基于单片C51数字钟

目录1课程设计分析22系统原理221模块分布图222模块分析2221计时模块3222显示模块3223响铃模块4C51单片机课程设计2224调整定时模块43程序设计631主程序632计时程序733显示程序834调整定时程序935响铃程序104功能实现C51单片机课程设计3115心得体会116参考文献137附录131课程设计分析课程设计题目定时闹钟的设计课程设计目的在了解定时闹钟原理的基础上，通过编写合适的软件程序，在单片机上实现定时、计数、闹钟等功能。在程序编写的过程中进一步了解各模块功能实现的方法，熟悉各种中断的调用，对所学知识进行巩固，并通过实地操作对各功能实现的代码加深理解。为以后代码的编写与实际应用打下基础。课程设计任务基于C51单片机设计定时闹钟。设计要求和指标1正确显示时、分2利用按钮调整时间和设定闹钟时间3到达设定的闹钟时间，蜂鸣器发出“滴、滴、滴”报警声C51单片机课程设计44通过串口在PC机上设定时间和闹钟。2系统原理21模块分布图计时模块响铃模块调整时间、设定闹钟显示模块图21模块分布图22模块分析定时闹钟是一个“时”，“分”，“秒”显示的计时装置。由于本试验箱只有四个数码管，所以要求显示时间的时和分。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，同时有校时功能和闹钟功能。221计时模块在本设计中采用单片机内部的定时/计数器0计数，通过预置计数初值，溢出产生10MS的中断。T12/FOSC216AS计算得出A563200XDC00所以计数初值TH0XDC,TL0X00每10MS产生一个溢出中断，用一个标志变量T来记录中断次数。没中断一次T1。由于没有秒的显示，所以，当计时到一分钟，即中断6000次时，分钟加一。当分钟计时到60时，零，此时，小时加一。当小时计时到24时，清零。C51单片机课程设计5222显示模块图221显示电路本次设计中的数码管显示电路采用动态扫描的方式。图中C51与8位数码管的接口电路中可知，P24到P27口作为段选码口，经过7407驱动与LED相连。P00到P07口作为位选码口，经过7407驱动与LED的位相连。将各个位选线直接连接在单片机的其中一个输出口，进行位扫描，完成动态的显示。注意本设计中使用的实验箱是共阴极的数码管，所以只有当P24口到P27口输低电平时，该管被选中。下面给出数码管显示0到10的数字时，P0口对应输出信号。LED100X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F223响铃模块C51单片机课程设计6图222蜂鸣电路本设计中，蜂鸣器用9012三极管驱动，其基极接到RD端，当RD端为低电平时，三极管导通，蜂鸣器响，否则关断。RD是端口P37的第二功能，因此，当时间等于设定的闹钟时间时，将P37口置为低电平，蜂鸣器响铃。设计要求响铃三声“滴、滴、滴”。所以，需要一个演示程序，P370时，调用延时程序，本设计中延时05S，响05S后，P371，再调用延时程序，以此为周期，重复3次，可以用FOR循环实现。224调整定时模块外部中断实现图224外部中断电路在本设计的实验箱中，当S_INT0按钮按下后产生一个低电平单稳信号送单片机的INT0，所以，在此设计中，将外部中断0的触发方式定义成电平触发。当按键按下时，产生外部中断。按下第一次，调整时间，按下第二次设定闹钟，第三次恢复计时。所以，需要定义一个标志变量，用来记录外部中断的次数。当第一次或第二次按下S_INT0键时，均需要停止计数，所以，将定时/计数器0的启动位置0，停止计数，当第三次按下时，恢复计时，将定时/计数器0的启动位置1。在调整时间或者设定闹钟时，都需要对所显示的时和分进行修改。所以，要用到P20到P23口的按键。C51单片机课程设计7图223按键电路当按下某按键时，该口信号为0，此时对时或分进行加一或者减一，重复操作，直至所需要的时间。然后进入正常计时。串行口实现图224串行口通信电路这部分电路可以完成PC机跟单片机的串行通讯，也可以完成两个单片机进行串行通讯。D_RXD和D_TXD指示收和发线上是否有信号，当通信时可观察到二灯闪烁。当选择USB转URAT电路时，PC机的USB口同时承担给实验板供电的任务。当单片机接收到PC机串行口发送来的数据时，将其显示在数码管上。但是显示时还是分，这个必须通过程序来设定。我们规定，第一次接收的数据显示在时的两位，第二次显示在分的两位，第三次设定闹钟的时，第四次设定闹钟的分。3程序设计31主程序C51单片机课程设计8图31主程序流程图系统上电复位以后，单片机内部首先开始执行初始化程序，开中断，并且启动定时/计数器0，载入定时初值后，开始计数。同时将系统设定的显示初值送入数码管进行显示。在主程序中，不停地调用显示子程序和计时子程序。主程序VOIDMAINVOIDIE0X93；/开3个中断TH00XDC/载入计数初值TL00X00TR01/启动T0IT01TMOD0X01/选择定时器工作方式1SCON0X50PCON0X0032计时程序WHILE1/显示、计时DISPLAY_TIMETIMECOUNTU1U2RINGT0中断入口C51单片机课程设计9NNYNY图32计时程序流程图TH00XDCTL00X00TIFT6000/计时1分钟MINT033显示程序预置计数初值标识变量1标识变量6000吗标识变量0分计数60吗分计数1计数加1分计数0，时计数1时计数24吗时计数0中断返回YIFMIN60/计时1小时HOURMIN0IFHOUR24HOUR0开始分离时、分的个位和十位VOIDTINTERRUPT1/定时器0用于计时TH00XDCTL00X00TIFT6000MINT0IFMIN60C51单片机课程设计10NY图33显示程序流程图VOIDF_TIMEVOID/分离时分的十位、个位AHOUR/10/当前时间小时十位BHOUR10/当前时间小时个位CMIN/10/当前时间分钟十位DMIN10/当前时间分钟个位将时分转换为字型码将字型码送至P0口I1UNSIGNEDCHARCODELED100X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6FUNSIGNEDCHARA,B,C,D,HOUR,MIN,FLAGINTT/定义当前时间参量UNSIGNEDCHARCHOUR,CMIN,CA,CB,CC,CD/定义闹钟参量UNSIGNEDCHARS4/串口需要的数组SBITP3_7P37VOIDDELAYUNSIGNEDCHARXUNSIGNEDCHARN1,N2FORN2XN20N2FORN1125N10N1/X1为延时1MS。VOIDF_TIMEVOID/分离时、分的个位和十位AHOUR/10/当前时间小时十位BHOUR10/当前时间小时个位CMIN/10/当前时间分钟十位DMIN10/当前时间分钟个位VOIDDISPLAY_TIMEVOID/显示当前时间函数UNSIGNEDCHARIF_TIMEWHILE1FORI0I4IC51单片机课程设计16SWITCHICASE0P20XEFP0LEDABREAKCASE1P20XDFP0LEDBBREAKCASE2P20XBFP0LEDCBREAKCASE3P20X7FP0LEDDBREAKDEFAULTBREAKDELAY1VOIDT0INTERRUPT1/定时器0用于计时TH00XDCTL00X00TVOIDTIMECOUNTIFT6000MINT0IFMIN60HOURMIN0IFHOUR24HOUR0VOIDCHANGE_TIMEINTERRUPT0/外部中断0FLAG/标识变量记录中断次数IFFLAG1|FLAG2TR00IFFLAG3TR01FLAG0C51单片机课程设计17VOIDU1/调节时间IFFLAG1IFHOUR24HOUR0IFFLAG1IFMIN60MIN0DISPLAY_TIMEVOIDU2/调节闹钟IFFLAG2IFCHOUR24CHOUR0IFFLAG2IFCMIN60CMIN0DISPLAY_CLOCKVOIDSERINTERRUPT4/串口中断用于调节时间和闹铃UNSIGNEDCHARJIFRI1RI0SJSBUFSWITCHJCASE0HOURS0BREAKCASE1MINS1BREAKCASE2CHOURS2BREAKC51单片机课程设计18CASE3CMINS3BREAKDEFAULTBREAKDISPLAY_T