基于PIC16F877A的数字钟设计

电子工程系项目考核电子工程系项目考核 报告 报告 项目名称项目名称 数字时钟项目数字时钟项目 姓 名 班 级 学 号 课程名称 一 一 项目要求 项目要求 数码管默认显示 00 00 数码管 1 2 表示小时 数码管 3 4 表示分钟 如此 实现时钟功能 要求能够整点报时 闹钟提示 并附带有秒表功能 按键可以调整时钟时间 切换显示页面和设定 闹钟时间等 二 二 项目原理分析项目原理分析 在项目用的单片机开发板上单片机的 IO 口接四位数码管的各 段 同时开发板共阴数码管的阴极由 138 译码器的输出端控制 在 该项目中我采用了数码管的动态显示 即每位数码管点亮 2ms 时间 左右 由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应 只要扫描 的速度足够快 给人的印象就是一组稳定的显示数据 不会有闪烁 感 动态显示的效果和静态显示是一样的 能够节省大量的 I O 端 口 而且功耗更低 在实现了数码管的动态显示的基础上在主程序 中通过计算定时器 1 的中断次数 从而得到计时时间和秒表时间的 基准时间 同时在主程序中添加按键处理程序 实现时钟的开始 中断和校时 同时实现闹钟定时和切换显示等功能 还有秒表计时 功能 三 三 硬件电路图以及原理硬件电路图以及原理 3 1 硬件电路图如下 硬件电路图如下 3 2 硬件原理 硬件原理 该项目中 主要的功能模块有 数码管显示模块 按键模块 蜂鸣器模块 数码管显示模块主要是由芯片 PIC16F877A 内部的定时 器 1 的定时中断实现数码管的动态显示 按键模块主要利用矩阵式按 键实现多按键功能 矩阵式按键原理是在一端加高电平 然后检测另 一端是否为高电平来判断按键是否按下 通过不同的定义可以让按键 实现不同的功能 蜂鸣器模块通过三极管的开关作用和驱动作用由芯 片控鸣叫与否 四 程序说明以及程序流程图四 程序说明以及程序流程图 该时钟默认显示页面为时钟计时页面 按键 SW1 控制时钟 秒表的开始和中断 按按键 SW1 一次 如果数码管在显示秒表 则 开始计秒功能 否则 开始正常计时 再按一次 SW1 则实现中断功 能 按键 SW2 实现是数码管的选位 从第一个数码管开始 按一次 就选中下一位数码管 循环选择 SW3 实现的是加 1 功能 每按一 次就在 SW2 选中的位上加 1 SW4 是实现数码管切换显示功能 按 一次就进入闹钟调时的显示页面 再按一次就进入秒表显示页面 实现数码管显示在时钟计时 闹钟定时和秒表计时这三个不同页面 的循环切换显示 图 1 是时钟 秒表计时开始和中断 以及闹钟提 醒的流程图 图 2 是显示页面的却换流程图 图 3 是校时和定时流 程图 下面就是程序的流程图 h 1 上电 h 3 时钟 计时 秒表 计时 SW1 按下 SW1 再 按下 h 3 是 时钟计 时中断 秒表计时 中断 时 钟正常计 时 是 否 否 SW4 每按一次 h 加 1 1 3 上电 h 1h 2h 3 显示时钟 页面 显示时钟 页面 显示秒表 页面 SW2 每按一次 a 加 1 1 4 上电 a 1a 2a 3a 4 SW3 按下SW3 按下SW3 按下SW3 按下 h 1h 2h 1h 2h 1h 2h 1h 2 时钟 小时 十位 加 1 闹钟 小时 十位 加 1 时钟 小时 个位 加 1 闹钟 小时 个位 加 1 时钟 分钟 十位 加 1 时钟 分钟 个位 加 1 闹钟 分钟 个位 加 1 闹钟 分钟 十位 加 1 整点报时 闹钟提醒 图 1图 2 图 3 闹 钟 五 程序清单 要求有详尽的注释 五 程序清单 要求有详尽的注释 main 主函数 int a 1 b z h 1 定义一个标志位 a b ints1 0 s2 0 s3 0 s4 0 时钟小时分钟的十位和个位 int n1 0 n2 0 n3 0 n4 0 闹钟小时分钟的十位和个位 int m1 0 m2 0 m3 0 m4 0 秒表的标志位 static bit biaozhi 0 时钟的静态标志位 static bit mbz 0 秒表的静态标志位 ADCON1 0X06 初始化 TRISA 0X00 TRISB 0X01 外部中断输入 PORTB 0X00 TRISD 0X01 设置 RD0 输入 PORTD 0X01 设置 RD0 输入 TRISE 0X00 timer1init 定时器 1 初始化 INTE 1 外部中断使能 INTEDG 1 外部中断上升沿 RA1 1 使能 138 译码器 LED1 0 LED2 0 LED3 0 LED4 0 数码管 1 显示 4 while 1 RD4 1 按键 SW1 一端高电 平 if RD0 1 判断按键是否 按下 delay 10 延时 10mS 去 键抖 if RD0 1 再次确认按键 是否按下 RD2 1 delay 30 RD2 0 蜂鸣器响 30mS if h 3 判断是否是秒 表显示页面 mbz mbz t 0 秒表标志位取反 开始计时或中断 else biaozhi biaozhi time 0 时钟标 志位取反 开始计时或中断 while RD0 1 等待放手 RD4 0 RD5 1 按键 SW2 一端高 电平 if RD0 1 判断按键 SW2 是否按下 delay 10 延时 10mS 去键抖 if RD0 1 再次确认按键 SW2 是否按下 RD2 1 delay 30 RD2 0 蜂鸣器 响 30mS a 位选标志位加 1 if a 5 a 1 if a 1 b LED1 先关闭数码 管 300 毫秒 然后再点亮 LED1 10 delay 300 延时 300 毫 秒 LED1 b if a 2 b LED2 先关闭数码 管 300 毫秒 然后再点亮 LED2 10 delay 300 延时 300 毫 秒 LED2 b if a 3 b LED3 先关闭数码 管 300 毫秒 然后再点亮 LED3 10 delay 300 延时 300 毫 秒 LED3 b if a 4 b LED4 先关闭数码管 300 毫秒 然后再点亮 LED4 10 delay 300 延时 300 毫秒 LED4 b while RD0 1 等待放 手 RD5 0 RD6 1 按键 SW3 一端高 电平 if RD0 1 判断按键 SW3 是否按下 delay 10 延时 10mS 去键抖 if RD0 1 再次 确认按键 SW3 是否按下 RD2 1 delay 30 RD2 0 蜂鸣器 响 30mS if h 1 判断显示标志 位 LED1 s1 LED2 s2 LED3 s3 LED4 s 4 数码管显示时钟页面 if a 1 s1 如果位选标 志位 a 1 则小时十位加 1 if a 2 s2 如果位选 标志位 a 2 则小时个位加 1 if a 3 s3 如果位选 标志位 a 3 则分钟十位加 1 if a 4 s4 如果位选 标志位 a 4 则分钟十位加 1 if s1 3 s1 0 使时钟在校 时时也能按计时规则进行 if s1 2 if s2 10 s2 0 if s1 2 if s2 4 s2 0 if s3 6 s3 0 if s4 10 s4 0 if h 2 判断显示标志位 LED1 n1 LED2 n2 LED3 n3 LED4 n4 数码管显示闹钟定时页面 if a 1 n1 如果位选标志位 a 1 则小时十位加 1 if a 2 n2 如果位选 标志位 a 2 则小时个位加 1 if a 3 n3 如果位选 标志位 a 3 则分钟十位加 1 if a 4 n4 如果位选标志位 a 4 则分钟十位加 1 if s1 3 s1 0 使闹钟在定时时也能按计时规则进行 if s1 400 time 为定时器 1 的中断次数 利用定 时器 1 提供的 2 5mS 的基准时间计时 time 0 z 1 秒计算 if z 60 s4 z 0 时钟计时 if s4 10 s3 s4 0 if s3 6 s2 s3 0 if s1 40 RD2 0 if s3 0 蜂鸣器响 if time 40 RD2 0 if mbz 判断秒表标志位 if t 40 实现秒表 0 1 秒精度 t 0 秒表计时 m4 if m4 10 m3 m4 0 if m3 10 m2 m3 0 if m2 6 m1 m2 0 if m1 10 m1 0 六 心得体会六 心得体会 在这次的时钟项目中 我根据一些电子钟的功能要求 在这个时钟项目中集 成了较多的功能 包括常用的时钟 闹钟 整点报时 校时和定时功能 另外我 还新增了一个秒表的功能 所以这个时钟的功能还是比较强大的 但对于我的设 计来说却是一个挑战 因为我还没有编写过多显示页面的程序 后来我通过定义 标志位来实现数码管显示页面的切换 但这种方法原理虽然