数字电子钟的制作.docx

电子工艺实训2数字电子钟的制作设计报告学院：计算机与电子信息学院队长：1307300413 李子康 小组成员：1307200108高维春 1226211614黄凯操 指导老师： 聂雄 日期：2015.6.30 20目录一、任务与要求2二、设计思路2（1）时钟计数的设计2（2）按键控制时间的设定和调整2（3）定时器/计数器0实现1s计数3三、数字钟的组成部分3（1）硬件模块3（2）软件模块3四、数字钟程序设计流程图4五、数字钟程序设计5（1）数码管显示5（2）时钟初始化5（3）中断设计5（4）按键程序7六、遇到的问题9（1）定时时间的控制9（2）数码管的显示9七、仿真效果图10八、实物图11九、心得与体会11十、附录：程序代码11一、任务与要求设计并制作一个数字电子钟，实现如下功能：(a)采用数码管或LCD屏幕显示时、分和秒时间(b)通过按键可以调整和设定当前时间(c)要求计时准确（10分钟内计时误差1s)(d)设计原理图、PCB图，制作和调试电路（如果有现成的单片机板子，也可以直接使用）(f)编写电子钟控制软件(g)编写实训设计报告二、设计思路（1）时钟计数的设计用AT89C51单片机的定时器/计数器T0产生1s的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1开始计时。显示00-00-00的时间，开始计时；（2）按键控制时间的设定和调整P1.0口控制“秒”的调整，每按一次按键加1s；P1.1口控制“分”的调整，每按一次按键加1min；P1.2口控制“时”的调整，每按一次按键加1h；计时满23-59=59时，返回00-00-00重新计时。P1.3口用做复位键，在计时过程中，如果按下它，则返回00-00-00重新开始计时。（3）定时器/计数器0实现1s计数单片机选择16位定时工作方式。对T0来说，系统时钟为12MHZ，最大定时也只有65535us，无法达到所需要的1s的定时，因此必须通过软件来处理这个问题，取T0的最大定时为50ms，要定时1s需要经过20次的50ms的定时。这20次计数，采用软件的方法来实现。设TMOD=01H,设置定时器计时器0工作在方式1 ，则 TH0=(65535-50000)/256TL0=(65536-50000)%256这样，当计数器/定时器0计满50ms时，产生一个中断，在中断服务程序中对中断次数加以统计，就能实现数字钟的逻辑功能了。三、数字钟的组成部分（1）硬件模块单片机芯片，八位共阴数码管，驱动数码管译码的芯片74HC573（仿真时为74LS245），按键，外加电阻，导线若干；（2）软件模块数码管显示程序设计，定时器初始化，定时器中断编程，时钟的时、分、秒控制 ，按键程序设计，时间的调整与设定。开始开始四、数字钟程序设计流程图显示设计，设置定时器，定时50ms开始是 根据计数值显示时间开始秒键被按下？否否秒计数加1开始分键被按下？是否时键被按下？到60s？否是否分计数加1开始是否复位键被按下？到60min？否是小时加1开始是到24h？否开始开始是五、数字钟程序设计（1）数码管显示定义数码管的位选和段选数组uchar code wei8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;uchar code duan10=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;通过程序控制来选择数码管的位码和断码（2）时钟初始化HOUR=0;/时为0MINITE=0;/分为零SECOND=0;/秒为零TMOD=0x01;/选择计数方式TH0=(65536-50000)/256;/赋初值TL0=(65536-50000)%256;（3）中断设计void Timer0(void)interrupt 1 using 1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; TCNT+;/控制中断次数 if(TCNT=20) SECOND+; TCNT=0; if(SECOND=60) MINITE+; SECOND=0; if(MINITE=60) HOUR+; MINITE=0; if(HOUR=24) HOUR=0; MINITE=0; SECOND=0; TCNT=0; （4）按键程序sbit S_SET=P10;/定义按键控制端口sbit M_SET=P11;sbit H_SET=P12;sbit RESET=P13;void KEY_TEST() DISPLAY(); P1=0xff; restar=0; if(S_SET=0);/按下控制“秒”的按键 delay(100); if(S_SET=0) SECOND+;if(SECOND=60) SECOND=0;while(S_SET=0) DISPLAY(); if(M_SET=0);/按下控制“分”的按键 delay(100); if(M_SET=0) MINITE+;if(MINITE=60) MINITE=0;while(M_SET=0) DISPLAY(); if(H_SET=0);/按下控制“时”的 delay(100); if(H_SET=0) HOUR+;if(HOUR=24) HOUR=0;while(H_SET=0) DISPLAY(); if(RESET=0)/按下“复位”的按键 delay(100); if(RESET=0) restar=1; 六、遇到的问题（1）定时时间的控制刚开始不熟单片机的定时，在设计时间时常常达不到所要求的秒的误差，通过查阅资料，明白了定时时赋初值的计算方法，经过矫正，实验计数基本符合了实验要求的误差。（2）数码管的显示设置了数码管的段选和位选数组之后，怎么使它显示出想要的效果是一个很棘手的问题。解决这个问题时，我们遇到很大的困难，尤其是编好烧录后老是错乱显示。后面我们想到一种比较好的方法，就是通过时，分，秒，上的数值个位，十位来选择数码管上的数组对应的数，以达到通过数码管来显示时钟上的数值。七、仿真效果图八、实物图九、心得与体会 通过本次实验设计，我对单片机的学习有了进一步地提升，特别是对中断的控制以及中断服务程序的编写，数码管的显示。同时本次试验大大地提高了我们的团队意识。十、附录：程序代码 #include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit S_SET=P10;sbit M_SET=P11;sbit H_SET=P12;sbit RESET=P13;unsigned char SECOND,MINITE,HOUR,TCNT,restar=0;uchar code wei8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;uchar code duan10=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07, 0x7F,0x6F;uchar dispbuf8;void delay(unsigned int us) while(us-);void SCANDISP() unsigned char i,value; for(i=0;i8;i+) P3=0xff; value=duandispbufi; P0=value; P3=weii; delay(50); void Timer0(void)interrupt 1 using 1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; TCNT+; if(TCNT=20) SECOND+; TCNT=0; if(SECOND=60) MINITE+; SECOND=0; if(MINITE=60) HOUR+; MINITE=0; if(HOUR=24) HOUR=0; MINITE=0; SECOND=0; TCNT=0; void DISPLAY() SCANDISP(); dispbuf6=SECOND/10; dispbuf7=SECOND%10; dispbuf5=10; dispbuf3=MINITE/10; dispbuf4=MINITE%10; dispbuf2=10; dispbuf0=HOUR/10; dispbuf1=HOUR%10;void KEY_TEST() DISPLAY(); P1=0xff; restar=0; if(S_SET=0); delay(100); if(S_SET=0) SECOND+;if(SECOND=60) SECOND=0;while(S_SET=0) DISPLAY(); if(M_SET=0); delay(100); if(M_SET=0) MINITE+;if(MINITE=60) MINITE=0;while(M_SET=0) DISPLAY(); if(H_SET=0); delay(100); if(H_SET=0) HOUR+;if(HOUR=24) HOUR=0;while(H_SET=0) DISPLAY(); if(RESET