燕山重点大学单片机计时电子钟

《燕山重点大学单片机计时电子钟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、绪论单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机　目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使

2、用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄影机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。本设计主要是设计基于8051单片机的计时电子钟，在数码管上显示时间，并且，通过键盘可以修改时间。用LED显示代替了指针显示，减小了计时误差，这种表具有时分秒显示时间的功能，还可以校对，片选的灵活性好。22/22第一章基

3、础知识1.1定时器/计数器定时器/计数器工作原理在MCS-51单片机内继承了两个16位的定时器/计数器T0和T1，其基本工作原理是加一计数，即对指定的脉冲信号进行加一操作，直到出现溢出为止。定时器/计数器的基本工作原理是加一计数器，不过作为定时器或计数器是稍有不同。（1）定时器。作为定时器使用时，使用的脉冲信号为单片机的内部时钟信号。每个机器周期产生一个计数脉冲，是计数器加一，因此，计数速率固定为fosc/12。（2）计数器。作为计数器使用时，使用的脉冲信号为从单片机外部输入的脉冲信号。T0对应单片机引脚P3.4，T1对应单片机引脚P3.5，当检测到引脚的输入脉冲信号发生负跳变时计数器

4、加一。当加一计数器出现溢出是时，产生溢出信号通知单片机进行相应的处理。由于识别一个从1到0的负跳变需要两个机器周期，所以最快的计数速率是振荡频率的1/24。当TMOD中的M1、M2为10时，定时器/计数器工作于方式2。工作方式2为一个能自动重新装入初值的8位定时器/计数器。TL0用作8位计数器，TH0用作数据寄存器。当TL0计数满产生溢出时，一方面置1溢出标志TF0，供软件查询或向CPU请求中断；另一方面，自动将TH0中的内容送至TL0，使8位定时器/计数器重新装入的初值开始重新计数。1.2LED数码管LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位

5、，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。A、静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O口进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮22/22度高，缺点是占用I/O多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O口驱动。故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。B、动态显示驱动：数码管动态显示介面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

6、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

7、，而且功耗更低。1.3发光二级管　发光二极管简称LED，采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。　　当在发光二极管PN结上加正向电压时，PN结势垒降低，载流子的扩散运动大于漂移运动，致使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合，复合时产生的能量大部分以光的形式出现，因此而发光。　　发光二极管在制作时，使用的材料有所不同，那么就可以发出不同颜色的光。发光二极管的发