學習目标

1、 了解單片機指令的總體情況

3、掌握LED點陣顯示電子鐘的工作原理

4、掌握LED點陣顯示電子鐘的硬件和軟件

5、了解LED點陣顯示電子鐘指令系統中的符号說明

6、會LED點陣顯示電子鐘數據傳送類指令

學習内容：

1、 5V電源原理及設計

2、單片機複位電路工作原理及設計。

3、單片機晶振電路工作原理及設計。

4、按鍵電路的設計。

5、74LS373鎖存驅動器的特性及使用。

6、74LS138譯碼器的特性及使用

7、AT89S52單片機引腳。

8、單片機彙編語言及程序設計。

本課題建議學時60學時。

本課題的教學步驟可分為：

1、下發任務書。2學時

2、學生根據任務書等資料解決相關問題。20 學時

3、教師對相關知識的疑難問題進行講解。9學時

4、學生6－7人一組，讨論并确定安裝方案，填寫工藝卡3學時

5、學生按照工藝卡完成準備工作。1學時

6、學生繪制電原理圖、方框圖、安裝圖、元器件明細表。6學時

7、學生自行完成基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘的安裝、調試、維修。15學時

8、對基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘的制作維修情況進行評價。

2學時

9、工作任務的小結。 1學時

任務書： （2個課時）

一、項目概述

随着科學技術日新月異的發展，單片機已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域，在生活中可以說是無處不在。基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘具有結構簡單，性能可靠、價格低和顯示靈活等優點，因此得到了廣泛應用。

二、項目要求

設計一種基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘，具體要求如下：

1. 時鐘的顯示由LED點陣構成。

2. 能正确顯示時間，上電顯示為12點。

3. 時間能夠由按鍵調整。

4. 誤差小于1s。

三、系統設計

根據設計要求，采用并行方式顯示，通過鎖存器芯片來擴展I/O口，達到控制LED點陣的40個列線的目的。方案中運用5片鎖存器74LS373來組成5組雙緩沖寄存器，驅動LED點陣的8組列線，用3/8譯碼器74LS138對LED點陣的8行進行掃描。在送每一行的數據到LED點陣時，先把數據分别送到5個74LS373，然後再把數據一起輸出到LED點陣列中，送出去的時間數據由AT89S52來控制。電子鐘由顯示電路，行驅動電路、列驅動電路、中央控制器AT89S52、按鍵電路和複位電路組成。

四、硬件設計

單片機采用AT89S52，系統采用高精度的12MHZ的晶振，以獲得較高的刷新頻率及較準确的時鐘頻率使顯示穩定和計時準确：采用RC上電加按鍵複位電路：單片機的P0口和P1口的低5位與列驅動去連接，用來顯示數據；P2口的低3位與行驅動器相連，用來送行選信号。

單片機P2口的低3位輸出的行信号經74LS138譯碼生成8條行掃描，這8條信号線所帶的驅動能力足以驅動8個LED顯示器，因此就不需要額外增加驅動電路。74LS138的其他控制引腳按工作狀态分别接入相應的高低電平。

列驅動采用集成電路74LS373構成，它是一個8位并入和8位并出的帶一定驅動能力的鎖存器。用P1口的低5位分别接到第一腳作為選通用，連接P2口的低5位除了作輸出驅動外，主要是起鎖存數據的功能，所以11腳全部固定接地。

五、軟件設計

LED點陣電子鐘程序主要功能是屏幕顯示時間穩定、精确。所以按照分塊設計的方法可以把程序分為主程序、計時程序、顯示程序、調時程序。主程序主要是用來初始化系統和控制各個子程序之間執行的順序。由于計時需要精确，所以我們直接用T0計時器來産生一個20ms的中斷程序，在計時中斷程序中完成對時、分、秒的調整，而調時程序采用了兩個外部中斷來完成。

程序清單：

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP PINT0

ORG 000BH

LJMP INTT0

ORG 0013H

LJMP PINT1

ORG 0030H

MAIN: MOV SP,#60H

MOV TMOD,#01H

MOV TL0,#0e0H

MOV TH0,#0b1H

MOV IE,#87H

MOV 30H,#01H ；時十位

MOV 31H,#02H ；時個位

MOV 32H,#0AH ；光标點位

MOV 33H,#00H ；分十位

MOV 34H,#00H ；分個位

MOV 35H,#00H ；秒十位

MOV 36H,#00H ；秒個位

SETB IT0

SETB IT1

SETB PT0

SETB TR0

LOOP: LCALL DISP

LJMP LOOP0

INTT0 MOV TL0,#0e0H

MOV TH0,#0b1H

PUSH ACC

PUSH PSW

INC 36H

MOV A,36H

CJNE A,#25,PLL

MOV 32H,#0BH

PLL CJNE A,#50,ENDD

MOV 32H,#0AH

MOV 36H,#00H

INC 35H

MOV A,35H

CJNE A,#60,ENDd

MOV 35H,#00H

INC 34H

MOV A,34H

CJNE A,#0AH,ENDd

MOV 34H,#00H

INC 33H

MOV A,33H

CJNE A,#06H,ENDd

MOV 33H,#00H

INC 31H

MOV A,30H

CJNE A,#02H,END1

MOV A,31H

CJNE A,#04H,END1

MOV 31H,#00H

MOV 30H,#00H

END1: MOV A,31H

CJNE A,#0AH,ENDd

MOV 31H,#00H

INC 30H

ENDd：POP PSW

POP ACC

RET1

DISP: PUSH ACC

PUSH PSW

MOV A,30H

MOV B,#08H

MUL AB

MOV 3BH,A

MOV R4,#00H

MOV R5,#08H

LOOP00:MOV A,3BH

MOV DPTR,#TABE

MOVC A,@A DPTR

MOV P2,R4

MOV P0,A

MOV P1,#0FEH

INC 3BH

INC R4

LCALL DELAY

DJNZ R5,LOOP00

MOV A,31H

MOV B,#08H

MUL AB

MOV 3BH,A

MOV R4,#00H

MOV R5,#08H

LOOP11: MOV A,3BH

MOV DPTR,#TABE

MOVC A,@A DPTR

MOV P2,R4

MOV P0,A

MOV P1,#0FDH

INC 3BH

INC R4

LCALL DELAY

DJNZ R5,LOOP11

MOV A,32H

MOV B,#08H

MUL AB

MOV 3BH,A

MOV R4,#00H

MOV R5,#08H

LOOP22: MOV A,3BH

MOV DPTR,#TABE

MOVC A, @A DPTR

MOV P2,R4

MOV P0,A

MOV P1,#0FBH

INC 3BH

INC R4

LCALL DELAY

DJNE R5,LOOP22

MOV A,33H

MOV B,#08H

MUL AB

MOV 3BH,A

MOV R4,#00H

MOV R5,#08H

LOOP33: MOV A,3BH

MOV DPTR,#TABE

MOVC A, @A DPTR

MOV P2,R4

MOV P0,A

MOV P1,#0F7H

INC 3BH

INC R4

LCALL DELAY

DJNE R5,LOOP33

MOV A,34H

MOV B,#08H

MUL AB

MOV 3BH,A

MOV R4,#00H

MOV R5,#08H

LOOP44: MOV A,3BH

MOV DPTR,#TABE

MOVC A, @A DPTR

MOV P2,R4

MOV P0,A

MOV P1,#0EFH

INC 3BH

INC R4

LCALL DELAY

DJNE R5,LOOP44

POP PSW

POP ACC

RET

DELAY: MOV 37H,#50

DEL: MOV 38H#4

DJNE 38H,$

DJNE 37H,DEL

RET

TABE: ；0

DB 00H,18H,24H,24H,24H,24H,18H,00H

；1

DB 00H,10H,30H,10H,10H,10H,38H,00H

；2

DB 00H,18H,24H,04H,18H,20H,3CH,00H

；3

DB 00H,18H,24H,18H,04H,24H,18H,00H

；4

DB 00H,08H,18H,28H,7CH,08H,08H,00H

；5

DB 00H,1CH,10H,18H,04H,24H,18H,00H

；6

DB 00H,18H,24H,38H,24H,24H,18H,00H

；7

DB 00H,3CH,28H,08H,10H,10H,10H,00H

；8

DB 00H,18H,24H,18H,24H,24H,18H,00H

；9

DB 00H,18H,24H,24H,1CH,24H,18H,00H

；

DB 00H,00H,18H,18H,00H,18H,18H,00H

；

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

RET

PINT0:MOV 4AH,#20

DJNE 4AH,$

JB P3.2,END-DD

MOV 36H,#00H

INC 34H

MOV A,34H

CJNE A,#0AH,END-DD

MOV 34H,#00H

INC 33H

MOV A,33H

CJNE A,#06H,END-DD

MOV 33H,#00H

END-DD:RET1

PINT1: MOV 4AH,#20

DJNE 4AH,$

JB P3.3,END-DD

INC 31H

MOV A,30H

CJNE A,#02H,END-1

MOV A,31H

CJNE A,#04H,END-1

MOV 31H,#00H

MOV 30H,#00H

END1: MOV A,31H

CJNE A,#0AH,END-d

MOV 31H,#00H

INC 30H

END-D: RETI

END

流程卡：（2個課時）

操作流程卡

課題 基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計

序号

操作内容

工作時間

學生： 日期： 教師：

基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計：（15個課時）

1、 準備本項任務所需的材料、工具，

2、 如果不全，缺哪些？

3、 根據上一項目的制作步驟進行操作。

材料明細卡

代号

名稱

型号

數量

用途

R1

排阻

10KΩ*8

1

個

LED限流

R2

碳膜電阻

10KΩ

1

個

複位電路

C1

電容

33PF

1個

晶振電路

C2

電容

33PF

1個

晶振電路

C3

電解電容

10vF/10V

1個

複位電路

單片機

AT89S52

1個

控制核心

晶振

12MHZ

1個

晶振電路

驅動器

74LS244

1個

數碼管驅動

數碼管

4位共陽

1個

顯示裝置

電源

5V /0.5A

1個

提供 5V

按鍵

按鍵

2個

1個

分時調節

複位電路

驅動器

74LS07

1個

數碼管驅動

D

LED

8*8

5個

顯示電路

集成塊

74LS373

5個

驅動鎖存

集成塊

74LS138

1個

行掃描

課題 基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計

參考資料提示

序号

書名

出版社

1

電工基礎

中國勞動社會保障出版社

2

電子電路基礎

中國勞動社會保障出版社

3

數字邏輯電路

中國勞動社會保障出版社

4

電子技術工藝基礎

電子工業出版社

5

電子專業技能訓練

中國勞動社會保障出版社

基本操作技能

中國勞動社會保障出版社

單片機應用技術

中國勞動社會保障出版社

平分卡：（2個課時）

基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計（滿分100分）

評分頁

姓名

學号

序号

項目及配分

工藝标準

扣分标準

學生自評分

教師評分

1

作圖

30分

1. 布局合理\緊湊

2. 導線橫平\豎直\轉角成直角,無交叉

3. 元件間連接關系和電原理圖一緻

1. 布局不合理,每處扣5分

2. 導線不平直\轉角不成直角, 每處扣2分,出現交叉, 每處扣5分

3. 連接關系錯誤, 每處扣10分

2

基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計安裝45分

1. 電阻器\二極管水平安裝,離萬能電路闆間距5mm,色标電阻的色環标志方向一緻

2. 三極管、可控矽、電解電容垂直安裝,元件底部離電路闆間距8mm

3. 按圖裝配,元件的位置\極性正确

4. 焊點光亮\清潔\焊料适量

5. 布線平直

6. 無漏焊\虛焊\假焊\搭焊\濺錫等現象

7. 焊接後元件引腳剪腳留頭長度小于1 mm

1. 元件安裝歪斜\不對稱\高度超差\色環電阻标志不一緻, 每處扣1分

2. 錯裝\漏裝, 每處扣5分

3. 焊點不亮\焊料過多過少\布線不平直, 每處扣0.5分

4. 漏焊\虛焊\假焊\搭焊\濺錫, 每處扣3分

5.

6. 剪腳留頭長度大于1 mm, 每處扣0.5分

3

基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計調試25分

1.按調試要求和步驟正确測量

2.正确使用萬用表

3.正确使用示波器觀察波形

1.調試步驟錯誤,每次扣3分

2.測量結果錯誤, 每次扣5分誤差大, 每次扣2分

3.萬用表\示波器使用錯誤, 每次扣3分

4

安全文明操作

1. 安全用電,不人為損壞元器件\加工件和設備等

2. 保持操作環境整潔,秩序井然,操作習慣良好

1. 發生安全事故,扣總分20分

2. 違反文明操作規程,視情況扣總分5---20分

5

工時： min

超5min扣10分

6

合計

基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘的維修（滿分100分）

評分頁

姓名

學号

序号

項目及配分

工藝标準

扣分标準

學生自評分

教師評分

1

查找故障

正确使用電烙鐵、萬用表、示波器等

電烙鐵、萬用表\示波器使用錯誤, 每次扣3分

2

排除故障

1.元件的位置\極性正确

2.焊點光亮\清潔\焊料适量

3.布線平直

4.無漏焊\虛焊\假焊\搭焊\濺錫等現象

5.焊接後元件引腳剪腳留頭長度小于1 mm

6.正确使用電烙鐵、萬用表、示波器等

1.元件安裝歪斜\不對稱\高度超差\色環電阻标志不一緻, 每處扣1分

2.焊點不亮\焊料過多過少\布線不平直, 每處扣0.5分

3.漏焊\虛焊\假焊\搭焊\濺錫, 每處扣3分

7.

4.剪腳留頭長度大于1 mm, 每處扣0.5分

5. 電烙鐵、萬用表、示波器、直流穩壓電源、毫伏表、信号發生器使用錯誤, 每次扣3分

3

安全文明操作

3. 安全用電,不人為損壞元器件\加工件和設備等

4. 保持操作環境整潔,秩序井然,操作習慣良好

3. 發生安全事故,扣總分20分

4. 違反文明操作規程,視情況扣總分5---20分

4

工時： min

超5min扣10分

5

合計

工作小結：（1個課時）

工作任務小結表

日期：

1：你所在的小組從接受任務到完成共用了多少時間？

2：你認為此基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘設計的制作可以在哪些方面進行改進？

3：對你造成最大困難的是哪些工作？

4：你通過此基于AT89S52單片機的LED點陣顯示電子鐘儀設計制作在哪些方面得到了提高？

5：你認為在今後的教學中是否還應按照這種教學方法來安排？

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