電子鬧鐘設計方案介紹

一、系統功能要求
電腦時(shí)鐘的任務(wù)要求為：系統一運行就從00點(diǎn)00分00秒開(kāi)始計時(shí)，并在數碼管上顯示時(shí)、分、秒當前值。
二、系統整體方案
1、明確任務(wù)
基本工作原理：每百分之一秒對百分之一秒寄存器的內容加一，并依次對秒、分、小時(shí)寄存器的內容加一；六個(gè)數碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當前值。
2、 硬件和軟件功能的劃分
本課題要求實(shí)現的功能比較簡(jiǎn)單。百分之一秒的控制由at89s51的定時(shí)器T0完成；百分之一秒寄存器的內容加一由T0中斷完成；動(dòng)態(tài)顯示、矩陣式鍵盤(pán)。
整體框圖如下：

1. 單片機的選擇
AT89S52，它是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機，內含4k bytes的可反復擦鞋的制度程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS—51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，內置功能強大的微型計算機的AT89S52提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案。其內部有足夠本系統對存儲器的要求，不用外擴電路簡(jiǎn)單。

2. 時(shí)鐘電路的論證和分析
此系統的時(shí)鐘電路設計是采用的內部方式，即利用芯片內部的振蕩電路。MCS-51內部有一個(gè)用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容CX1和CX2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒(méi)有嚴格的要求，但電容的大小會(huì )影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩定性、起振的快速性和溫度的穩定性。因此，此系統電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22uF。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩定和可靠地工作。

3. 復位電路的論證和分析
MS-51的復位是由外部的復位電路來(lái)實(shí)現的。片內復位電路是復位引腳RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機器周期的S5P2，由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動(dòng)復位和按鈕復位倆種方式，此電路系統采用的是上電與按鈕復位電路，如圖3所示。當時(shí)鐘頻率選用6MHz時(shí)，C取22uF，Rs約為200歐，Rk約為1k歐。

4. 按鍵控制電路：
此系統鍵的輸入是通過(guò)獨立式鍵盤(pán)來(lái)完成的，編程容易易懂，結構簡(jiǎn)單，實(shí)現起來(lái)方便。如圖由P3.0、 P3.1、P3.6、P3.7作為輸入端，構成獨立式按鍵接口方式。

5. 顯示電路：
采用動(dòng)態(tài)掃描方式，從左到右進(jìn)行，顯示緩沖區首地址為79H。因此各位顯示器都掃過(guò)一遍之后，就返回監控程序。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間間隔后，再調用顯示掃描程序。通過(guò)這種反復調用來(lái)實(shí)現LED顯示器的動(dòng)態(tài)掃描。

6. 輸出控制電路
由INT1控制輸出，經(jīng)通過(guò)三極管構成的放大電路驅動(dòng)喇叭發(fā)聲。 此部分的放大電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現。主要采用了一個(gè)小功率PNP型硅管9012，利用“分壓偏置式工作點(diǎn)穩定直流通路”，達到了對靜態(tài)工作點(diǎn)的穩定。分壓電阻分別選擇1k和5.5k。揚聲器一端接晶體管的發(fā)射極。
四、軟件設計
1、流程圖：