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1、I. 摘要单片机在日常生活中得到了广泛的应用，作为一个微控制器，它具有体积小，功能强，处理速度快，与C语言很好的结合，方便开发的诸多优点，C51单片机已经成为了一个经典。数码管显示在日常生活中也尤为重要，特别是它的显示效果，在某些场合下，其它显示器件是无法胜任的，而且他价格低廉。串口通信，在计算机通信中有着很重要的地位，使用它，上位机与下位机的通信非常方便，ISD1420芯片，作为一个经典的语音芯片，它的使用非常方便，控制简单，一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。JAVA语言是比较流行的编程语言，其简单，高效使之得到了广大编程人员的认可。数字钟在日
2、常的生活中尤为重要，作为时间的估量，他必须精确。本次课程设计就以，STC89C52单片机，6个八段数码管，ISD1420语音芯片，喇叭，串口通信，JAVA语言实现一个带有上位机调时，数码管显示，整点报时的数字钟系统。关键字：整点报时、串口通信、数码管显示、数字钟。II. AbstractMicrocomputer in the daily life a wide range of applications, as a micro controller, it has small, the function is strong,fast processing speed, and C langu
3、age is very good union, for development of many other advantages, C51 has become a classic. Digital pipe display in daily life is also very important, especially its display effect, in some cases, other display device is not competent for, and he at low prices. Serial communication, in computer comm
4、unication has a very important position, use it, PC and a machine under the communication is very convenient, and ISD1420 chips, as a classic voice chip, it is very easy to use, simple control one of the least of system like the only by a microphone, a horn, two button, a power supply, a few resista
5、nce of capacitance. JAVA language is more popular programming language, its simple, efficient to get the general programming staff recognition. A digital clock in daily life is especially important, as a measure of time, he must be precise. This course is designed to, STC89C52 microcontroller, six f
6、or the digital tube, ISD1420 voice chip, horn, serial communication, JAVA language implementation with a PC tone, digital pipe display shows the time on the hour, a digital clock system.Key word: on the hour time, the serial communication, digital pipe display, digital clock.目录I.摘要1II.Abstract11.设计要
7、求及方案确定3A.设计要求3B.方案确定32.硬件电路设计及描述3A.器件的型号和参数31.单片机的选择32.STC89C52的详细资料33.时钟的实现34.LED数码管显示模块35.串口通信36.整点报时3B.硬件整体电路图33.软件设计3A.主程序3B.定时器T0中断服务程序3C.串口修改模块3D.整点报时模块3E.显示模块3F.上位机模块3G.单片机程序源码34.小结35.参考文献31. 设计要求及方案确定A. 设计要求利用单片机设计制作具有下列功能的数字钟： 自动计时，由6位LED显示器显示时、分和秒 具备调整功能，可以直接由PC机通过串口调整数字钟的时间； 具备整点报时功能，报出当前
8、的时间。B. 方案确定数字钟电路由单片机、串口通信、时钟显示模块及语音报时模块组成。单片机选用STC89C52即可；串口通信使用MAX232芯片，以及一个串行口，接通单片机的串行输入输出口；时钟显示模块，由6个LED数码管，两个74HC573芯片组成，分时复用单片机的P1口；语音报时模块，使用ISD1420语音芯片，喇叭，以及单片机的P0口作为地址，P2口的部分引脚作为控制位；内部定时器T0作为数字钟的信号产生源。2. 硬件电路设计及描述A. 器件的型号和参数1. 单片机的选择单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又
9、称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面：1) 多功能 单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监视定时器-看家狗）、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。有的单片机针对某一
10、个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。例如，有的芯片以51内核为核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。2) 高效率和高性能 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言
11、（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。3) 低电压和低功耗单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作（1.2V或0.9V），功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。4) 低价格单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。下面大致介绍一下单片机的主要应用领域和特点：1) 家用电器领域用单片机控制系统取
12、代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器（如洗衣机、空调、冰箱、微波炉、和电视机等）功能更完善，更加智能化和易于使用。2) 办公自动化领域单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备，如计算机的键盘、磁盘驱动、打印机、复印机、电话机和传真机等。3) 商业应用领域商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似，但更加注重设备的稳定性、可靠性和安全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器、收款机、条形码阅读器、安全监测系统、空气调节系统和冷冻保鲜系统等，都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比，这些系统由于比较封闭，可以更有效地防止病毒和电磁干扰等，可靠性更高。4) 工业自动化在工业控制和机电一体化控制系
13、统中，除了采用工控计算机外，很多都是以单片机为核心的单片机和多机系统。5) 智能仪表与集成智能传感器目前在各种电气测量仪表中普遍采用了单片机应用系统来代替传统的测量系统，使得测量系统具有存储、数据处理、查询及联网等智能功能。将单片机和传感器相结合，可以构成新一代的智能传感器。它将传感器变换后的物理量作进一步的变化和处理，使其成为数字信号，可以远距离传输并与计算机接口。6) 现代交通与航空航天领域通常应用于电子综合显示系统、动力监控系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视系统等。这些领域对体积、功耗、稳定性和实时性的要求往往比商用系统还要高，因此采用单片机系统更加重要。 目前，我国生产很多型号的
14、单片机，在此，我们采用型号为STC89C52的单片机STC89C52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本 2. STC89C52的详细资料STC89C52引脚图：STC89C52单片机的P口特点：P0口：是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时，每位能以吸收电流的方式驱动8 个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻
15、抗输入端用。在访问外部程序或数据存储器时，它是时分多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间将激活内部的上拉电阻。 P1口：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可作输入口。P2口作输入口使用时，因为内部有上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可作输入口。P2口作输入口使用时，因为内部有上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器时和16位外部地址的外部数据存储器（如执行 MOVX DPTR）时，P2口送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX RI）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器(SFR)区中的P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。 P3口：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3口的输
