钟的应用数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站码头剧场办公室等公共场所，给人们的生活学习工作娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确性能稳定携带方便等优点，它还用于计时自动报时及自动控制等各个领域。芜湖信息技术职业学院毕业论文设计第二章整体设计方案片机的选择单片机微型计算机是微型计算机的个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件中央处理器存储器和接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为个单片机控制系统。单片机经过代的发展，正朝着多功能高性能低电压低功耗低价格大存储容量强功能及较好的结构兼容性方向发展。发展趋势不外乎以下几个方面多功能单片机中尽可能地把所需要的存储器和口都集成在块芯片上，使得单片机可以实现更多的功能。比如编程计数器阵列视定时器高速口及计数器的捕获比较逻辑等。有的单片机针对个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。例如，有的芯片以内核为核心，集成了制器口者线控制器等，示驱动器也开始集成在位单片机中。高效率和高性能为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用水线和设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为单片机的时钟频率得到提高同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升由于集成度的提高，单片机的寻址能力片内容量都突破了以往的数量和限制。由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言如语言来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。低电压和低功耗芜湖信息技术职业学院毕业论文设计单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于工艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作功耗已经降低到些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。低价格单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。片机的主要应用领域和特点。家用电器领域用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器如洗衣机空调冰箱微波炉和电视机等功能更完善，更加智能化和易于使用。办公自动化领域单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备，如计算机的键盘磁盘驱动打印机复印机电话机和传真机等。商业应用领域商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似，但更加注重设备的稳定性可靠性和安全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器收款机条形码阅读器安全监测系统空气调节系统和冷冻保鲜系统等，都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比，这些系统由于比较封闭，可以更有效地防止病毒和电磁干扰等，可靠性更高。工业自动化在工业控制和机电体化控制系统中，除了采用工控计算机外，很多都是以单片机为核心的单片机和多机系统。智能仪表与集成智能传感器目前在各种电气测量仪表中普遍采用了单片机应用系统来代替传统的测量系统，使得测量系统具有存储数据处理查询及联网等智能功能。将单片机和传感器相结合，可以构成新代的智能传感器。它将传感器变换后的物理量作进步的变化和处理，使其成为数字信号，可以远距离传输并与计算机接口。现代交通与航空航天领域通常应用于电子综合显示系统动力监控系统自动驾驶系统通信系统以及运行监视系统等。这些领域对体积功耗稳定性和实时性的要求往往比商用系统还要高，因此采用单片机系统更加重要。芜湖信息技术职业学院毕业论文设计目前，我国生产很多型号的单片机，在此，我们采用型号为单片机。因为个低电压，高性能位单片机，片内含可反复擦写的读程序存储器和随机存取数据存储器器件采用司的高密度非易失性存储技术生产，兼容标准令系统，片内置通用位中央处理器和储单元，内置功能强大的微型计算机的供了高性价比的解决方案。个低功耗高性能单片机，个引脚，个外部双向输入输出端口，同时内含个外中断口，个位可编程定时计数器,个全双工串行通信口，以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和别是可反复擦写的储器可有效地降低开发成本。片机的基本结构片机内部结构单片机包含中央处理器程序存储器数据存储器定时计数器并行接口串行接口和中断系统等几大单元及数据总线地址总线和控制总线等三大总线，作，在脚上出现个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器向芜湖信息技术职业学院毕业论文设计，出口全部为高电平，堆栈指针写入，其它专用寄存器被清。高电平下降为低电平后，系统即从地址开始执行程序。然而，初始复位不改变括工作寄存器状态，的初始态。电自动和手动复位电路图单片机单片机时钟源内部时钟方式外部时钟方式图部和外部时钟方式图的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，脚可接上备用电源，以保证单片机内部数据不丢失。当访问外部程序器时，址锁存的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，将有个时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作个时钟向外输出。更有个特点，当访问外部程序存储器，跳过个脉冲。芜湖信息技术职业学院毕业论文设计如果单片机是编程其间，将用于输入编程脉冲。当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，位地址数据将出现在上，外部程序存储器则把指令数据放到上，由入并执行。和单片机，内置有程序存储器，当高电平并且程序地址小于，读取内部程序存储器指令数据，而超过址则读取外部指令数据。如低电平，则不管地址大小，律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的,必须接地。第三章数字钟的硬件设计芜湖信息技术职业学院毕业论文设计小系统设计片机最小系统的结构图单片机的最小系统是由电源复位晶振组成，下面介绍下每个组成部分。电源引脚电源端接地端工作电压为，另有作电压则是引脚功能样。外接晶体引脚图振连接的内部外部方式图芜湖信息技术职业学院毕业论文设计片内振荡器的反相放大器输入端，是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为钟频率就为振的频率可以在选择。电容取右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。片机内部有个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器起构成个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低震荡器的稳定性起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。复位在振荡器运行时，有两个机器周期个振荡周期以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，芯片便循环复位。复位后均置引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为处开始运行程序。复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚过个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的复位电路采样次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。当时钟频率选用，取，为，为。复位操作不会对内部常用的复位电路如下图所示芜湖信息技术职业学院毕业论文设计图用复位电路图口个位漏极开路型双向端口，端口置对端口写时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动个对内部序存储器编程时，接收指令字节校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，是分时转换的地址低位数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。口个带有内部上拉电阻的位双向端口。输出时可驱动个口置时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部序存储器编程时，接收低位地址信息。口个带有内部上拉电阻的位双向端口。输出时可驱动个口置时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部序存储器编程时，接收高位地址和控制信息。在访问外部程序和位外部数据存储器时，送出高位地址。而在访问位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。④口个带有内部上拉电阻的位双向端口。输出时可驱动个口置时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部序存储器编程时，接控制信息。除此之外口还用于些专门功能，具体请看下表。芜湖信息技术职业学院毕业论文设计表端口引脚兼用功能表脚兼用功能行通讯输入行通讯输出部中断部中断时器输入时器输入部数据存储器写选通部数据存储器写选通示电路显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据，按照材料及产品工艺，单片机应用系统中常用的显示器有发光二极管示器液晶示器示器等。示器是现在最常用的显示器之，如下图所示。图示器的符号图发光二极管特殊的半导体材料砷化镓磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式示器件半导体显示器。分段式显示器码管由条线段围成字型，每段包含个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮灭，就可以显示各种字形或符号。阴之分。图是共阳式共阴式码管的原理图和符号芜湖信息技术职业学院毕业论文设计图阳式共阴式码管的原理图和数码管的符号图显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时分秒，因此需要个数码管，另需两个数码管来显示横。采用动态显示方式显示时间，硬件连接如下图所示，时的十位和个位分别显示在第个和第二个数码管，分的十位和个位分别显示在第四个和第五个数码管，秒的十位和个位分别显示在第七个和第八个数码管，其余数码管显示横线。示器的显示控制方式按驱动方式可分成静态显示方式和动态显示方式两种。对于多位示器，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，其硬件连接方式如下图所示。芜湖信息技术职业学院毕业论文设计图码管的硬件连接示意图数码管使用条件段及小数点上加限流电阻使用