单片机电子时钟设计说明书.doc

.基于单片机的电子钟的设计报告1设计要求（1）时钟：用定时器实现“时分秒”时钟，动态显示时时间（00:00:00 11:59:59）（2）显示方式：8位LED数码管（十进制显示）（3）具体校准时间功能：通过键盘设定（4）整点报时功能：每个整点蜂鸣器响1s2方案论证与对比21单片机的型号选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。22数码管显示工作原理数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型。共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端。共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商。阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极。通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP 是小数点位段。而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起。即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法。数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8 位段引管线；每位数码管的阳极连在一起组成公共端。利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来。同时加芯片74ls245使流过数码管的电流增大，从而使显示更清晰。3系统硬件电路的设计总体硬件原理图如图1所示 图1 系统电路原理图AT89C51因为其含一个可擦除的ROM，以及其存储数据的时间长度可达10年之久所以选其作为该设计的核心控制部件。3.1键盘电路设计该设计用三个键盘，但实现的功能却是比较完善，减少了硬件资源的损耗，该键盘可以实现小时、分钟和秒的调节。当按1次SET键时，按UP键，小时加1，按DOWN键时，小时减1，再次按下SET键，按UP键，分钟加1，按DOWN键，分钟减1,第三次按下SET键，按UP键，秒钟加1，按DOWN键，秒钟减1，第四次按下SET键，时间开始走动，从而达到时间调节的目的。选择的按键如图2所示。按着图（黄超1）画，我有时间再给你完善报告 图2 多功能控制键3.2主控模块89C51 89C51是一个8位单片机，片内ROM全部采用FLASH ROM技术，晶振时钟为12MHz。89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，有4个八位的并行双向I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3。第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器；第40脚为电源端VCC，接+5V电源，第20引脚为接地端VSS，通常在VCC和VSS引脚之间接0.1F高频滤波电容。4系统软件设计4.1系统软件概述在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的分、秒、时的存储单元。在主程序中，对不同的按键进行扫描，时间调整。系统框图，时间系统总体流程图如下图3，系统框图；系统子程序流程图如图4所示。YYNNN子程序入口SECOND=60SECOND=0，并MINUTE加1MINUTE=60MINUTE=0，并HOUR加1显示数据处理中断返回HOUR=24Y图4 子程序流程图五、硬件电路： 1、总电路图本系统主要可分为主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍。系统总电路图如下所示 图5系统仿真图 1、晶振模块3、显示模块，通过数码管显示电路，数码管采用共阴极连接，同时加芯片74ls245来驱动数码管，其中段选和位选的脸颊方式如图所示把89c51画上，把数码管2、晶振、复位模块利用12M的晶振和电容相连，实现晶振显示，并利用手动按键使单片机手动复位。在单片机书上38页还是39页 自己先看着3、蜂鸣器电路利用led灯显示，使时钟走到整点的时候驱动蜂鸣器响20ms六软件设计：由于本次设计主要是靠自己在纸上书写，还没有经过调试与运行、改错，程序部分主要是分为五大部分，即：主程序、中断程序、键盘处理程序、显示子程序、延时程序。其中：主程序用来给中断赋初值，并设工作方式，调用键盘等，来实现具体功能的实现，中断程序用来系统的突然中断，突然调时，蜂鸣器的整点报时显示子程序来在数码管上面显示时间，通过位选和段选使时间准确的显示的数码管，并利用键盘调时。键盘处理程序实现键盘的调时，修改时间，延时程序用于数码管的动态扫描具体程序见于附录，其中详细说明了电路的各部分程序。八、总结:自己想到什么写什么以下仅供参考：通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知道的太少了，对于书本上的很多知识还不能灵活运用，尤其是对程序设计语句的理解和运用，不能够充分理解每个语句的具体含义，导致编程的程序过于复杂，使得需要的存储空间增大。损耗了过多的内存资源。本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的电子时钟设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争，同时在查找资料的过程中我也学到了许多新的知识，在和同学协作过程中增进同学间的友谊，使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充分的理解。 我知道，今后我的路还是很长，我要学的东西也有很多。通过这次实习，我深刻的认识到计算机专业的路的不平坦，但我会以一种良好的态度去迎接每一个挫折和挑战。电路总程序： SECOND EQU 31H ;秒计时单元 MINUTE EQU 32H ;分计时单元 HOUR EQU 33H ;时计时单元 SETCNT EQU 42H ;SET按键次数存储单元 TCNT EQU 34H程序入口 ORG 0000H ;单片机复位入口地址SJMPSTART ;跳到主程序中断入口ORG000BH ;定时器T0中断服务程序入口地址LJMPINT_T0 ;跳到T0中断主程序MAIN:MOVDPTR,#TABLEMOVHOUR,#0 ;时计数清零MOVMINUTE,#0;分计数清零MOVSECOND,#0;秒计数清零 MOVTCNT,#0 ;设置T0为16位定时器工作方式MOVTMOD,#01H ;forc=12MHZ,定时50ms MOVTH0,#3CH ;赋入初值MOVTL0,#0B0HMOVIE,#82H ;开中断SETBTR0 ;启动定时器T0LOOP: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序 MOV P1,#0FFH ;设置P0为输入方式 MOV A,P1 ; 读取键盘端口 ANL A,#07H ;屏蔽P1口的高5位 CJNE A,#07H,K_PRESS ;有键按下，转键盘处理 SJMP MIAN_LP ;无键按下，继续循环K_PRESS: LCALL KEY_PRG ;调用键盘处理 SJMP LOOP;继续 KEY_PRG:MOV R5,#10 LCALL DL20MS ;延时20ms MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ;读取键盘端口 ANL A,#07H ;屏蔽高5位 JNB ACC.0,K_SET ;按下SET键，转K_SET JNB ACC.1,K_UP ;按下UP键，转K_UP JNB ACC.2,K_DOWN ;按下DOWN键,转K_DOWN SJMP KEY_END ;无键按下，退出K_SET: INC SETCNT ;SET次数加1 MOV A,SETCNT CJNE A,#04H,K_SET2 ;SET未到4次 ，转K_SET2 MOV SETCNT,#00H ;SET到4次，SET次数清0 MOV TH0,#0D8H ;重装T0初值 MOV TL0,#0F0H SETB ET0 ;允许T0中断，并启动 SETB TR0 SJMP KEY_END ;处理完，返回 K_SET2: CLR ET0 ;禁止T0中断，停止T0定时 CLR TR0 SJMP KEY_END ;处理完，返回 K_UP: MOV A,SETCNT CJNE A,#01H,UP_MIN ;判断SET次数是否为1 INC HOUR ;小时数加1 MOV A,HOUR CJNE A,#24,KEY_END ;未到24h，返回 MOV HOUR,#00H ;到24h，变为0h SJMP KEY_END ;处理完，返回UP_MIN:CJNE A,#02H,UP_SEC ;判断SET次数是否为2 INC MINUTE ;分钟数加1 MOV A,MINUTE CJNE A,#60,KEY_END ;未到60min，返回 MOV MINUTE,#00H ;到60min，变为0 SJMP KEY_END ;处理完，返回UP_SEC: CJNE A,#03H,KEY_END ;判断SET次数是否为3 JNC SECOND ;秒数加1 MOV A,SECOND CJNE A,#60,KEY_END ;未到60秒，返回 MOV SECOND,#00H ;到60秒，变为0秒 SJMP KEY_END ;处理完，返回 K_DOWN: MOV A,SETCNT CJNE A,#01H,DN_MIN ;判断SET次数是否为1 DEC HOUR ;小时数减1 MOV A,HOUR CJNE A,#0FFH,KEY_END ;未小于0，返回 MOV HOUR,#23 ;小于0，变为23h SJMP KEY_END ;处理完，返回 DN_MIN: CJNE A,#02H,DN_SEC ;判断SET次数是否为2 DEC MINUTE ;分钟数减1 MOV A,MINUTE CJNE A,#0FFH,KEY_END ;未小于0，返回 MOV MINUTE,#59 ;小于0，变为59秒 SJMP KEY_END ;处理完，返回DN_SEC: CJNE A,#03H,KEY_END ;判断SET次数是否为3 DEC SECOND ;秒数减1 MOV A,SECOND CJNE A,#0FFH,KEY_END ;未小于0，返回 MOV SECOND,#59 ;小于0，变为59s SJMP KEY_END ;处理完，返回 KEY_END: MOV DISP_FLG,#01H ;设置时间刷新标志 RET 中断程序 INT_T0:MOVTH0,#3CH ;赋初值MOVTL0,#0B0H ;赋初值 CLR P2.7 ;关蜂鸣器 MOV R0,#0AH ;给R0赋10INCTCNT ;TCNT加1MOVA,TCNT ;TCNT为延时程序，当TCNT为20时，时钟刚好行走1sCJNEA,#20,RETUNE ; 当TCNT为20时，INCSECOND ; 秒加1MOVTCNT,#0 ; TCNT赋初值MOVA,SECOND ;把秒计数送到累加器ACJNEA,#60,RETUNE ;A与60比较，相等的话，INCMINUTE ; 分钟加1MOVSECOND,#0 ;秒赋初值0MOVA,MINUTE ;将分钟送到累加器A中，CJNEA,#60,RETUNE ;A与60比较，当A=60时 INCHOUR ;小时假加1MOVMINUTE,#0 ;分钟赋初值 SETB P2.7 ;当小时加1时，蜂鸣器响20ms LCALL DELAY ;延时MOVA,HOUR ;将小时送到累加器ACJNEA,#24,RETUNE ;A与24比较，相等时，MOVHOUR,#0 ;MOVMINUTE,#0 ; 全部清零MOVSECOND,#0 ;RETUNE:RETI显示子程序DISPLAY:MOVA,SECOND ;将秒送到累加器AMOVB,#10 ;将10送到B中DIVAB ;A除以BCLRP3.6 ;清零秒钟的十位MOVCA,A+DPTR ;从外面调用段选MOVP0,A ;将A送到P0管口 ,实现段选LCALLDELAY ;调用延时子程序SETBP3.6 ;P3.6置1，MOVA,B ;将B送到ACLRP3.7 ;P3.7清零MOVCA,A+DPTR ;寻址外面的段码表MOVP0,A ;送到P0段选LCALLDELAY ;延时SETBP3.7 ;P3.7置1CLRP3.5 ;显示分隔符MOVP0,#40HLCALLDELAYSETBP3.5MOVA,MINUTE ;显示分钟MOVB,#10DIVABCLRP3.3MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCA