单片机课程论文设计-电子钟课程设计.doc

单片机课程论文设计-电子钟课程设计该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（at89s52）主控，6位led数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。功能介绍：（1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。（2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。（3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。（4）采用led数码管显示，时、分，秒采用数字显示。（5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。（6）具有时钟和秒表的切换功能。使用方法:开机后时钟在00:00:00起开始计时。（1) 长按p3.2进入调分状态:分单元闪烁,按p3.2加1,按p3.3减1.再长按p3.2进入 时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。（2) （2）按p3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按p3.4分加1,再按p3.2为时调整,按p3.4时加1,按p3.3调闹钟结束.在闹铃时可按p3.2停闹,不按闹铃1分钟。（3）按下p3.4进入秒表状态:再按p3.4秒表又启动,按p3.4暂停,再按p3.4秒表清零,按p3.4退出秒表回到时钟状态。二、电路原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、led数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。电子时钟原理图各个模块设计1.单片机系统 at89s52 at89s52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机，它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度要比8051快最高支持达33mhz的晶体震荡器，在此系统中使用12mhz的晶振。at89s52具有以下标准功能： 8k字节flash，256字节ram，32 位i/o 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，at89s52 可降至0hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，cpu停止工作，允许ram、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，ram内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止主要性能：与mcs-51单片机产品兼容 、8k字节在系统可编程flash存储器、 1000次擦写周期、 全静态操作：0hz33hz 、 三级加密程序存储器 、 32个可编程i/o口线 、三个16位定时器/计数器 八个中断源 、全双工uart串行通道、 低功耗空闲和掉电模式 、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器 、双数据指针 、掉电标识符 。2、显示模块 led数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接，组成“8”字，再把发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了led数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从09的系列数字。同荧光数码管(vfd)、辉光数码管(nrt)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与ttl、cmos电路兼容等的数显器件。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。ag是7个笔段电极，dp为小数点。另有一种字高为76mm的超小型led数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。 本系统利用6位led数码管显示时间，共阴极结构。led数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。 3.按键模块 本设计中主要有三个控制按键，按键功能为：（1）p3.2为调时间模式，长按p3.2进入调分状态:分单元闪烁,按p3.2加1,按p3.3减1.再长按p3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。（2）按p3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按p3.4分加1,再按p3.2为时调整,按p3.4时加1,按p3.3调闹钟结束.在闹铃时可按p3.2停闹,不按闹铃1分钟。（3）按下p3.4进入秒表状态:再按p3.4秒表又启动,按p3.4暂停,再按p3.4秒表清零,按p3.4退出秒表回到时钟状态。4晶振模块在at89s51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚xtal1，输出端为引脚xtal2。而在芯片内部，xtal1和xtal2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。晶振电路三、程序设计源程序代码; at89s52时钟程序 ;*定时器t0、t1溢出周期为50ms，t0为秒计数用， t1为调整时闪烁及秒表定时用，p3.2、p3.3、p3.4为调整按钮，p0口为字符输出口，p2为扫描口，p1.2为蜂呜器口，采用共阳显示管。50h-55h为闹钟定时单元，60h-65h为秒表计时单元，70h-75h为显示时间单元，76h-79h为分时计时单元。03h标志=0时钟闪烁，=1秒表， 05h=0，不闹铃，=1要闹铃. 07h每秒改变一次,用作间隔呜叫.* dispfirst equ 30h ;显示首址存放单元 bell equ p1.2 conbs equ 2fh ;存放报时次数 clock equ 2dh* 中断入口程序 * org 0000h ;程序执行开始地址 ljmp start ;跳到标号start执行 org 0003h ;外中断0中断程序入口 reti ;外中断0中断返回 org 000bh ;定时器t0中断程序入口 ljmp intt0 ;跳至intto执行 org 0013h ;外中断1中断程序入口 reti ;外中断1中断返回 org 001bh ;定时器t1中断程序入口 ljmp intt1 ;跳至intt1执行 org 0023h ;串行中断程序入口地址 reti ;串行中断程序返回*以下程序开始 ;*整点报时用 qqqq: mov a,#10h mov b,79h mul ab add a,78h mov conbs,a bsloop: lcall ds21ms lcall dl1s lcall dl1s lcall dl1s djnz conbs,bsloop clr 08h ;清整点报时标志 ajmp start1* 主程序开始 ;* start: lcall st ;上电显示00:00:00 mov r0,#00h ;清00h-7fh内存单元 mov r7,#80h ; cleardisp: mov r0,#00h ; inc r0 ; djnz r7,cleardisp ; mov 20h,#00h ;清20h（标志用） mov 55h,#1 mov 54h,#2 mov 7ah,#0ah ;放入熄灭符数据 mov tmod,#11h ;设t0、t1为16位定时器 mov tl0,#0b0h ;50ms定时初值（t0计时用） mov th0,#3ch ;50ms定时初值 mov tl1,#0b0h ;50ms定时初值（t1闪烁定时用） mov th1,#3ch ;50ms定时初值 setb ea ;总中断开放 setb et0 ;允许t0中断 setb tr0 ;开启t0定时器 mov r4,#14h ;1秒定时用计数值（50ms20） mov dispfirst,#70h ;显示单元为70-75h;以下主程序循环 start1: lcall display ;调用显示子程序 jnb p3.2,setmm1 ;p3.2口为0时转时间调整程序 jnb p3.3,tsfun ;定时闹铃设定 jnb p3.4,funpt ;秒表功能（stop,run,clr） jb 08h, qqqq ajmp start1 ;p3.2口为1时跳回start1 funpt: ljmp funptt start12: ljmp start1以下闹铃时间设定程序,按p3.3进入设定 tsfun: lcall ds20ms jb p3.3,start1 ; wait113: jnb p3.3,wait113 ;等待键释放 jb 05h,closesp ;闹铃已开的话，关闹铃 mov dispfirst,#52h ;进入闹铃设定程序，显示52-55h闹钟定时单元 dswait: setb ea lcall display jnb p3.4,dsfinc ;分加1 jnb p3.2,dsdec ;分减1 jnb p3.3,dssfu ;进入时调整 ajmp dswait closesp: clr 05h ;关闹铃标志 clr bell ajmp start1 dssfu: lcall ds20ms ;消抖 jb p3.3, dswait ljmp dssfunn ;进入时调整; setmm1: ljmp setmm ;转到时间调整程序setmm dsfinc : lcall ds20ms ;消抖 jb p3.4, dswait dswait12: lcall display ;等键 释放 jnb p3.4, dswait12 clr ea mov r0,#53h ; lcall add1 ;闹铃设定分加1 mov a,r3 ;分数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addhh22 ; addhh22: jc dswait ;小于60分时返回 acall clr0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 ajmp dswait dsdec : lcall ds20ms ;消抖 jb p3.2, dswait dswaitee: lcall display ;等键 释放 jnb p3.2, dswaitee clr ea mov r0,#53h ; lcall sub1 ;闹铃设定分减1 ljmp dswait;以下秒表暂停清零功能程序;按下p3.4切换秒表功能，再按开始计时，暂停或清0,最后按p3.4退出秒表回到时钟计时 funptt: lcall ds20ms jb p3.4,start12 wait22: jnb p3.4,wait21 cpl 03h jnb 03h,timfun mov dispfirst,#60h ;显示秒表数据单元 mov 60h,#00h mov 61h,#00h mov 62h,#00h mov 63h,#00h mov 64h,#00h mov 65h,#00h mov tl1,#0f0h ;10ms定时初值 mov th1,#0d8h ;10ms定时初值 wait88:lcall ds20ms jb p3.4,wait81 wait99:jnb p3.4,wait99 setb tr1 ;t1运行控制软件 setb et1 ;t1溢出中断允许 wait33: lcall ds20ms jb p3.4,wait31 wait44: jnb p3.4,wait41 clr et1 clr tr1 wait55: lcall ds20ms jb p3.4,wait51 wait66: jnb p3.4,wait61 mov 60h,#00h mov 61h,#00h mov 62h,#00h mov 63h,#00h mov 64h,#00h mov 65h,#00h timfun:mov dispfirst,#72h ;显示时钟数据单元 clr et1 clr tr1 ajmp funss11 funss11: ajmp start1;以下键等待释放时显示不会熄灭用 wait21: lcall display ajmp wait22 wait31: lcall display ajmp wait33 wait41: lcall display ajmp wait44 wait51: lcall display ajmp wait55 wait61: lcall display ajmp wait66 wait81: lcall display ajmp wait88 wait91: lcall display ajmp wait99; 1秒计时程序 ;t0中断服务程序 intt0: push acc ;累加器入栈保护 push psw ;状态字入栈保护 clr et0 ;关t0中断允许 clr tr0 ;关闭定时器t0 mov a,#0b7h ;中断响应时间同步修正 add a,tl0 ;低8位初值修正 mov tl0,a ;重装初值（低8位修正值） mov a,#3ch ;高8位初值修正 addc a,th0 ; mov th0,a ;重装初值（高8位修正值） setb tr0 ;开启定时器t0 djnz r4, outt0 ;20次中断未到中断退出 addss: mov r4,#14h ;20次中断到（1秒）重赋初值 cpl 07h ;闹铃时间隔呜叫用 mov r0,#71h ;指向秒计时单元（71h-72h） acall add1 ;调用加1程序（加1秒操作） mov a,r3 ;秒数据放入a（r3为2位十进制数组合） clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addmm ; addmm: jc outt0 ;小于60秒时中断退出 acall clr0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 mov r0,#77h ;指向分计时单元（76h-77h） acall add1 ;分计时单元加1分钟 mov a,r3 ;分数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addhh ; addhh: jc outt0 ;小于60分时中断退出 acall clr0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 lcall ds20ms ;正点报时 setb 08h mov r0,#79h ;指向小时计时单元（78h-79h） acall add1 ;小时计时单元加1小时 mov a,r3 ;时数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#24h,hour ; hour: jc outt0 ;小于24小时中断退出 acall clr0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0 outt0: mov 72h,76h ;中断退出时将分、时计时单元数据移 mov 73h,77h ;入对应显示单元 mov 74h,78h ; mov 75h,79h ; lcall baoj pop psw ;恢复状态字（出栈） pop acc ;恢复累加器 setb et0 ;开放t0中断 reti ;中断返回;*; 闪动调时程序秒表功能程序 ;*;t1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示或秒表计时intt1: push acc ;中断现场保护 push psw ; jb 03h, mmfun ;=1时秒表 mov tl1, #0b0h ;装定时器t1定时初值 mov th1, #3ch ; djnz r2,intt1out ;0.3秒未到退出中断（50ms中断6次） mov r2,#06h ;重装0.3秒定时用初值 cpl 02h ;0.3秒定时到对闪烁标志取反 jb 02h,flash1 ;02h位为1时显示单元熄灭 mov 72h,76h ;02h位为0时正常显示 mov 73h,77h ; mov 74h,78h ; mov 75h,79h ;intt1out: pop psw ;恢复现场 pop acc ; reti ;中断退出flash1: jb 01h,flash2 ;01h位为1时，转小时熄灭控制 mov 72h,7ah ;01h位为0时，熄灭符数据放入分 mov 73h,7ah ;显示单元（72h-73h），将不显示分数据 mov 74h,78h ; mov 75h,79h ; ajmp intt1out ;转中断退出flash2: mov 72h,76h ;01h位为1时，熄灭符数据放入小时 mov 73h,77h ;显示单元（74h-75h），小时数据将不显示 mov 74h,7ah ; mov 75h,7ah ; ajmp intt1out ;转中断退出;mmfun : clr tr1 mov a,#0f7h ;中断响应时间同步修正,重装初值（10ms） add a,tl1 ;低8位初值修正 mov tl1,a ;重装初值（低8位修正值） mov a,#0d8h ;高8位初值修正 addc a,th1 ; mov th1,a ;重装初值（高8位修正值） setb tr1 ;开启定时器t1 mov r0,#61h ;指向秒计时单元（71h-72h） acall add1 ;调用加1程序（加1秒操作） clr c ; mov a,r3 ; jz fss1 ;加1后为00，c=0 ajmp outt01 ;加1后不为00，c=1 fss1: acall clr0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 mov r0,#63h ;指向分计时单元（76h-77h） acall add1 ;分计时单元加1分钟 mov a,r3 ;分数据放入a clr c ;清进位标志 cjne a,#60h,addhh1 ; addhh1: jc outt01 ;小于60分时中断退出 lcall clr0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 mov r0,#65h ;指向小时计时单元（78h-79h） acall add1 ;小时计时单元加1小时 outt01: pop psw ;恢复状态字（出栈） pop acc ;恢复累加器 reti ;中断返回*; 加1子 程 序 ;* add1: mov a,r0 ;取当前计时单元数据到a dec r0 ;指向前一地址 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 orl a,r0 ;前一地址中数据放入a中低四位 add a,#01h ;a加1操作 da a ;十进制调整 mov r3,a ;移入r3寄存器 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;放回前一地址单元 mov a,r3 ;取回r3中暂存数据 inc r0 ;指向当前地址单元 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;数据放入当削地址单元中 ret ;子程序返回;*; 分减1子 程 序 ;*; sub1: mov a,r0 ;取当前计时单元数据到a dec r0 ;指向前一地址 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 orl a,r0 ;前一地址中数据放入a中低四位 jz sub11 dec a ;a减1操作 sub111: mov r3,a ;移入r3寄存器 anl a,#0fh ;高四位变0 clr c ;清进位标志 subb a,#0ah sub1111: jc sub1110 mov r0,#09h ;大于等于0ah，为9 sub110: mov a,r3 ;取回r3中暂存数据 inc r0 ;指向当前地址单元 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;数据放入当削地址单元中 ret ;子程序返回 ; sub11: mov a,#59h ajmp sub111 sub1110:mov a,r3 ;移入r3寄存器 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ajmp sub110;*; 时减1子 程 序 ;* subb1:mov a,r0 ;取当前计时单元数据到a dec r0 ;指向前一地址 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 orl a,r0 ;前一地址中数据放入a中低四位 jz subb11 ;00减1为23（小时） dec a ;a减1操作 subb111:mov r3,a ;移入r3寄存器 anl a,#0fh ;高四位变0 clr c ;清进位标志 subb a,#0ah ;时个位大于9为9 subb1111: jc subb1110 ; mov r0,#09h ;大于等于0ah，为9 subb110: mov a,r3 ;取回r3中暂存数据 inc r0 ;指向当前地址单元 swap a ;a中数据高四位与低四位交换 anl a,#0fh ;高四位变0 mov r0,a ;时十位数数据放入 ret ;子程序返回 ; subb11: mov a,#23h ajmp subb111 subb1110:mov a,r3