基于PIC16F877A的数字钟设计

1、电子工程系项目考核（报告）项目名称：数字时钟项目姓 名 班 级 学 号 课程名称 一、 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、 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，

2、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、 硬件电路图以及原理3.1 硬件电路图如下：3.2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

3、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

4、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：上电图1图2上电SW1按下SW4每按一次h加1（1=3）是h=3h=3h=2h=1h=1否闹钟时钟计时 秒表计时显示时钟页面显示时钟页面显示秒表页面整点报时，闹钟提醒上电图3SW1再按下SW2每按一次a加1（1=4） h=3 是a=1a=4a=3a=2否SW3按下SW3按下SW3按下SW3按下 秒表计时中断，时钟正常计时时钟计时中断h=2h=2h=2h=1h=1h=1h=2h=1闹钟分钟十位加1闹钟小时

5、十位加1时钟小时十位加1闹钟分钟个位加1时钟分钟个位加1时钟分钟十位加1闹钟小时个位加1时钟小时个位加1五、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,bints1=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=0

6、X01;/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4while(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

7、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

8、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

9、(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=s4;/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;

10、/使时钟在校时时也能按计时规则进行 if(s12) 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

11、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&s4=0) /整点报时 RD2=1;/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简单，但程序