led顯示屏制作流程

湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 摘 要 51 電子鬧鐘是集電子技術、 數字顯示技術為壹體的高產品， 具有按時鬧鈴， 使用方便等優點。本論文從 51 電子鬧鐘系統的功能，硬件電路設計，軟件設計 和產品介紹四部分分別論述這壹系統。本系統 51 電子鬧鐘硬件部分結構簡單、 成本低，具有比較好的市場前景。 現代的快節奏生活給人們的精神上帶來了很大壓力。如何排解或緩解這些 壓力已經成為很多人和探索者多年來的壹個重要研究項目,電子鬧鐘減壓正是 應此而生。 I 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 第壹章 緒論 1．1 概述電子鬧鐘在科學技術高度發展的今天,千家萬戶都少不了它,所以很多家庭 個人都需要有壹個電子鬧鐘， 為人們提供報時方便,但普通電子鬧鐘不夠方便實 用。本文給出了壹種以 51 芯片電子鬧鐘設計方法，從而給人們帶來更為方便的 工作與生活。 1．1．1 51 電子鬧鐘發展趨勢 現代的快節奏生活給人們的精神上帶來了很大壓力。如何排解或緩解這些 壓力已經成為很多人關心的問題。 單片機電子鬧鐘是具發前鬧鐘創新性的系統， 它代表了時代的發展趨勢。2007 年，無論從國內外行業發展趨勢，還是從鬧鐘 市場準入的要求來看，節能、環保、創新都已成為中國家電企業無法回避的大 問題。在原材料價格不斷上漲、下遊渠道商實力膨脹、價格戰越來越激烈、行 業利潤日趨微薄的背景下，日前，中國的電子鬧鐘在節能化、環保化、創新型 轉變過程中，正進行新壹輪鬧鐘賽跑。 目前，國內專業 51 電子鬧鐘廠家的數量正在迅速增長。51 電子鬧鐘市場 51 在未來的三五年內會高速增長，新技術、新產品也會不斷出現並投入應用。 1．1．2 本課題研究的主要內容 設計壹個 51 電子鬧鐘 （1） 能隨意設定走時起始時間。 （2） 12 小時／24 小時兩種制式可選，以適應不同的需要。 （3） 能指示秒節奏，即秒指示 （4） 采用交直流供電電源。與石英鐘不同的是，電子鐘壹般采用數碼管 等顯示介質，因而必須以交流供電為主，以直流電源為後備輔助電源，並能自 動切換。該設計主要包括:按 鍵 、 顯示程序單元部分。 AT89S51 單 片 機 芯 、 片 、 74HC245 驅動 LED 顯示電路,集成電路 74HC245 和 LM386 各 1 個. 1 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 電子鬧鐘簡介 1．2 51 電子鬧鐘簡介 1．2．1 開發的目的和意義 目的： 設計壹個 51 電子鬧鐘的，該鬧鐘可由使用者自己設定壹個時間， 若想設置鬧鈴，應先按下復位按鍵，然後長時間按下"設置"按鍵，第壹個數碼 管會顯示”C”,然後變為”00-00-00” ，此時進入鬧鈴設置狀態，設置方法跟上 面壹樣，鬧鈴設置完後，下壹步要設置當前時間，調整方法跳到第壹步。這樣 設置好後，她就能按照主人的意思，定時的把妳鬧醒啦！ 意義：電子鬧鐘已經是現代生活中經常用到的工具之壹，傳統的電子鬧鐘 只是機械控制,另外， 體積也很大,又不美觀也不實用.而現在我設計的電子鬧鐘 是用單片機做的.只要簡單的設置好後，她就能按照主人的意思，定時的把妳鬧 醒啦！也能給人們的生活帶來方便。 1．2．2 51 電子鬧鐘的優點 （1） 、簡單好用、美觀、體積小、實用。 （2） 、用電量少、電壓低,節能、環保、創新。 按 鍵 、 顯示程序單元部分。AT89S51 單 片 機 芯 片 、 74HC245 驅動 LED 顯示電路。外接 3 個按鈕組成鍵盤，AT89S51 為 51 內核。另外，AT89S51 本身 無專門的液晶驅動接口，因此，本時鐘采用數碼管顯示方式。數碼管作為壹種 主動顯示器件，具有亮度高、價格便宜等優點，而且市場上也有專門的時鐘顯 示組合數碼管。 51 電子鬧鐘的用途：我設計的電子鬧鐘是用單片機做的.只要簡單的設置 好後，她就能按照主人的意思，定時的把妳鬧醒啦！也能給人們的生活、工作 學習帶來方便。 1．2．3 51 電子鬧鐘的特點 1.幫 助 您 排 解 或 緩 解 那 些 來 自 現 實 生 活 的 壓 力 ? 2.數碼管作為壹種主動顯示器件，亮度高、價格便宜等，顯示數字清晰。 3.簡單好用，可任意設 24 式時間。 4.使用 LED 發光，省電，燈泡壽命長。 2 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 第二章 系統方案的設計 2．1 系統概述 2．1．1 系統功能描述 本系統是利用AT89S51為51內核， 集成電路74HC245和LM386各1個.制作完成壹個 電子鬧鐘，該設計中采用液晶顯示或數碼管顯示，因此，本時鐘采用數碼管顯 示方式。充分體現系統的簡易性。使我們了解簡易鬧鐘的設計方法，並自己動 手設計電路和編寫實現鬧鐘功能的程序。簡易鬧鐘要實現以下功能：1、 、能正 確顯示鬧鐘的走時2、可以進行當前時間的設置3、可以設置鬧鐘時間，並在時 間到時發出響聲。 整個系統的任務要求： 1）輸入數字按鍵的功能。 保證數字的輸入。 2）復位電路的功能。 所有時間回到初始化狀態,用於啟動設定時間參數（對時或定鬧） ； 3）顯示電路的功能。 當輸入數字時顯示 24 小時時間功能。 4）鬧鈴功能 設置好鬧鈴時間後.能按設置好的時間準時鬧鈴。 2．1．2 系統方案的確定 根據以上各模塊並結合顯示屏的功能及元器件材料的情況，決定采用 AT89S51 為 51 內核顯示設計方案。 2．1．3 系統設計思路與步驟 先進行系統的整體規劃確定整個系統的功能，然後按照每個功能的具體要 求，進行各個模塊的實物設計並逐個調試，待全部通過後，進行整個系統的聯 調，最終實現壹個完整的系統，並制成印刷線路板。 整個系統的設計步驟如下： 3 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 在單片機最小系統的基礎上，完成按鍵電路和復位電路的設計。 完成顯示電路、數字按鍵、復位電路。 具有 3 個功能按鍵: 1.在復位後的待機狀態下，用於啟動設定時間參數（對時或定鬧） ； 2.在設定時間參數狀態而且不是設定最低位（即分個位）的狀態下，用於 結束當前位的設定，當前設定位下移； 3.在設定最低位（分個位）的狀態下，用於結束本次時間設定。 2)＋1鍵，用於對當前設定位（編輯位）進行加 1 操作，根據 12／24 小時工作 模式和正在編輯的當前位的含義（時十位、時個位、分十位、分個位）自動進 行數據的上限和下限判斷。例如，對 12 小時制，小時的十位只能是 0、1，如 果當前值為 0，則按＋1 鍵後為 1，再按＋1 鍵則又回復到 0。 把以上各個模塊聯結起來，整體調試功能。 整個系統的原理框圖如圖 2-1 所示 按鍵與按鈕電路 CPU 復位等輔助電路 電源系統 4位數碼管顯示電路 鬧鈴聲光指示電路 圖 2-1 整個系統的原理圖 4 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 2．2 芯片基本工作原理及其應用 2．2．1 AT89S51 簡介 AT89S51 是壹個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS-51 指令 系統及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲 單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統提供高 性價比的解決方案。 2．2．2 引腳介紹 AT89S51 具有如下特點：40 個引腳，4k Bytes Flash 片內程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數據存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口， 5 個中斷優先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時計數器,2 個全雙工串 行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。 圖 2-2 引腳圖 此外，AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 並可通過軟件設置省電模 式。空閑模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數器，串行口，外中斷系統可 繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數據，停止芯片其它功能直至外 中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式， 以適應不同產品的需求。 5 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 主要功能特性： ·兼容 MCS-51 指令系統 ·32 個雙向 I/O 口 ·2 個 16 位可編程定時/計數器 ·全雙工 UART 串行中斷口線 ·2 個外部中斷源 ·中斷喚醒省電模式 ·看門狗（WDT）電路 ·靈活的 ISP 字節和分頁編程 ·4k 可反復擦寫(>1000 次）ISP Flash ROM ·4.5-5.5V 工作電壓 ·時鐘頻率 0-33MHz ·128x8bit 內部 RAM ·低功耗空閑和省電模式 ·3 級加密位 ·軟件設置空閑和省電功能 ·雙數據寄存器指針 2．2．3 電源 89S51 有很寬的工作電源電壓，電源範圍寬達 4~5.5V. 2．2．4 存儲器 89S51 支持 ISP 在線可編程寫入技術!串行寫入、速度更快、穩定性更好, 燒寫電壓也僅僅需要 4~5V 即可. 2．2．5 應用 就目前中國市場的情況來看，89S51 有很大的市場。其原因有下列幾點： （1） AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 並可通過軟件設置省電模式； （2） AT89S51 是壹個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機； （3）芯片內集成了通用 8 位 中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許 多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。 同時該芯片還具有 PDIP、 （4） TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。 2．3 LM386 簡介 LM386 是美國國家半導體公司生產的音頻功率放大器，主要應用於低電壓 消費類產品。為使外圍元件最少，電壓增益內置為 20。但在 1 腳和 8 腳之間增 加壹只外接電阻和電容，便可將電壓增益調為任意值，直至 200。輸入端以地 6 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的壹半，在 6V 電源電壓下，它的靜 態功耗僅為 24mW,使得 LM386 特別適用於電池供電的場合。專為低損耗電源所 設計的功率放大器。 2．3．1LM386 介紹 LM386 適用於電腦、儀器、汽車電子、電源、通信、開關電源等電子產品. 2．3．2LM386 特點靜態功耗低，約為4mA,可用於電池供電。 工作電壓範圍寬，4-12V or 5-18V。 外圍元件少。 電壓增益可調，20-200。 低失真度。 2 ．4 74HC245簡介 由於通過數碼管公***及的電流較大， 因此用三極管來驅動位碼。 為了避免過多地使用 分立元件，采用了壹片 74HC245 來驅動段碼。 7 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 第三章 系統的設計壹個完整的系統，離不開硬件和軟件的設計。硬件與軟件各有所長，如何 合理的安排軟硬件的任務是系統設計的第壹步。 3．1 系統硬件設計系統硬件的設計可以根據系統的各個功能， 把整個系統劃分成若幹個模塊， 分別對這些模塊來進行設計，然後在通過單片機程序來實現對各個硬件模塊功 能的調度。 本系統涉及到的硬件模塊有：按鍵電路、復位電路、顯示電路。 3．1．1 單片機系統的設計 單片機最小應用系統實際上就是壹個內置程序存儲器的單片機，可由單片 機芯片，配以必要的外部器件構成，這些外部功能器件無法集成到芯片內部， 主要有按鍵電路、顯示電路等。 8 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 圖 3-1 單片機系統圖 3．1．2 按鍵電路的設計 作為壹個按鍵從沒有按下到按下以及釋放是壹個完整的過程，也就是說當 我們按下壹個按鍵時，總希望某個命令只執行壹次。而在按下的過程中不要有 幹擾進來，因為在按下的過程中，壹旦有幹擾過來可能造成誤觸發過程，因此 我們在設計按鍵電路的時候應註意不要有幹擾進來以用在焊接時應註意： 獨立式按鍵。如果設置過多按鍵，將會占用較多 I/O 口，而且會給布線帶 來不便，因此，此方案適用於按鍵較少的情況。如果選擇此方案，由於按鍵較 少，在修改時間或設置鬧鈴時間時就不能直接輸入，只能通過加或減完成，稍 為麻煩壹些，但其程序簡單。 （1）執錫補焊時應按照從左到右，由上到下的順序，避免檢查時漏檢或焊 接時漏修。 （2）焊接時要經常清洗烙鐵頭，防止烙鐵頭的雜物造成虛焊、針孔、加焊 等不良發生。 （3） 不要在基板上給烙鐵頭加焊錫，生產過程中不能抖錫、敲錫、甩錫， 防止焊錫渣、焊錫 、珠掉到基板上面。 （4）在壓件或拆件時要先在線路板的銅箔面上加焊錫，要求均勻加熱，避 免松香失效或銅箔翹皮造成線路破壞。 考慮到電路不要復雜性,因而設計成 3 個按鍵,壹個為復位,其它 2 個為按數 字時間的按鍵和確定設好的時間確定.後 2 個按鍵要接 89C2051 端.若想設置鬧 9 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 鈴， 應先按下復位按鍵， 然後長時間按下"設置"按鍵， 第壹個數碼管會顯示” , C” 然後變為”00-00-00” ，此時進入鬧鈴設置狀態，設置方法跟上面壹樣，鬧鈴設 置完後，下壹步要設置當前時間，調整方法跳到第壹步。 在復位後的待機狀態下，用於啟動設定時間參數（對時或定鬧） ； 在設定時間參數狀態而且不是設定最低位（即分個位）的狀態下，用於 結束當前位的設定，當前設定位下移； 在設定最低位（分個位）的狀態下，用於結束本次時間設定。 2)＋1鍵，用於對當前設定位（編輯位）進行加 1 操作，根據 12／24 小時 工作模式和正在編輯的當前位的含義（時十位、時個位、分十位、分個位）自 動進行數據的上限和下限判斷。例如，對 12 小時制，小時的十位只能是 0、1， 如果當前值為 0，則按＋1 鍵後為 1，再按＋1 鍵則又回復到 0。 3．1．3 復位電路的設計目前為止，單片機復位電路主要有四種類型： （1）微分型復位電路； （2）積分型復位 電路； （3）比較器型復位電路； （4）看門狗型復位電路。另外，Maxim 等公司也推出了專 用於復位的專用芯片復位電路的基本功能是：系統上電時提供復位信號，直至系 統電源穩定後，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩定後還要經壹定的延時才 撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。 當輸入的復位信號延續兩個機器周期以上的高電平時即為有效，用完成單片機 的復位初始化操作。單片機目前已被廣泛地應用於家電、醫療、儀器儀表、工業自動化、航空航天等領域。 市場上比較流行的單片機種類主要有 Intel 公司、 Atmel 公司和 Philip 公司的 8051 系列單片 機，Motorola 公司的 M6800 系列單片機，Intel 公司的 MCS96 系列單片機以及 Microchip 公司的 PIC 系列單片機。無論用戶使用哪種類型的單片機，總要涉及到單片機復位電路的 設計。而單片機復位電路設計的好壞，直接影響到整個系統工作的可靠性。許多用戶在設 計完單片機系統，並在實驗室調試成功後，在現場卻出現了“死機”、“程序走飛”等現象， 這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。 1 是壹個單片機與大功率 LED 八段顯示 圖 器***享壹個電源，並采用微分復位電路的實例。在這種情況下，系統有時會出現壹些不可 預料的現象，如無規律可循的“死機”、“程序走飛”等。而用仿真器調試時卻無此現象發生 或極少發生此現象。又如圖 2 所示，在此圖中單片機復位采用另外壹種復位電路。在此電 路的應用中，用戶有時會發現在關閉電源後的短時間內再次開啟電源，單片機可能會工作 不正常。這些現象，都可認為是由於單片機復位電路的設計不當引起的。 10 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 圖 3-2 復位電路圖 3．1．4 顯示電路的設計 就時鐘而言，通常可采用液晶顯示或數碼管顯示。由於壹般的段式液晶屏， 需要專門的驅動電路，而且液晶顯示作為壹種被動顯示，可視性相對較差；對 於具有驅動電路和微處理器接口的液晶顯示模塊（字符或點陣） ，壹般多采用並 行接口，對微處理器的接口要求較高，占用資源多。另外，89C2051 本身無專 門的液晶驅動接口，因此，本時鐘采用數碼管顯示方式。數碼管作為壹種主動 顯示器件，具有亮度高、價格便宜等優點，而且市場上也有專門的時鐘顯示組 合數碼管。基於 AT89S51 單片機的控制系統包括四部分：數據采集、控制系統、 時鐘電路、語音錄音電路和報音提示信息電路。 用數碼管作為顯示器。數碼管的驅動電路簡單，使用方便，如果選擇了此 方案，那麽在夜間看時間的時候就不需要有光源，非常方便。其缺點是功耗較 大。由於數碼管使用起來較為方便，在夜間看時間也很方便，因此我們選擇了 數碼管作為顯示器. 發音部分: 用軟件方法產生方波輸出，通過三極管放大後驅動蜂鳴器發音，這樣就可 以省去硬件振蕩電路，降低成本。 11 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 3．2 系統軟件的設計系統軟件的設計方法與硬件設計的方法是相同的，也是根據系統的各個功 能，劃分成各個子模塊，分別對每個模塊來進行設計，然後在通過各個模塊之 間的調用來實現整個系統的功能。 系統軟件部分的設計模塊有：按鍵電路的軟件設計、復位電路的軟件設計、 顯示電路的軟件設計*** 3 個模塊。 發音部分: 用軟件方法產生方波輸出，通過三極管放大後驅動蜂鳴器發音，這樣就可以省 去硬件振蕩電路，降低成本。 電源: 如果是用電池供電，就比較方便攜帶，但是本系統，采用了數碼管作為顯示器， 功耗較大，需要經常更換電池。況且，本系統的體積較大，即使使用電池供電 也不能隨身攜帶，因此，用電池供電不大合適，所以用外部穩壓電源來供電。 3．2．1 軟件設計 軟件功能: （1）檢測按鍵。當系統檢測到某個案件被按下時，轉到相應子程序處理，可實 現校時、設定鬧鈴時間的功能。 (2) 顯示。系統通過調用顯示子程序，可將顯示緩沖區裏的內容通過動態掃描 方式輸出到數碼管顯示器。 (3) 計時。系統通過中斷和軟件計數器可產生秒信號。每到1s，系統將會調整 時間存儲單元的內容，從而實現計時功能。 (4) 比較。每當秒存儲單元的內容為0時，系統通過調用比較子程序可判斷當前 時間是否符合鬧鈴條件，若符合，則調用發音子程序使蜂鳴器發出鬧鈴聲音。 (5) 產生音頻方波輸出。系統通過軟件產生音頻方波輸出使蜂鳴器發聲，這樣 可以省去硬件振蕩電路。 (6) 拆分。為了提高存儲單元的利用率，本系統將時間數據壓縮成壓縮BCD碼後 再送入顯存才能顯示。 (7) 合並。為了提高修改時間的速度，可先對現存內容逐位修改，然後調用合 並子程序把顯存內容合並後送入指定存儲單元。 (8) 設定。系統進入設定狀態後，可通過按“設定”鍵改變閃亮位位置和按“+” 或“-”鍵來加1或減1閃亮位內容，從而達到報時和設定鬧鈴時間的目的。 軟件設計: 12 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 圖 T0中斷服務程序流程圖 13 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 開始初始化 數碼管顯示00-00-00 同時等待設置時間 調整鍵按下很短 調整鍵按下較長 第壹個數碼管變 進入調時 模式第壹個管子閃爍 第壹個數碼管先變 後變 進入 鬧鈴設置模式第壹個管子閃爍 加1鍵按下 加1鍵按下 調整鍵按下 調整鍵按下 數字加1並閃爍 後壹個數碼管閃爍 直到時間設置完成 數字加1並閃爍 後壹個數碼管閃爍 直到時間設置完成 調整鍵按下 調整鍵按下 數碼管熄滅進入 省電模式 數碼管熄滅進入 省電模式 電路流程圖 系統功能及使用方法: 系統上電後，自動進入時鐘狀態。若在此時按下“設定”鍵，顯示器上將 14 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 出現閃亮位，再按“+”或“-”則可以加或減閃亮位內容，修改完壹位後再按 “設定”可改變閃亮位位置繼續修改下壹位。修改完成後按“確定”鍵即可退 出設定狀態進入正常顯示時鐘狀態。 在正常顯示時鐘狀態時按下“鬧鐘”鍵可進入鬧鐘狀態，此時按“+”或 “-”可上下翻動鬧鐘表；按“設定”鍵可修改當前顯示的鬧鐘時間，修改方法 與修改時鐘相同。在查看鬧鐘表狀態下按“鬧鐘”鍵可以開/關當前顯示的鬧鐘 時間，當顯示器第 5 位顯示“-”時表示鬧鈴已開。按“時鐘”鍵返回正常顯示 時鐘狀態。若想設置鬧鈴，應先按下復位按鍵，然後長時間按下"設置"按鍵， 第壹個數碼管會顯示”C”,然後變為”00-00-00” ，此時進入鬧鈴設置狀態，設 置方法跟上面壹樣，鬧鈴設置完後，下壹步要設置當前時間，調整方法跳到第 壹步。這樣設置好後，她就能按照主人的意思，定時的把妳鬧醒啦！ 我們先了解簡易鬧鐘的設計方法，並自己動手設計電路和編寫實現鬧鐘 功能的程序。簡易鬧鐘要實現以下功能：1、 、能正確顯示鬧鐘的走時2、可以進 行當前時間的設置3、可以設置鬧鐘時間，並在時間到時發出響聲。 設計中，我們利用儀器中所提供的以上提到的芯片和軟件編程結合的思 路。本設計的軟件編程由四部分構成，下面將對照程序的構成來闡述我們組對 簡易鬧鐘的方案設計， 具體設計方案如下： （壹） 在主程序中， 填寫中斷向量表， 應用 8255A 的 IRQ7 和 IRQ5 端。利用 8253A 和 8259A 完成計時壹秒的功能，然 後通過更新時間的子程序完成時間跳變的功能，待到新的時間判斷是否到達設 定的鬧鐘的時間，如果是，則啟動揚聲器；如果否，則繼續進行顯示時間。 （二） 鬧鐘的時間是變化的，在更新時間的子程序中，首先判斷更改後的秒數是否小 於 10，如果是，則返回主程序；如果否，則秒的個位跳變成 0，秒的十位加壹； 再次判斷秒的十位，過程同判斷秒的個位相同。 （三）簡易鬧鐘最重要的功能就 是“It’s time to do something!”在這部分，主要要考慮的也是判斷當前時 間是不是設定的鬧鐘時間。如果跳變後的時間的四位完完全全的和設定的鬧鐘 時間相同，則揚聲器應該響起，提示鬧鐘的主人“Time is up!”從鬧鐘的分鐘 的十位開始依次判斷， 如果前壹個鬧鐘位的顯示與設定的鬧鐘時間對應位相同， 則轉入判斷下壹位；如果不相同，則返回主程序。都判斷後，如果都相同，則 設置啟動鬧鐘的對應位為 1，啟動揚聲器。 （四）在顯示時間的子程序中，時間 從 0，0，0，0 開始顯示。四位數字的顯示各由壹段程序完成。 15 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 3．2．2 整個系統軟件部分的總體設計 在各個模塊的軟件設計完成後，便可以對整個系統進行整體的軟件設計。 其根本的設計思路是通過設置壹些聯系信號，把原本功能獨立的各個模塊聯結 在壹起，從而實現整體系統的功能。 第四章 系統的調試和性能分析 4．1 系統的調試方法整個系統調試的主要思想是：先每個模塊進行調試，然後整個系統壹起調 試。先軟硬件分開調試，然後壹起調試。遵循先部分後整體的原則。 系統的在調試過程中要註意以下幾點： （1）硬件電路焊完之後，在上電之前壹定要先用萬用表檢測電源和地之間 是否短路。 （2）上電之後要用示波器觀察信號的在電路中變化的情況，與設計當初的 情況相比較，找出差別，並進行分析。 （3）軟件調試過程中可以使用斷點、單步執行等常用的方法。 （4）軟硬件聯調時，要註意軟件部分要壹個功能壹個功能的調試。 4．1．1 輸入按鍵的調試 輸入按鍵的調試，只要按鍵按下去時，按鍵有相應的反應就行，通過程序 來判斷，單片機 I/O 是否能夠識別出。 16 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 4．1．2 復位電路的調試 當電源剛接通時，接通電源就完成了系統的初始化。 4．1．3 顯示電路的調試 在本設計中，顯示電路只需完成，當輸入數字時能正確顯示數字. 4．1．4 整個系統的聯調 在系統各個部分都調試完畢之後，即可以進行整個系統的調試。由於前面 各個部分的調試做的都比較充分，所以在實際調試過程中，能夠較順利的實現 整個系統預期的功能。 4．2 系統的性能分析系統能在設定的時間內鬧鈴， 但聲音有點沙啞。 這是因為控制蜂鳴器的 I/O 口每次取反後，必須調用壹次顯示子程序後才能再次取反，否則在發音期間不 能顯示，而調用壹次顯示子程序需要的時間大約為 6ms（6 位每位 1ms）,所以 振蕩頻率 f=1/T=1/（2*6ms）≈83Hz，顯然這個頻率過低，這就是造成聲音沙 啞的原因。經測試，其時鐘誤差約為 3 秒／天，這是因為從定時器向 CPU 發出 中斷申請信號到重裝定時初值的過程需要壹定的時間。 本系統通過測試，能夠實現以下功能： （1）按鍵輸入。 （2）鬧鈴聲音。 （3）LED 顯示。 17 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 第五章 結論本次畢業設計我很早就開始準備，並且先自己買器件動手制作，因此能夠較 早的完成全部的設計任務。通過本次設計，使自己在單片機應用系統設計方面的 能力有了長足進步。本次畢業設計應用單片機電子鬧鐘的設計與制作，作為壹種 智能化產品，具有成本低，使用方便，可靠性高和可擴展性強的特點。 18 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 參考文獻 1.李捷，陳典濤等，壹種應用單片機電子鬧鐘的設計與制作設計〔J〕 ，農機化研 究，2005。 2.陳明熒.8051 單片機課程設計實訓教材 北京:清華大學出版社 2004 3.胡漢才.單片機原理及其接口技術 北京:清華大學出版社 1995 4.徐淑華 程退安 姚萬生 .單片機微型機原理及應用 哈爾濱工業大學出版社 1994 5.丁元傑.《單片機原理與應用》.機械工業出版社出版.2003 年 2 月.58-67 6. 朱定華. 《單片機原理及接口技術》 .電子工業出版社出版.2004 年 5 月.32-46 7. 何立民.《單片機應用系統設計系統配置與接口技術》.北京航空航天大學出 版社出版.2005 年 2 月.16-45 8. 江曉安、董秀峰.《模擬電子技術》.西安電子科技大學出版社.2003 年 月.46-110 9. 陸坤.《電子設計技術》. 成都電子科技大學出版社.1996 年 5 月.31-76 9 19 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 附錄 2 原理圖 20 湖州職業技術學院應用電子專業畢業論文 附錄 3 實物圖