单片机控制的数字钟VIP

单片机课程设计单片机控制的数字钟 专业：自动化 班级： 姓名： 学号： 执导老师： 一.绪论单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，以其高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优势，赢得了广泛的应用，8155作为单片机8051、8031等外扩I/O口，片外256BRAM，及定时器使用。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代，发展新技术，改造老产品的主要手段。由于功能强大价格低廉，并且可以使用汇编语言或C语言开发程序软件，所以被广泛应用在工业控制上。在此重要是应用8031单片机控制的数字时钟上，在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式，并且定时器T0采用了中断方式，优先级最高。然后通过开关的闭合与关断来控制闹钟的校时，整点报时等功能。采用二十四小时制计时。接入发光二极管来模拟整点报时。以及对闹钟的随时校时。由于自身知识能力有限，设计过程有不尽人意之处，希望得到老师的大力指点和教导。二.设计思路 数字钟由8031单片机控制，采用24小时制计时，利用6个LED显示器来显示时分秒，随时对时间进行调整，使用P1端口的P1.0端口线实现整点报时功能；使用P3端口的P3.0来实现闹钟功能。（1）24小时制时间显示。（2）可随时进行时间校对。（3）整点报时。（4）闹钟功能，并且要求在设置起闹时间的时候，不影响时钟的正常走时。三.硬件设计 硬件设计 系统简化的硬件电路图如下页所示：数字钟硬件电路简化图数字钟硬件电路简化图图中按键K1.2K.K3及开关K5.K6的定义如下：K4闹钟控制键闹钟控制状态K5校时键闹钟校时状态K6闹钟校时键进入闹钟校时状态K3转换键校时后切换到校时校时后切换到时钟状态闹钟校分后切换到闹钟校时闹钟校时后切换到时钟状态K1校分或校时的时候使其加1递增K2-校分或校时的时候使其减1递减 图中的开关K4用于闹钟控制，当K4=1时（开关处于ON的位置），打开闹钟、使之在预定时间起闹；当K1=0时（开关处于OFF的位置），则关闭闹钟，使之不闹。另外，在闹钟响起时，K4也可作为止闹开关使用，如不止闹，则闹一分钟。闹钟信号用发光二极管来模拟。 整点报时信号也是用发光二极管来模拟的，当整点时，P1.0口所接的发光二极管点亮一分钟。数字钟的秒信号是利用8031单片机定时器T0产生的。由于开发机的晶振频率为6MHZ，使的T0的最大定时时间远远小于1秒，因此，在设计时采用了硬件计数与软件计数相结合的方式，即通过T0产生1秒钟的时间信号。在设计时定时器T0采用了中断方式。当定时时间到时，单片机产生中断，在T0的中断服务程序中实现时分秒的累加，并且，该中断的优先级别高于其他中断，因此保证了电子时钟的准确。在设计中，利用外部中断0和外部中断1跟别作为校时和闹钟校时按键的触发输入。当需要校时时，拨动K5和K6开关，便产生外部中断，进入相应的中断服务程序。在外部中断0和外部中断1的中断服务程序中都只有一条“表示有按键”的标志位置的指令，然后在主程序中用查询标志位的方式判断是否有键按下。若查得标志位为1则进入校时子程序进行校时的相应处理；若为0则照常进行时间显示。程序中的一些存储单元的的定义： 20H-22H：时、分、秒单元。 40H-42H：校时或闹钟校时期间的时、分、秒单元。 50H-51H：起闹时间的时、分单元。 79H-7EH：显示缓冲区，与6个LED显示器相对应。 用户标志位F0：校时标志，当F0=1，表示校时；当F0=0，表示闹钟不校时。位7FH：闹钟校时标志，当7FH=1，表示闹钟校时，当7FH=0，表示闹钟不校四.系统流程图CAB小时加1计数，20H+120H20H/=24？小时清0，020H时和分是闹时？闹钟响，0P3.0PSW和ACC弹栈中断返回 开始初始化显示请求校时调用校时子程序 主程序流程图五.软件设计. 1）T0中断服务程序。功能：23H计数，产生秒分时，整点报时，起闹。 占用：A，23H2）CUTIN0子程序。功能：将20H-22H的内容送入显示缓冲区。占用：A，R0 调用：BCD3）CUTIN1子程序。功能：40H，41H和42H的内容送入显示缓冲区。占用：A，R0 调用：BCD4）BCD子程序。功能：将A中的内容转换成非压缩的BCD码，个位和十位数分别存入R0和R0+1指向的单元。 占用：A。B和RO5）SSCAN子程序。功能：秒年个 显示缓冲区7EH-79H的6和单元的内容显示一次 调用：D16）KEY子程序功能：42H清零，读键值，校分时，+键使41H加1，-键使41H减1；校时时，+键使40H加1，-键使40H减1。占用：A，R2，R3，C，40H，41H，和42H7）KEY0子程序。功能：将20H，21H，22H的内容传送给KEY，调用KEY后，将校时时间40H，41H，42H传递给20H，21H，22H 调用：KEY8）KEY1子程序。功能：将起闹时间51H，52H传递给KEY，调用KEY后，将新的起闹时间41H，42H传递给51H，52H 调用：KEY9）D1子程序功能：延时1ms. 占用：R4，R510）DELAY子程序。功能：延时去抖动，约延时6ms另外将40H，41H，42H的内容送入显示缓冲区并显示。调用：CUTIN1，SSCAN+按K1键？开始读键值按K1键？按K2键？按K3键？读键值按K1键？按K3键？按K2键？返回分加1分减1时加1时减1 校时子程序流程图开始重新设置时间常数PSW和ACC压栈23H+123H分加1计数，21H+121H23H清0秒加1，22H+122H秒清0，022HP1.0置1，P3.0清00P1.0分清0，0P1.0F0=0？23H/=10？22H/=60？C20H/=60？ABT0中断服务程序流程图六.MCS-51汇编语言程序 ORG 0000H ；程序开始 LJMP MAIN ；转到住程序 ORG 0003H SETB PSW.5 ；拥护定义F0 RETI ；中断返回 ORG 000BH LJMP CLOCK ；转到始终子程序 ORG 0013H SETB 7FH ；定义闹钟校时 RETI ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H ；栈起始地址为60H MOV TMOD,#01H ；T0定时器，工作方式1 MOV IE,#87H SETB PT0 MOV TL0,#0B7H ；设置定时器初值 MOV TH0,#3CH MOV 20H,#00H ；时单元赋初值 MOV 21H,#00H ；分单元赋初值 MOV 22H,#00H ；秒单元赋初值 MOV 23H,#00H MOV 50H,#06H ；起闹时间的时单元赋初值 MOV 51H,#28H ；起闹时间的分单元赋初值 MOV 52H,#00H CLR PSW.5 ；0F0 CLR 7FH ；0起闹时间 SETB TR0 SETB IT0 SETB IT1 CLR P3.0 SS: LCALL CUTIN0 ；调用CUTIN0子程序 LCALL SSCAN ；调用SSCAN子程序 JNB PSW.5,LK LCALL KEY0 ；调用KEY0子程序 LK: JNB 7FH,SS LCALL KEY1 ；调用KEY1子程序 SJMP SS ；转到SS子程序 CUTIN0: PUSH PSW PUSH ACC MOV 25H,R0 MOV R0,#79H MOV A,22H ；显示秒单元区 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV A,21H ；显示分单元区 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV A,20H ；显示时单元区 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV R0,25H POP ACC POP PSW RET ；子程序返回 CUTIN1: PUSH PSW ；PSW入栈 PUSH ACC ；ACC入栈 MOV 25H,R0 MOV R0,#79H MOV A,42H ；显示起闹时间的秒单元 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV A,41H ；显示起闹时间的分单元 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV A,40H ；显示起闹时间的时单元 ACALL BCD ；调用BCD子程序 MOV R0,25H POP ACC ；弹栈 POP PSW RET BCD: MOV B,#0AH DIV AB MOV R0,B ；B的非压缩码给R0 INC R0 ；加1计数 MOV R0,A ；A的非压缩码给R0 INC R0 ；加1计数 RET ；返回 CLOCK: JNB PSW.5,ZC ；时钟区 LJMP FH ZC: MOV TL0,#0B7H ；赋初值 MOV TH0,#3CH PUSH PSW PUSH ACC INC 23H MOV A,23H CJNE A,#0AH,RET0 MOV 23H,#00H INC 22H ；秒加1计数 MOV A,22H ；显示秒单元 CJNE A,#3CH,RET0 MOV 22H,#00H SETB P1.0 CLR P3.0 INC 21H ；分加1计数 MOV A,21H ；显示分单元 CJNE A,#3CH,RET0 MOV 21H,#00H CLR P1.0 INC 20H ；时加1计数 MOV A,20H ；显示时单元 CJNE A,#18H,RET0 MOV 20H,#00H AJMP RET0 RET0: MOV A,21H CJNE A,51H,B0 MOV A,20H CJNE A,50H,B0 SETB P3.0 B0: POP ACC POP PSW FH: RETI SSCAN: MOV R6,#05H SS2: MOV 30H,#20H MOV 31H,#7EH MOV R7,#06H SS1: MOV R1,#21H MOV A,30H MOVX R1,A MOV R0,31H MOV A,R0 MOV DPTR,#SC MOVC A,A+DPTTR MOV R1,#22H MOVX R1,A LCALL D1 MOV A,30H RR A MOV 30H,A DEC 31H DJNZ R7,SS1 DJNZ R6,SS2 RET SC:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH ；定义若干字节 KEY: MOV 42H,#00H A0: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#38H MOV R3,A LCALL DELAY ；延时 MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#38H CLR C ；C0 SUBB A,R3 JNZ A0 MOV A,R3 CJNE A,#38H,A00 ；比较 SJMP A0 ；转到A0子程序 A00: CJNE A,#30H,TOK2 INC 41H ；校时分加1计数 MOV R2,41H CJNE R2,#3CH,A1 MOV 41H,#00H A1: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#08H JNZ A0 LCALL DELAY ；延时 SJMP A1 ；转到A1子程序 TOK2: CJNE A,#28H,TOK3 ；比较 DEC 41H ；分减1计数 MOV R2,41H CJNE R2,#0FFH,A2 MOV 41H,#3BH A2: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#10H JNZ A0 LCALL DELAY ；延时 SJMP A2 ；转到A2子程序 TOK3: CJJNE A,#18H,A0 AA: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#20H JNZ A3 LCALL DELAY ；延时 SJMP AA ；转到AA A3: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#38H MOV R3,A LCALL DELAY ；延时 MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#38H CLR C ；C0 SUBB A,R3 JNZ A3 MOV A,R3 CJNE A,#38H,A33 ；比较 SJMP A3 ；转到A3子程序 A33: CJNE A,#30H,TO2 INC 40H ；时减1计数 MOV R2,40H ；显示校时 CJNE R2,#18H,A4 MOV 40H,#00H ；时见重新开始 A4: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#08H JNZ A3 LCALL DELAY ；延时 SJMP A4 TO2: CJNE A,#28H,TO3 ；比较 DEC 40H MOV R2,40H CJNE R2,#0FFH,A5 MOV 40H,#17H A5: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 ANL A,#10H JNZ A3 LCALL DELAY SJMP A5 TO3: CJEN A,#18H,A3 RET KEY0: MOV 41H,21H ；校时分给KEY MOV 40H,20H ；校时时给KEY CLR TR0 ；TR00 ACALL KEY ；调用KEY CLR PSW.5 ；F00 MOV 22H,42H ；校时秒给闹钟 MOV 21H,41H