1、国家职业资格全省统一鉴定维修电工技师(职业资格二级)文章题目:AT89S52 单片机的电子时钟制作姓 名 : 谢 楠 身份证号: 372328199008212112 所在省市: 东 营 市 所在单位: 东 营 市 技 师 学 院 指导教师: 王 永 祥 摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针
2、对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。数字钟是采用数字电路实现对“时” 、 “分” 、 “秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采用 LED 数码管显示时、分、秒,以 24 小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用 12MHz 的晶振产生振荡脉冲,定时器计数。在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。本次做的数字钟是以单片机(AT89C52)为核心,结合相关的元器件(共阴极 LED 数码显示器、晶振等),再配
3、以相应的软件,达到制作简易数字钟的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接关键词:AT89S52 单片机,电子焊接,液晶显示目 录第一章 引言 .4第二章 数字钟的构成 .52.1 晶体振荡器电路 52.2 时间计数器电路 .52.3 译码驱动电路 5第三章 数字钟工作原理如图所示: 6第四章 实验中所需的材料 7第五章 应如何焊接电子元件: 8第六章 单片机程序 9第七章 数字钟原理图和装配图 .13第八章 总结 14参考文献: .14致谢 .15第一章 引言20 世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信
4、息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。单片机模块中最常见的是数字钟,数字
5、钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,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、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以
6、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。第二章 数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路.由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的 1MHZ 时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟. 2.1 晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的 12MHz 的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路.2.2 时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器电路构成,秒个位和秒十位计数器
7、,分个位和分十位计数器为 60 进制计数器.2.3 译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的 8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流.数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为 LED 数码管.第三章 数字钟工作原理如图所示:本套件采用 AT89C2051 单片机制作,采用 3 到 6V 直流电源,S1 复位按键, S2 调时, S3 调分.输出:P3.0,P3.1,P3.2,P3.3 是四个 LED 的片选位。单片机中P1.0 到 p1.7 是每个 LED 的位选。电阻 R8 到 R15 为限流电阻。输入:单片
8、机的 4 号和 5 号管脚连接单片机的时钟电路,1 号管脚连接单片机的复位电路,再加上 20 号管脚构成了单片机的最小控制系统。开关 S2 连接单片机的 P3.4 负责调时,开关 S3 连接单片机的 P3.5 负责调分,他们构成单片机的中断控制系统。第四章 实验中所需的材料材料名称 元件数量5V 电源 1 个面包板 1 块万用表 1 块剪刀 1 把网络线 10cm89C2051 单片机 1 个三极管 4 个10k 电阻 1 个4.7k 电阻 6 个30pf 电容 2 个LED 数码显示 1 个560 欧姆电阻 8 个开关 3 个12M 晶振 1 个第五章 应如何焊接电子元件:焊接工艺技术是生产
9、整机类电子产品最关键的工艺技术之一,焊接质量的好坏在一定程度上可以代表企业装联技术水平的高低。从事电子产品工作的工程技术人员必须全面深入地掌握这门关键的工艺技术。首先用镊子小心元件放到板上,注意不要损坏引脚。使其与焊盘对齐,要保证元件的放置方向正确。 将烙铁头尖沾上少量的焊锡,用工具向下按住已对准位置的元件,使元件固定而不能移动。在焊完后重新检查元件的位置是否对准,最后用镊子检查是否有虚焊。电烙铁是捏在手里的,使用时千万注意安全。在使用中,应使烙铁头保持清洁,并保证烙铁的尖头上始终有焊锡。使用烙铁时,烙铁的温度太低则熔化不了焊锡,或者使焊点未完全熔化而形成不好看、不可靠的样子。温度太高又会使烙
10、铁烧死。另外也要控制好焊接的时间,电烙铁停留的时间太短,焊锡不易完全熔化,形成“虚焊”,而焊接时间太长又容易损坏元器件。接触位置:烙铁头应同时接触需要互相连接的 2 个工件,烙铁一般倾斜 45o,如图 7a 所示,应避免只与其中的一个工件接触和接触面积太小的现象。接触压力:烙铁头与工件接触时应略施压力,以对工件表面不造成损伤为原则。供给位置:送锡时焊锡丝应接触在烙铁头的对侧,如图 7b 所示,因为熔融焊锡具有向温度高的方向流动的特性,因此在对侧加锡,它会很快流向烙铁头接触部位,以保证焊点四周均匀布满焊锡。脱离动作:脱离时动作要迅速,一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出,即将脱离时又快速的
11、向回带一下,然后快速地脱离,以免焊点表面拉出毛刺。第六章 单片机程序初始化程序段org 0030h start: mov sp,#30h mov tmod,#11h ;定时器设置mov th0,#3ch ;定时 1 秒mov tl0,#0b0hmov iE,#8ah ;打开定时中断mov p1,#00hsetb tr0;主程序段main: mov p1,#00hmov a,p1jb acc.3,proc3 ;查询 P1.3 端口电压jb acc.2,proc2 ;查询 P1.2 端口电压ajmp main;二次检测 P1.3,P1.2 端口电平proc3: acall delay0 ;延时 2
12、0ms mov p1,#00hmov a,p1jb acc.3,jiafenretproc2: acall delay0 ;延时 20msmov p1,#00hmov a,p1jb acc.2,jiashiret;调节分子程序jiafen: clr p1.3mov ie,#00hclr tr0inc r1cjne r1,#0ah,xianshi0 ;十进位mov r1,#00hinc r2cjne r2,#06h,xianshi0 ;六进位mov r2,#00hxianshi0:acall showmov ie,#8ah ;打开 TO,T1 中断setb tr0 ;使 T0 开始计时ret;
13、调节时子程序jiashi: clr p1.2mov ie,#00hclr tr0cjne r4,#02h,sjw ;判断 R4 是否为 2;二十四清零inc r3 cjne r3,#04h,xianshi1 ;四进位mov r3,#00hinc r4cjne r4,#03h,xianshi1 ;三进位mov r4,#00hajmp xianshi1;sjw: inc r3 cjne r3,#0ah,xianshi1 ; 十进位mov r3,#00hinc r4cjne r4,#03h,xianshi1 ;三进位mov r4,#00hxianshi1:acall showmov ie,#8ah
14、;打开 TO,T1 中断setb tr0 ;使 T0 开始计时ret;TO 产生中断计时子程序dingshi:mov th1,#0ffh ;T1 赋初值(可任意值)mov tl1,#0fehmov th0,#3ch ;T0 赋初值(定时 0.1s)mov tl0,#0b0h inc r6cjne r6,#0ah,dings0 ; 十进位mov r6,#00hsetb et1setb tr1inc r5cjne r5,#3ch,dings4 ; 60 进位mov r5,#00hinc r1cjne r1,#0ah,dings4 ; 十进位mov r1,#00hinc r2cjne r2,#06h
15、,dings4 ; 六进位mov r2,#00hcjne r4,#02h,sjw ;判断 R4 是否为 2;二十四清零inc r3 cjne r3,#04h,dings4 ; 四进位mov r3,#00hinc r4cjne r4,#03h,dings4 ; 三进位mov r4,#00hajmp dings4; sjw: inc r3cjne r3,#0ah,dings4 ; 十进位mov r3,#00hinc r4cjne r4,#03h,dings4 ; 三进位mov r4,#00hdings4: acall showdings0: reti ;T1 中断子程序ds: clr tr1aca
16、ll delay ;延时约 0.5s;R3 加 10mov a,#0ah add a,r3mov r3,aacall show; R3 减 10mov a,r3clr c ;特别注意在减法操作时应清除 CY 标志位subb a,#0ahclr cmov r3,areti;显示子程序show: mov dptr,#Tabmov 70h,#04h ; 显示的位数mov r0,#01h ;先输出 R0 值led: mov 71h,#08hmov a,r0movc a,a+dptrsetb p1.1 ;P1.1 时钟信号 tart: rlc anopmov p1.0,c ;P1.0 数据信号nopcl
17、r p1.1nopsetb p1.1djnz 71h,tartinc r0 ;进行加 1,分别输出 R2,R3,R4 的值djnz 70h,ledret ;延时约 20ms 子程序delay0: mov 75h,#4ehloop01: mov 76h,#0ffhloop02: nopdjnz 76h,loop02djnz 75h,loop01ret;延时约 0.5S 子程序delay: mov 74h,#03hloop0: mov 73h,#0ffhloop1: mov 72h,#0ffhloop2: nopdjnz 72h,loop2djnz 73h,loop1djna 74h,loop0r
18、edend 第七章 数字钟原理图和装配图 89C2051S4.7kR63YMpFufIBAEDGabcdegPTONVQKJ第八章 总结通过两个月的学习和调试过程,终于完成了单片机模块数字钟的工作。并且使数字钟够顺利运行,完成了预期的目标。从单片机模块数字钟的设计过程中也找到了一些单片机开发的规律:先了解所有元件的具体内容,从而画出其电路图,使数字钟从简易变成多功能的方式,虽没有做多功能数字钟,却知晓了其方法。从而让我踏入了单片机应用领域的第一步。然而在调试过程中有也有许多的不足之处:例如编写调试程序有点不足。希望能够在以后的不断深入学习中能够弥补自己的不足之处。同时更是朝着单片机应用领域迈进
19、。参考文献:1. 网上资料(电子论坛网等) 。2.模拟电子技术 (第二版) 。戴土弘主编,电子工业出版社。3.低频电子线路 ,刘树林主编。电子工业出版社。4.维修电工技能训练 (第三版) 。宋长池主编,中国劳动社会保障出版社5.印制电路板设计教程(Protel DXP 2004 SP2) 郭勇主编,机械工业出版社致谢通过两个月的不断努力,终于完成了此次毕业设计。在此,最先感谢我的导师王永祥老师,正是他在百忙之中还抽出宝贵的时间对我进行精心的指导,才使我顺利完成了我的毕业设计。同时也感谢东营市技师学院各个领导和老师对我三年来的关心和帮助。使我在这三年中学到了各种宝贵的知识。在此,衷心地谢谢你们!