单片机作息时间控制钟.doc

物理与电子信息学院学年论文单片机作息时间控制钟张霞（学号：20081116087）（物理与电子信息学院 08级电子信息科学与技术班,内蒙古 呼和浩特 010022）指导教师:高焕生摘要: 本文是就单片机的一个小的应用方面，基于其硬件连接和软件的设计来阐述单片机在当今世界的应用。其中，作息时间的控制是单片机的一个简单应用，同时也是我们生活中不可缺少的部分。关键词: 单片机；硬件；软件；作息时间钟；中图分类号：TP311.11 文献标识码: A1引言在信息时代的今天，时间观念对我们是很重要的，以严格的时间来要求自己是成功的必要因素。本文主要采用51系列单片机机实现对校园作息时间的控制设计，已完成对每天对作息打铃控制，同时具有对控制器日常时间调整及显示、打铃时间设置、掉电数据不丢失等功能。本系统共有4项控制内容，即：接通电铃和断开电铃以及接通扩音设备和断开扩音设备。由P0口输出控制码进行控制，其控制码定义为：接通电铃 0FEH断开电铃 0FDH接通扩音设备 7FH断开扩音设备 0BFH把设备一次开关的控制码及预置时间结合在一起，构成4个字节的存储字。其中控制设备开关的控制码占一个字节，设置时间的时，分，秒各占一个字节。本系统主要由硬件的电路连接配合软件来实现其功能。以下将详细介绍其硬件与软件的设计。2硬件系统说明与电路原理图：2.1 硬件说明本设计采用可编程、显示器接口芯片8279实现时间的设置和显示。8279具有键盘功能块;显示功能块;控制功能块;与CPU接口功能块控制功能块包括控制和定时寄存器,定时和控制,扫描计数器三部分,它主要用来控制键盘和显示功能块工作. 8279采用单5V电源供电，40脚封装。 8279内部逻辑框图如图所示（图一）。它主要包括I/O控制和数据缓冲器，扫描计数器，显示寄存器，显示地址寄存器，控制时序寄存器，键盘去抖动和控制电路，8*8FIFO/传感器RAM状态电路和16*8显示RAM，以及时序控制电路等功能部件。2.2 8279内部逻辑框图及引脚说明图一控制和定时寄存器： 用于存贮来自CPU的编程命令,CPU对8279编程以确定键盘与显示器工作方式和其它工作条件时,先把命令控制数据放到数据总线上,然后使A0=1,WR=0CS=0,并在WR上升沿把命令键存在控制和定时寄存器中,并经译码,建立适当的功能. 定时和控制:它含基本的定时计数器,第一个计数器是一个分频系数为2-31的前置定时器,分频系数可由程序预置,使内部频率为100KHz,从而能给出5. 1ms键盘扫描时间和10.3ms反跳时间,其它计数器将此基本频率分频后,提供适当的按键扫描.行扫描.键盘阵列扫描.以及显示器扫描次数. 扫描计数器:扫描计数器有两种工作方式,在编码工作方式时,计数器提供一种二进制计数,通过管脚SL0-SL3输出后经外部译码才能提供给键盘和显示器的扫描作用,在译码工作方式时,扫描计数器对最低二位进行译码,SL0-SL3输出4选1的译码信号,作为显示器和键盘的译码扫描. 8279引脚：DB0DB7:双向数据总线，用来传送8279与CPU之间的数据和命令。 CLK：时钟输入线，用以产生内部定时的时钟脉冲。 RESET:复位输入线，8279复位后被置为字符显示左端输入，二键闭锁的触点回弹型式，程序时钟前置分频器被置为31，RESET信号为高电平有效。 CS：片选输入线，低电平有效，单片机在CS端为低时可以对8279读/写操作。 A0：缓冲器低位地址，当A0为高电平时，表示数据总线上为命令或状态，当为低电平时，表示数据总线上为命令或状态，当为低电平时，表示数据总线上为数据。 RD：读信号输入线：低电平有效，将缓冲器读出，数据送往外部总线。WR:写信号输入线：低电平有效，将缓立器读出,将数据从外部数据总线写入8279的缓冲器。 2.3 8279与键盘/显示器的接口电路如图（图二）图二 图二的电路图是在实际的设计中的引脚连接电路图。在连接时一定要注意各个引脚的功能。电源选用+5V的电压，电压过大了和过小都不能使其正常的工作。另外，注意各个芯片的使能端的连接和初值的设置。3软件主要模块设计3.1程序说明本程序主要由主程序，显示子程序，定时器T0中断服务程序以及打铃控制子程序这几部分组成。主程序是基于这个设计的目的上进行设计的，它是整个程序的总体领导者。 是站在整个程序完美执行的前提。 显示子程序：数码管显示的数据存放在内存单元3E,3D,3C,3B,3A中，其中3A,39存放秒的十位和个位，3C,3B存放分钟的十位和个位，3E,3D存放小时的十位和个位。每一个地址的单元内均为十进制BCD码，由于采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用十进制BCD码对应码段存放在ROM表中，显示时，取出393E某一地址中的数据，然后查得对应的显示码段输出显示。定时器T0中断服务程序：定时器T0用于时间计时。定时溢出中断周期为50ms，中断累计20次（即1s）时对秒计数单元进行加1操作。秒满60进位清零，分满60进位清零，时满24清零。打铃控制子程序：采用特征比较的方法。步骤1.先将小时数扫描对比，若大于等于8，小于等于11，大于等于14，小于等于17则进行步骤2，否则关闭电铃。步骤2.再将分钟数扫描对比，若为00或50则转入步骤3. 否则关闭电铃步骤3. 再将分钟数扫描对比，若大于等于00且小于等于10则向P1.1输出低电平，打铃，否则关闭电铃。3.2程序流程图程序流程图3.3具体程序及说明；*作息时间控制器*SIGN BIT 2AH 设置按键输入完毕标志位为SIGNORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP TIME0 ;设置定时器0的中断程序入口ORG 0013H LJMP IINT1 ;设置中断1的中断程序入口START: MOV SP,#60H ;设置指针MOV 31H,#250MOV 32H,#16MOV TMOD,#02H ;设置定时器为方式2工作，自动载入初值MOV TH0,#06HMOV TL0,#06HMOV IE,#86H ;允许CPU中断，外部1中断和定时器的中断CLR IT1 ;开外部中断1CLR SIGN ;清标志位MOV DPTR,#5FFFHMOV A,#0DCH ;将显示RAM全部置1MOVX DPTR,AWAIT: MOVX A,DPTRJB ACC.7,WAIT ；清除完毕MOV A,#00H ；设置为8*8左边输入MOVX DPTR,AMOV A,#34H ；20分频MOVX DPTR,AMOV R2,#6 ；输入是6位数MOV R1,#39H ；显示数据存放首地址CLEAR:MOV R1,#00HINC R1DJNZ R2,CLEAR ；全部清零LCALL DISPMOV R3,#06HKEYIN: JNB SIGN,KEYINCLR SIGN LCALL DISP ；扫描到键盘输入了一个新字符则调用显示DJNZ R3,KEYINCLR EX1SETB TR0 ；时钟0启用LOOP: JNB 00H,NEXT ；00H作1秒到标志CLR 00HACALL T0SERVE ；调用时间步进子程序LCALL RING ；调用铃声时间对比子程序LCALL DISP ；调用显示子程序NEXT: SJMP LOOP;*TIME0: DJNZ 31H,CCCMOV 31H,#250DJNZ 32H,CCCMOV 32H,#16SETB 00HCCC: RETI T0SERVE:MOV A,39HADD A,#01H ；秒数加一MOV 39H,ACJNE A,#0AH,EXIT MOV 39H,#00H ；秒的个位逢十进一MOV A,3AHADD A,#01HMOV 3AH,ACJNE A,#06H,EXITMOV 3AH,#00H ；秒的十位逢六进一MOV A,3BHADD A,#01HMOV 3BH,ACJNE A,#0AH,EXITMOV 3BH,#00H ；分钟的个位逢十进一MOV A,3CHADD A,#01HMOV 3CH,ACJNE A,#06H,EXITMOV 3CH,#00H ；分钟的个位逢六进一MOV A,3EHSWAP AADD A,3DH ；合并小时数ADD A,#01HDA A MOV R7,AANL A,#0FHMOV 3DH,AMOV A,R7SWAP AANL A,#0FHMOV 3EH,AMOV A,R7CJNE A,#24H,EXIT ；小时数逢二十四清零MOV 3DH,#00HMOV 3EH,#00HEXIT: RET ;*RING: MOV A,3EHSWAP AADD A,3DH ；将小时的显示值合并载入A中MOV R7，A ；将小时数装入R7寄存SUBB A,#08H ；小时数与8比较JC OFFMOV A，R7 ；将小时的显示值合并载入A中SUBB A,#11H ；小时数与11比较JC N1 JZ N1MOV A，R7 ；将小时的显示值合并载入A中SUBB A,#14H ；小时数与14比较JC OFFMOV A，R7 ；将小时的显示值合并载入A中SUBB A,#17H ；小时数与17比较JC N1 ；小时条件符合则继续JZ N1 ；小时条件符合则继续AJMP OFFN1： MOV A,3CH SWAP AADD A,3BH ；将分钟的显示值合并载入A中SUBB A,#00H ；分钟数与00比较JZ N2 ；分钟条件符合则继续MOV A,3CHSWAP AADD A,3BH ；将分钟的显示值合并载入A中SUBB A,#50H ；分钟数与50比较JZ N2 ；分钟条件符合则继续AJMP OFFN2: MOV A,3AH SWAP AADD A,39H ；将秒的显示值合并载入A中SUBB A,#10H ；秒数与10比较JZ RRR JC RRR ；小时，分钟，秒都符合则启动打铃AJMP OFFRRR: CLR P1.0 ；启动铃AJMP EXTOFF: SETB P1.0 ；关闭铃EXT: RET;*IINT1: PUSH ACCPUSH PSWPUSH DPHPUSH DPL ；保护断点CLR EA ；关CPU中断MOV A,#40H MOV DPTR,#5FFFHMOVX DPTR,AMOV DPTR,#5EFFHMOVX A,DPTRMOV 35H,A ；取键盘输入值进入内存MOV B,#10SUBB A,BJC DDD CLR AAJMP EEEDDD: MOV A,35H ；输入值小于10则存入EEE: MOV 3EH,3DHMOV 3DH,3CHMOV 3CH,3BHMOV 3BH,3AHMOV 3AH,39HMOV 39H,A ；前五位全班前移一位，将A内的值显示在最后一位SETB SIGN ；将按键输入结束标志位置1SETB EAPOP DPLPOP DPHPOP PSWPOP ACC ；弹出断点RETI;*DISPLAY*DISP: MOV 55H,DPHMOV 56H,DPL ；保护断点MOV A,#92H ； CPU将要写入显示的RAM的地址为2MOV DPTR,#5FFFHMOVX DPTR,A MOV R4,#06H MOV R0,#39HBBB: MOV DPTR,#CHART ；查表，DPTR指向字码的首地址MOV A,R0MOV B,#09HSUBB A,BJC FFFCLR ALJMP HHHFFF: MOV A,R0 ；R0小于等于9直接将其输入HHH: MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#5EFFHMOVX DPTR,AINC R0DJNZ R4,BBB ；实现将6个字符显示的功能SETB EAMOV DPH,55H ；弹出断点MOV DPL,56HRET CHART: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB 92H,82H,0F8H,80H,90H,88HDB 83H,0C6H,0A1H,86HEND4 总结 本文主要介绍的是单片机在生活中的一