數(shù)字時鐘

摘 要：時鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為了人類的朋友，但隨著時間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對時間計量的精度要求越來越高，應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時鐘更好地為人民服務(wù)，怎樣讓時鐘煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計出新型時鐘。

關(guān)鍵詞：AT89S52；數(shù)碼管；時鐘

一、電路組成及工作原理

本文數(shù)字時鐘設(shè)計原理主要利用AT89S52單片機(jī)，由單片機(jī)的P0口控制數(shù)碼管的段碼，P2口控制數(shù)碼管的位碼，P1口接四個發(fā)光二極管提示時間的走動，P3口與按鍵相接用于時間的校正。在設(shè)計中引入一個電源電路，是外部電源系統(tǒng)產(chǎn)生+5V電壓，用于給CPU及顯示電路提供工作電壓，這是數(shù)字時鐘正常工作時的電壓。整個系統(tǒng)工作時秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進(jìn)制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖。該信號將被送到“時計數(shù)器”也采用60進(jìn)制計數(shù)器，每累計到60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進(jìn)制計數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)對一天——24小時的累計。顯示電路將“時”“分”“秒”計數(shù)器的輸出，通過六個七段LED顯示器顯示出來。校時電路是直接加一個脈沖信號到時計數(shù)器或者分計數(shù)器或者秒計數(shù)器來對“時”“分”“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整。

1.電源電路。本電源設(shè)計可采用集成三端穩(wěn)壓器構(gòu)成，只要加上一些外圍元件即可實(shí)現(xiàn)。

含有8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。它的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，TA89S52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

AT89S52的主要性能參數(shù)：8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃速存儲器，1000次擦作：0HZ-24MHZ，三級加密程序存儲器，256X8字節(jié)內(nèi)部RAM，32個可編程I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，6個中斷源，可編程串行URAR通道，低功耗空閑和掉電模式。

二、鍵盤工作模塊

1.按鍵電路設(shè)計方案。采用獨(dú)立式鍵盤，這種接法焊接簡單，程序編寫也較簡單，但因?yàn)閱纹瑱C(jī)的I/O口有限，即使4組輸入輸出口都用了也只能是32個鍵值，如果要加其他功能就不可能有32個鍵可以用了，所要看制作者的要求而定。

2.時鐘電路。設(shè)計原理：8051片內(nèi)有一個由高增益反相放大器構(gòu)成的振蕩電路。反相放大器的輸入端為xTAL1，輸出端為xTAL2，兩端都接石英晶體及兩個電容形成穩(wěn)定的自激振蕩器。電容通常取30PF左右。振蕩頻率范圍1.2MHz-12MHz。晶體振蕩器的振蕩信號從xTAL2端輸出到片內(nèi)時鐘發(fā)生器上。時鐘發(fā)生器為二分頻器，向CPU提供兩相時鐘信號P1和P2為基本節(jié)拍指揮80C51單片機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。

3.復(fù)位電路。設(shè)計原理：采用按鍵手動復(fù)位方式。當(dāng)按鍵按下給復(fù)位腳輸入信號延續(xù)2個機(jī)器周期以上高電平時即為有效，完成單片機(jī)的復(fù)位操作。

5.硬件調(diào)試：主要檢查了電路板有無虛焊、短路、連線是否正常，尤其是單片機(jī)的各使能端的接線，I/O接口連線是否有錯誤。

（作者單位 江西省瑞金市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校）