多功能电子钟设计罗龙.doc

多功能电子钟设计一、80C51单片机功能介绍下面是8051单片机引脚图及引脚功能介绍：40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：时钟、控制和I/O引脚。 电源: VCC - 芯片电源，接+5V； VSS - 接地端； 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 控制线:控制线共有4根， ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 PSEN:外ROM读选通信号。 RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 EA功能：内外ROM选择端。 Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。二 单片机课程设计目的 1 进一步熟悉和掌握8051单片机的结构及工作原理。2 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。3 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。 4 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。5 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。6.掌握SPI串口进行数据传输的应用,并学会使用外部芯片辅助项设计. 7.锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力. 8.通过此次课程设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑,校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力.三、 设计任务1基本任务：利用定时器/计数器中段和静态显示，实现电子钟的时分秒精确走时和校准。时间日期显示用四个数码管分别显示时、分；月、日。时间正常走时小数点闪烁，日期显示时小数点不闪烁。2. 功能增加型任务：可以正确定时，默认显示时间，可切换显示时间，可校时，校日期。校正时校正对应的内容闪烁。四设计要求1、设计用四个数码管分别显示时分/月日，采用静态显示方法。2、资源分配：K1、 时间日期切换键 P1.4 K2、 校正键 P1.5 进入校正状态，显示日期，月闪烁，显示指针+1,对应内容闪烁 K3、 +键 P1.6闪烁内容加1 K4、 确定键 P1.7退出校正状态，显示 定时时间： 1/16S 计数单元：2FH 秒分时日单元：30H33H 时间/日期标志：20H.0为1，时间标志 20H.0为0，日期标志 校正标志： 20H.1 校正指针： 21H：00H 月 01H 日 10H 时 11H 分3、校正功能：若开始为时间，按下K2，进入时间时校正状态，按下K2，进入分校正状态，按下K2进入月校正状态，按下K2，进入日校正状态，按下K4，确定状态。若开始为按下K1切换为日期，则先进行日期校正，再进入时间校正。五、设计思路1、主程序部分思路 通过对时间日期初始化，时间日期标志，校正标志，初始化按键信息，定时器计数器初值等设置。2、计时部分设计规律思路该设计采用80C51单片机内部的定时器计数器1，中断系统，独立式键盘，串行口方式1，进行设计一个多功能单片机数字钟。设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键实现设置时间、校时、启动控制等。用定时计数器T1，工作于定时，采用方式1，对12MHZ的系统时钟进行定时计数，初值设为0BDCH。形成定时时间为62500ms。用片内RAM的2FH单元对62500ms计数，计16次产生秒计数器34H单元加1，秒计数器加到59则分计数器33H单元加1，分计数器加到59则时计数器32H单元加1，时计数器加到23则时计数器清0。然后把分、时 、日、月计数器分成分单元和时单元放到4个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。显示格式为小时高位、小时低位-分高位、分低位和显示日期格式为月高位、月低位-日高位、日低位。3、判键处理程序思路先读按键信息，进而对时间日期切换键，校正键等判断，分析各种可能，最后把时间日期送显缓，详细思路看流程图。4、校正状态程序设计思路先判断与上次按键是否相同，防止连击，再次判断是否校正键，通过校正指针看是对哪个单元校正，校正中进行加键处理，通过指针内容加1进行处理，校正结束后确定，显示送显缓，详细思路看流程图。5、显示程序思路把我们设计好的送显缓，通过静态显示方法，四个数码管分别显示时分/月日，小数点在第二个数码管上显示，若显示时间，小数点闪烁，若显示日期，小数点不闪烁。六、实验电路图七、流程图计时程序2FH单元内容减一2FH单元内容为零2FH单元重赋初值，秒单元加一并调整为十进制数到60s？秒单元清零，分单元加一，并调整为十进制到60分？分单元清零，小时单元加一并调整为十进制数到24小时？小时单元清零，日单元加一并调整为十进制数到31天？天单元置一，月单元加一并调整为十进制数到13月？月单元置一判键程序YYYYYYYYYYNNNNNYN八、程序ORG 0000H SJMP MAIN ORG 001BH ;设置定时器、计数器1入口地址 LJMP JISHU ORG 0030H ; ;主程序初始化 MAIN: MOV 50H,#0FFH ;按键信息 MOV 30H,#01H ;月单元置1 MOV 31H,#01H ;日单元置1 MOV 32H,#00H ;时单元置0 MOV 33H,#00H ;分单元置0 MOV 34H,#00H ;秒单元置0 MOV 2FH,#00H ;计数单元清0 CLR 20H.1 ;清校时标志 SETB 20H.0 ;时间，日期标志 MOV TMOD,#10H ;定时器计数器方式1 MOV TH1,#0BH ;初值，以62.5MS定时 MOV TL1,#0DCH MOV IE ,#88H ;EA为1，ET1为1 SETB TR1 ;启动运行定时器计数器1 SJMP $ ;等待中断 ; ;正常计数 JISHU:MOV TH1,#0BH ;重新赋初值 MOV TL1,#0DCH MOV A,2FH INC A MOV 2FH,A CJNE A,#0FH,KEY ;判断一秒到否？到了则进位 MOV 2FH,#00 ;重新对计数单元清0 MOV A,34H ;进行秒单元计数 ADD A,#01H DA A ;十进制调整 MOV 34H,A CJNE A,#60H,KEY ;判断1分钟是否到？ MOV 34H,#00H MOV A,33H ADD A,#01H DA A MOV 33H,A CJNE A,#60H,KEY ;判断一小时是否到？ MOV 33H,#00H MOV A,32H ;进行小时单元计数 ADD A,#01H DA A MOV 32H,A CJNE A,#24H,KEY MOV A,#00H MOV A,31H ;进行日单元计数 ADD A,#01H DA A MOV 31H,A CJNE A,#31H,KEY MOV 31H,#01H MOV A,30H ADD A,#01H DA A MOV 30H,A CJNE A,#12H,KEY MOV 30H,#01H ; ;判断按键 KEY: JNB 20H.1,ZOUSHI ;校时标志不为1，则跳转 LJMP JIAOSHI ;为1跳转为校时ZOUSHI: MOV A,P1 ;读按键信息 CJNE A,50H,KEY1 ;判断与上一次按键是否相同 LJMP NONE1 ;跳转到无按键处理 KEY1:MOV 50H,A JNB ACC.4,SWITCH1 ;是否P1.4切换键，即时间日期切换键是否按下 JNB ACC.5,SET1 ;是否P1.5校正键，校正键是否按下 LJMP NONE1 ;都不是则跳转到无按键处理SWITCH1:CPL 20H.0 ;切换键按下，取反时间日期标志 NONE1: JNB 20H.0,DATE1 ;显示时间日期标志 MOV 3BH,32H ;时间送显缓 MOV 3AH,33H LJMP DISP ;跳转到显示程序 DATE1:MOV 3BH,30H ;日期送显缓 MOV 3AH,31H LJMP DISP SET1:SETB 20H.1 ;校正键按下 MOV 21H,#00 ;校正指针清0 CLR 20H.0 ;切换到日期 MOV 3BH,30H ;显示日期 MOV 3AH,31H LJMP DISP ;跳转到显示程序 ; ;校正JIAOSHI:MOV A,P1 CJNE A,50H,KEY2 ;判断与上次是否按键相同？ JNB P1.6，KEY2 LJMP NONE2 ;没有键按下，调用显缓 KEY2: MOV 50H,A ;有键按下 JNB ACC.5,SET2 ;是否校正键 JNB ACC.6,ADD2 ;是否加键 JNB ACC.7,SURE ;是否确定键 LJMP NONE2 ;无键按下处理 SET2: INC 21H ;按下校正键，校正下一个状态 ANL 21H,#03H ;修改校正标志 SJMP NONE2 ADD2: MOV A,2FH ANL A,#07H CJNE A,#04H,NONE2MOV A,#30H ;处于校正，按下加键 ADD A,21H ;判断校正哪个单元 MOV R0,A MOV A,R0 ADD A,#01H ;指针内容加1 DA A MOV R0,A CJNE R0,#30H,DATE ;判断是否校月 CJNE R0,#13H,NONE2 ;判断校月是否超出范围 MOV R0,#01H SJMP NONE2 DATE:CJNE R0,#31H,HOUR ;判断是否校日 CJNE R0,#32H,NONE2 MOV R0,#01H SJMP NONE2 HOUR: CJNE R0,#32H,MIN ;判断是否校时 CJNE R0,#24H,NONE2 MOV R0,#00H SJMP NONE2 MIN: CJNE R0,#60H,NONE2 ;校分 MOV R0,#00H SJMP NONE2 SURE:CLR 20H.1 ;是确定键，清校正状态 SJMP TIME2 NONE2:JNB 21H.1,DATE2 TIME2:SETB 20H.0 ;时间送显缓 MOV 3BH,32H MOV 3AH,33H LJMP DISP DATE2:CLR 20H.0 ;日期送显缓 MOV 3BH,30H MOV 3AH,31H ; ;显示缓冲器内容送入程序 DISP: MOV A,3BH ;第一个数码管显示 ANL A,#0F0H ;保留高四位 SWAP A MOV 43H,A CJNE A,#00H,LP1 MOV 43H,#0AH LP1: MOV A,3BH ANL A,#0FH ;保留低位 MOV 42H,A MOV A,3AH ANL A,#0F0H ;保留高位 SWAP A MOV 41H,A JB 20H.0,LL ;时间日期标志为1则跳转 CJNE A,#00H,LL MOV 41H,#0AH LL: MOV A,3AH ANL A,#0FH MOV 40H,A ;解压成四个BCD码 JNB 20H.1,DISP1 ;判断是否校正？非校正则正常显示 JNB P1.6，DISP1 JNB 2FH.3,DISP1 ;校正，判断半秒到否？未到正常显示 JNB 21H.0,LP ;半秒到，判断数码管哪个闪 MOV 41H,#0AH ;送灭码 MOV 40H,#0AH SJMP DISP1 LP: MOV 43H,#0AH MOV 42H,#0AH DISP1:MOV DPTR,#TAB MOV A,43H MOVC A,A+DPTR ;查表显示 MOV SBUF,A ;送出静态码 JNB TI,$ ;发送中断 CLR TI MOV A,42H ;小数点显示程序 MOVC A,A+DPTR MOV C,2FH.3 ANL C,20H.0 MOV ACC.0,C MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,41H MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,40H MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI RETI TAB: DB 09H,7DH,07H,15H,71H,91H,81H,3DH,01H,11H,0FFH END九、实验中出现的问题及分析1、调试过程中出现一些标识符，符号等问题2、数码管时间显示时高位为0时开始是灭的，可加到10以上还是不能显示，解决办法：CJNE A,#00H, LP1 MOV 43H,#0AH3、显示过程中，小时加到了24点且分钟加到了60分，解决办法：小时MOV 32H,A CJNE A,#24H,KEY MOV A,#00H分钟 CJNE A,