单片机与嵌入式系统.doc

本 科 实 验 报 告课程名称： 单片机与嵌入式系统 实验项目： 自动报时数字钟 1、 实验目的通过设计一个自动报时数字钟，提高单片机系统综合应用能力，了解单片机工作原理及开发流程，熟练掌握51单片机开发环境及下载软件的应用。2、 实验内容（一）、基本部分1、使用数码管的低六位分别显示时、分秒。2、使用第七位指示上午下午，符号A表示上午，符号P表示下午。 3、可以通过按键分别调整小时位和分钟位。4、整点报时：到达整点时以第八位数码管闪烁的方式报时，使用8作为闪烁的内容，闪烁频率为2Hz，持续时间从xx.00.00到xx.00.05。（二）、发挥部分1、闹钟功能：在以上基础上考虑增加定时闹铃功能。2、12/24小时制转换：通过一个按键设置时钟显示模式为12小时或24小时制。3、万年历：增加万年历功能，可以按键选择或循环显示年、月、日、星期。4、可以通过按键调整年、月、日、星期。5、采用LCD12864或LCD1602液晶进行显示及其他（如计算器等）。3、 实验仪器及原理（1） 、仪器计算机单片机开发软件、下载工具单片机最小系统实验板（2） 、原理部分子程序模块流程图初始化T0getkey=1？getkey=0用户定义的键盘和显示处理主程序 main（）NOYES装载TH0、TL0 调用leddisp（）；更新显示control_readkey=1？ 调用readkey（）；扫描一次键盘control_readkey取反中断返回T0中断intT0（）每4ms更新一位显示NOYES每8ms扫描一次键盘lednum=?lednum=0?显示led1显示led2显示led8显示led5显示led7显示led6显示led3显示led4lednum=7子程序返回lednum- 显示更新函数 leddisp（）45321706YESNOfirst_row=0;second_row=0;M_key=KEY;读键盘M_key=0xff?判断是否有按键first_getkey=0?是不是第一次按first_getkey=1first_getkey=0;keyon=0;子程序返回first_row=0;second_row=1;M_key=KEY;扫描第一行按键keyon=0?按键是否释放NOYESNOYESNO键盘扫描函数readkey（）M_key！=0xff？M_key=？M_key=？first_row=1;second_row=0;M_key=KEY;扫描第二行按键keynum=8keynum=9keynum=Akeynum=Bkeynum=Ckeynum=Dkeynum=Ekeynum=Fkeynum=0keynum=1Keynum=2keynum=3keynum=4keynum=5keynum=6keynum=70123456701234567getkey=1；keyon=1；子程序返回NOYES续上页（3） 、小系统原理图介绍 数码管显示2*8矩阵键盘 单片机4、 硬件介绍实物图： 本实验硬件部分使用KDMCU-51开发板仿真平台进行设计，通过开发板自带键盘进行输入控制，通过数码管进行显示输出，同时运用单片机的定时器、寄存器功能，对软件部分进行定时，存储操作。硬件的选择1、8位7段码数码管：7段码数码管为共阳极显示器。本系统中采用硬件实现地址译码，每一位数码管均分配一个独立地址，操作控制简单。并且，数码管的功能已经可以满足本实验的要求的功能。液晶显示，虽说也能满足需求，但由于液晶还有其他功能，如汉字显示等。如果使用液晶，会造成功能的浪费，以及成本的价格的上升，同时反应速度相对的缓慢。2、矩阵式键盘：键位置判别方法为扫描法。扫描法是先使列（行）线全输出低电平，然后判断行（列）线状态，若行线全为高电平，表示无键被按下；若行线不全为高电平表示有键按下，然后依次使列线为低电平，再判断行线状态，当行线全为高电平时，表示按下的键不在本列；当行线不全为高电平时，表示按下的键在本列，把此时的行线状态与列线状态和在一起即为被按下的键的位置。3、 USB接口：通用串行总线，是一种快速、灵活的总线接口。与其他通信接口比较，USB接口的最大特点是易于使用。五、设计思路：1、 基本的时钟显示： 首先要解决实现1秒的问题，我们采用了2ms的定时器中断时间间隔 根据2*10-3=(65536-T0)*1/(12*106)*12 得到To=63536=F830H=THO=F8H;TL0=30H 总共用了5个计数器完成了时间的进位和表示。2、 上下午与24小时制： 时钟本身为24小时制； 设置了布尔变量timechange； =1时24进制； =0时12进制，显示A或P，并在下午进行转换（-12）运算。3、 调整时间： 加一减一无须解释。4、 整点报时： 一秒内闪烁两次，要产生2hz脉冲，周期=0.5s，因此在程序中体现为对0.5s取模5、 万年历和日期的显示和调整： 与时间的现实和调整本质一样，在日期中加入了闰年的判断，非2月30或31天的判断。6