基于AT89C51单片机的电子钟.doc

单片机接口技术设计题目 基于AT89C51单片机的电子钟系 别 年级专业学 号 姓 名 指导教师 年 月 日目录一、内容提要 2二、设计的基本步骤及方案 2三、硬件电路设计及描述 4四、软件设计程序框图 6五、硬件的调试过程 13六、课程设计体会 14七、参考资料 15附汇编语言一、内容提要1、设计任务 利用AT89C51单片机制作,基于这种单片机自主创作一个LED显示的智能电子钟。分析,综合考虑系统的主要功能,我们经过查阅资料、接口的设计、程序的设计、安装调试等环节。完成一个基于MCS51系列的单片机，设计多种资源的掌握和应用，并具有综合能力的小应用系列的设计，同时学习并使用相关的仪器设备、软件进行编写和调试程序。2、设计要求 1）用六个七段LED数码管作为显示设备，设计时钟功能。 2）显示的格式应该为：日期、时间同时都能看到，并且表示的格式为：日期：YY MM DD, 时间：HH MM SS。 3)还要分别设计年、月、日、时、分、秒，在复位后的日期应该为：12 01 01，时间为：00 00 00 。 4) 秒钟复位功能，秒复位键按下后，秒回到00。 5）键盘按键个数应该万为己确定。 6）时间、月、日自行交替显示，或按键切换显示。 7）12小时和24小时切换功能。 8）* 实现闹钟功能。二、设计的基本方案及步骤1、主控制器1）单片机的选择与外围电路：AT89C51作为温度测试系统的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS51系列单片机的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS51的CMOS产品。不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及HMOS的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS48单片机的体系结构和指令系统。单片机小系统的电路图如图所示。AT89C51：AT89C51单片机的主要特征：1）与MCS51兼容，4K字节可编程闪烁存储器；2）灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；3）寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上；4）全静态工作模式：0HZ33HZ；5）三级程序存储器锁定；1288位内部RAM，32位可编I/O线；6）16位定时器/计数器，5个中断源，4个8位并行的I/O接口，1个全双工I/O接口。2、单片机与显示模块电路由74HC245芯片和电阻，导线构成，控制锁存单片机输出信号 74HC245元件的封装及其真值表3、设计步骤:A. 首先根据设计要求，分析闹钟工作原理，然后查阅相关元件资料及文献。如LED数码显示器，驱动器74HC245。B针对实现的功能，利用protues软件来画硬件图。C结合硬件图，写出相关硬件的的程序框图，然后进行编写程序。D用keil软件进行程序编译，调试，然后再送给protues仿真。实现各部分硬件的仿真运行。E最后将各个部分程序组合，调试，编译，实现整体仿真。三、硬件电路设计及描述 整体电路proteus仿真图:开关控制部分:K1,K2,K3,K4,k5,k6,k7,k8分别闭合时分别给P1.0, P1.1, P1.2, P1.3, P1.3, P1.4,P1.5,P1.6,P1.7一个低电平信号。K1-秒复位为00；K2-调时钟分数；K3-调时钟小时；K4-时日转换；K5-调日期天数；K6-调日期月份；K7-调节日期年份；K8-时间和日期的总复位；如图所示为时钟电路开关数码管显示LED电路由7SEG-MPSX6-CC供阴LED8段位显示器构成：数码管结构图为：abcdefg12345. dp678910e d G c dpg f G a b 其真值表为：显示字符共阴极接法八段状态断码（共阴）spgfedcba0001111113FH10000011006H2010110115BH3010011114FH40110011066H5011011016DH6011111017DH70000011107H8011111117FH9011011116FH.1000000080H综上则可知：显示0123456789.断码3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH80H四、软件设计 清0 if(P10=0) delay(30); k1num+; if(P10=0) second+; if(k1num=0) if(second=60) second=0; if(k1num=1)second=0;k1num=0; while(P10=0) display(); 调分 if(P11=0) delay(30); if(P11=0) minute+; if(minute=60) minute=0; while(P11=0) display(); 调时if(P12=0) delay(30); if(P12=0) hour+; if(hour=24) hour=0; while(P12=0) display(); 日期与时间转换if(P13=0) delay(30); if(P13=0) disp=! disp; while(P13=0)display();调天if(P14=0) delay(30); if(P14=0) day+; if(day=31) day=1; while(P14=0) display1();调月 if(P15=0)delay(30);if(P15=0)mon+; if(mon=13) mon=1; while(P15=0) display1(); 调年 if(P16=0) delay(30); if(P16=0) year+;if(year=100)year=1; while(P16=0) display1(); 五、系统调试把程序从KEIL中生成HEX文件，导入单片机中，测试是否实现题目要求的各个功能。1.由于开始计算中断初始时间不准确，故重新设置初始化时间；2.经过调试，按键延时时间设为30毫秒效果最佳；3.由于难以实现一个按键具备：开始、停止及清零功能，所以分别采用8个按键分别控制。经过耐心的调试，最终实现设计要求。PROTEUS仿真图如图：调时钟调年月日总清0后的年月日显示七、参考文献【1】李全利、迟荣强，单片机原理及接口技术【M】，北京：高等教育出版社，2004【2】凌玉华，单片机原理及系统设计【M】，长沙：中南大学出版社，2006【3】张毅刚，MCS-51单片机应用设计【M】，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997【4】胡汉才，单片机原理及应用【M】，北京：清华大学出版社，2004【5】王幸之、钟爱琴、王雷、王闪，AT89系列单片机原理与接口技术【M】，北京：北京航空航天大学出版社，2004【6】张道德，单片机接口技术（C51版）【M】，北京：中国水利水电出版社，2007【7】谭浩强，C程序设计【M】，北京：清华大学出版社，2005附汇编语言：ORG 00HJMP MAINORG 0BHJMP TIM0MAIN:MOV IE,#82HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#0F0HMOV TL0,#60HMOV R0,00HMOV 30H,#00HMOV 31H,#00HMOV 32H,#00HMOV R1,#00HSETB TR0LOOP:JB P0.0,NOPRESS_2CALL FILTERMOV A,2CHADD A,#01HDA AMOV 30H,ACJNE A,#60H,NOPRESS_1MOV 30H,#00HNOPRESS_1:JNB P0.0,$CALL FILTERNOPRESS_2:JB P0.1,NOPRESS_4CALL FILTERMOV A,31HADD A,#01HDA AMOV 31H,ACJNE A,#60H,NOPRESS_3MOV 31H,#00HNOPRESS_3:JNB P0.1,$CALL FILTERNOPRESS_4:JB P0.2,LOOPCALL FILTERMOV A,32HADD A,#01HDA AMOV 32H,ACJNE A,#24H,NOPRESS_5MOV 32H,#00HNOPRESS_5:JNB P0.2,$CALL FILTERJMP LOOPTIM0:PUSH ACCCJNE R0,#250,SCANMOV A,30HADD A,#1DA AMOV 30H,ACJNE A,#60H,INC_SECMOV A,31HADD A,#1DA AMOV 31H,ACJNE A,#60H,INC_MINMOV A,32HADD A,#1DA AMOV 32H,ACJNE A,#24H,INC_HRMOV 30,#00HMOV 31,#00HMOV 32,#00HINC_SEC:JMP INC_TIMINC_MIN:MOV 30H,#00HJMP INC_TIMINC_HR:MOV 30H,#00HMOV 31H,#00HINC_TIM:MOV R0,#00HSCAN:CJNE R1,#6,DISPLAYMOV R1,#00HJMP SCANDISPLAY:CJNE R1,#0,CHK_1MOV A,30HANL A,#0FHADD A,#00HJMP RELOADCHK_1:CJNE R1,#1,CHK_2MOV A,30HSWAP AANL A,#0FHADD A,#10HJMP RELOADCHK_2:CJNE R1,#2,CHK_3MOV A,31HSWAP AANL A,#0FHADD A,#20HJMP RELOADCHK_3:CJNE R1,#3,CHK_4MOV A,31HSWAP AANL A,#0FHADD A,#30HJMP RELOADCHK_4:CJNE R1,#4,CHK_5MOV A,3