单片机电子时钟课程设计.doc

1任务及要求1.1设计任务用at89c51单片机设计一个简单的数字时钟，能进行时分秒的调整，能够较准确地显示时间。用单片机控制6位led数码管显示时、分、秒；并且具有二十四小时循环记时功能，走时要准。能够用按键开关可实现时、分调整。1.2 设计要求设计一个简易的数字时钟，能进行时分秒的调整，能够较准确的显示时间。(1)掌握51单片机的汇编语言的基本用法。(2)掌握led数码管的使用。(3)掌握数码管动态扫描的方法。(4)掌握proeus的仿真与调试。2设计思想2.1 硬件设计思想主要用到这些元件:at89c51单片机与单片机的最小系统，八位显示数字管，74ls245锁存器。用12mhz的晶振和两个较小的22pf的电容组成振荡器电路，用一个按键，一个电解电容，一个10k电阻组成具有上电自动复位和手动复位两种操作的复位电路。用p0口作为输出需接上拉电阻，即需respack-8排阻，74ls245锁存器保存要开通的位码。通过控制p0，p2，p3口来控制时间的计时。p0口送入要显示的字段,p2口送入要显示的位码，p3口低三位即为查询是否需要调整时分秒数。开通计时器中断0来查表得到要显示的数字。2.2 软件设计思想整个程序先给数码管送初值12 00 00，然后进行初始化工作。程序由一个主函数，一个定时器中断程序，一个延时子程序，三个判断子程序，一个显示子程序构成。程序通过按键扫描程序来确定是否调用中断程序来对时间进行调整。用一子程序完成时分秒的调整，通过循环扫描三个按键的电平变化来判断对应按键是否按下，并带有去抖动功能，当某个按键按下时，则对应的进行增一操作。若分秒增一到达60次或者时增一到达24次，将对其清零，各个操作均实时的通过数码管显示。3电路原理与电路图3.1 电路原理一个at89c51单片机做为控制电路，用p0、p2口来控制数码管的段码和位码，利用动态扫描来实现数码管的显示。开通定时器t0中断来对数码管的查表和1秒的准确计时，然后利用p3口的低三位作为判断程序，判断是否分时秒是否溢出，若无溢出则显示当前值，若溢出则清零实现时分秒的加一。3.2 电路原理图4流程图与算法描述4.1流程图(1)软件系统框图图4.1 软件系统框图(2)系统流程图:如图4.2所示整个程序先给数码管送初值12 00 00，然后进行初始化工作，包括定时器及其初值设置、开中断等。程序通过按键扫描程序来确定是否调用中断程序来对时间进行调整，整个程序较为简短，但是时间误差很小。图4.2 系统流程图(3)按键子函数流程图: 如图4.3所示加一子程序完成时分秒的调整，通过循环扫描三个按键的电平变化来判断对应按键是否按下，并带有去抖动功能，当某个按键按下时，则对应的进行增一操作。若分秒增一到底60次或者时增一到达24次，将对其清零，各个操作均实时的通过数码管显示。图4.3 按键子函数流程图4.2 算法描述(1)设计一个延时子程序，延时1s。延时程序的代码段如下:dely10ms: mov r6,#10 d1: mov r7,#248 djnz r7,$ djnz r6,d1 ret(2)显示子函数，代码段如下:disp: mov a,#40h add a,#8 dec a mov r1,a mov a,32h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 mov a,#10 mov r1,a dec r1 mov a,31h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 mov a,#10 mov r1,a dec r1 mov a,30h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 ret(3)判断程序，判断是否溢出并显示数字，代码段如下: addmiao:jb p3.2,addfen lcall dely10ms jb p3.2,addfen inc 30h mov a,30h cjne a,#60,ns60 mov 30h,#00hns60:lcall disp jnb p3.2,$addfen:jb p3.1,addshi lcall dely10ms jb p3.1,addshi inc 31h mov a,31h cjne a,#60,nm60 mov 31h,#00hnm60:lcall disp jnb p3.1,$addshi:jb p3.0,return lcall dely10ms jb p3.0,return inc 32h mov a,32h cjne a,#24,nh24 mov 32h,#00hnh24:lcall disp jnb p3.0,$return:ljmp addmiao(4)用定时器t0并采用查表法显示数字。代码段如下: int_t0:mov th0,#248 mov tl0,#248 mov a,#40h add a,48h mov r0,a mov a,48h cjne a,#08h,kna mov 48h,#00hkna:inc 49h mov a,49h cjne a,#100,done mov 49h,#00h inc 4ah mov a,4ah cjne a,#05h,done mov 4ah,#00h inc 30h mov a,30h cjne a,#60,next mov 30h,#00h inc 31h mov a,31h cjne a,#60,next mov 31h,#00h inc 32h mov a,32h cjne a,#24,next mov 32h,#00h next:lcall dispdone:retitable:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00htab:db 0feh,0fdh,0fbh,0f7h,0efh,0dfh,0bfh,07fh(5)主函数，实现系统初始化。代码段如下: start: mov 30h,#00h mov 31h,#00h mov 32h,#12 mov 48h,#00h mov 49h,#00h mov 4ah,#00h mov tmod,#01h mov th0,#248 mov tl0,#248 setb tr0 setb et0 setb ea5程序清单与仿真结果5.1 程序清单org 00h ljmp start org 0bh ;定时器0中断入口地址 ljmp int_t0start: mov 30h,#00h;程序初始化 mov 31h,#00h mov 32h,#12 mov 48h,#00h mov 49h,#00h mov 4ah,#00h mov tmod,#01h mov th0,#248 mov tl0,#248 setb tr0;启动定时器0 setb et0;允许t0中断 setb ea;开中断addmiao:jb p3.2,addfen lcall dely10ms;去抖动 jb p3.2,addfen inc 30h mov a,30h cjne a,#60,ns60;满60清零 mov 30h,#00hns60:lcall disp jnb p3.2,$addfen:jb p3.1,addshi lcall dely10ms jb p3.1,addshi inc 31h mov a,31h cjne a,#60,nm60 mov 31h,#00hnm60:lcall disp jnb p3.1,$addshi:jb p3.0,return lcall dely10ms jb p3.0,return inc 32h mov a,32h cjne a,#24,nh24 mov 32h,#00hnh24:lcall disp jnb p3.0,$return: ljmp addmiaodely10ms: mov r6,#10d1:mov r7,#248 djnz r7,$ djnz r6,d1 retdisp: mov a,#40h add a,#8 dec a mov r1,a mov a,32h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 mov a,#10 mov r1,a dec r1 mov a,31h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 mov a,#10 mov r1,a dec r1 mov a,30h mov b,#10 div ab mov r1,a dec r1 mov a,b mov r1,a dec r1 retint_t0: mov th0,#248 mov tl0,#248 mov a,#40h add a,48h mov r0,a mov a,r0 mov dptr,#table;送表头 movc a,a+dptr mov p2,#0ffh mov p0,a mov a,48h mov dptr,#tab;扫描控制位 movc a,a+dptr mov p2,a inc 48h mov a,48h cjne a,#08h,kna;8个数码管送数是否结束 mov 48h,#00hkna:inc 49h mov a,49h cjne a,#100,done mov 49h,#00h inc 4ah mov a,4ah cjne a,#05h,done mov 4ah,#00h inc 30h mov a,30h cjne a,#60,next mov 30h,#00h inc 31h mov a,31h cjne a,#60,next mov 31h,#00h inc 32h mov a,32h cjne a,#24,next mov 32h,#00h next:lcall dispdone:retitable:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00htab:db 0feh,0fdh,0fbh,0f7h,0efh,0dfh,0bfh,07fh end5.2 仿真结果(1)系统初始化时，仿真如下：图5.1 初始状态图(2)时键按下，增加一小时，仿真如下：图5.2 增加一小时仿真图(3)分键按下，增加一分钟，仿真如下： 图5.3 增加一分钟仿真图6设计总结6.1 设计体会本学期开设单片机原理及应用这一门课，由于课程比较多，单片机课时少，时间的紧促，加上平时学习不怎么努力，所以只学到单片机汇编语言的基本语句和一些简短的程序，还没有具备熟练应用所学知识编写具体实用的能力，硬件的设计和仿真能力也很弱，所幸学校组织了这次单片机课程设计，给我们的课程学习提供了一个提高及应用的机会，当然，也给我们带来了一定的压力。我所选的课程设计题目是数字时钟。刚拿到这个课题时，不只如何动手去做。就去上网查询资料和源程序，认真研究了其他学长学姐的程序之后，才有了基本的思路，先将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后将其整合即可。知道最重要的是1秒定时部分和如何把时分秒在数码管中显示出来，同时设计出来的产品还必须具备一些基本的人机交互功能。从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。这次课程设计终于顺利完成了，在课程设计的过程中，可谓各个方面的能力都得到了一定的提高，为我以后的学习打下了良好的基础。在此我非常感谢我的指导老师教授级高级工程师傅篱教授，感谢傅老师不辞辛苦的细心辅导