单片机课程设计多功能定时器

1、单片机课程设计多功能定时器一、设计目的：1、在理论学习的基础上， 通过完成一个涉及 MCS-51 单片机多种资源应用并具 有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用；2、能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识， 在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼 和提高；3、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。使学生掌 握单片机的内部功能模块的应用，如定时器 / 计数器、中断、片内外存贮器、 I/O 口、串行口通信等；4、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后 设计和实现单片机应用系统打下良好基础。二、设

2、计功能说明 数字钟是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置，由于数字集成 电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用， 使得数字钟的精度， 远远超过老式钟 表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便， 而且大大地扩展了钟表的 报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，本设计可实现如下功能：1、使用实时时钟芯片写入及读取时间2 、用 LCD 显示，可显示年、月、日、时、分、秒、星期、农历日期、节日3、选择蜂鸣器电路，实现两个闹钟设置和事件提示功能4、实现时钟校正功能， 12 小时 /24 小时切换功能5、显示当前时间为上午时间或下午时间6、整点报时功能按键功能如下：1、对显示时间的设

3、置按键0:进入设置模式，实现秒（S）、分（M ）、时（H ）、年（丫）、月（m ）、 日（ D ）、星期（W、设置的切换，并在LCD右下角显示所设置的项目，当各项 目设置完毕后，再按下按键 0 则返回主界面正常显示时间；按键 1:每按一次按键 1，对所设置的时间加 1 ，当设置的时间超过它的最大值时，该项自动为 0，例如:当设置秒为 59 时，秒自动清零；按键2:每按一次按键 :2，对所设置的时间减 1，当设置的时间小于 0时，该项 自动为它的最大值；按键 3:设置完成后的确认键并可按此键中途退出设置， 时间按用户设置值正常 计时；按键 7:实现时钟校正功能， 12 小时/24 小时切换功能。

4、2、对闹钟的设置按键4 :进入闹钟1的设置，并在LCD右上方显示“ CLOCK1 ”并通过按键0、1、 2设置用户所需闹钟时间，完成闹钟 1 的设置后，通过按键 0进入闹钟 2的 设置，并在LCD右上方显示“ CL0CK2 ”，若无需设置闹钟2，则通过按键3 退出闹钟设置，返回主界面正常显示时间；按键5 :设置闹钟是否开启，例如：当设置闹钟 1为开启状态时，在LCD右上 方显示“ *CL0CK1 ”当闹钟，并在返回主界面后显示“ C1 ”表示闹钟1开启；三、整体设计思路这部分主要介绍工作安排和整体设计的思想。工作过程规划如下：完成对测试中的问题再调试四、主程序流程图上电初始化显示时间初值与闹钟

5、时间相同?是否开启？响铃N不响不响Keyvalue=getkey ()进入时间设置N各设置项加一五、电气原理图(见附图)六、实验程序1、键盘程序(Keyprocess )键盘与848相连接，采用矩阵键盘的方式P2用于列扫描，P1用于行扫描，经过消抖及等待键释放的程序，将最终正确的结果置于getkey();程序实现如下：#in clude"aduc848.h"void KeyDelay(unsigned int KeyJsTime);/ 键盘扫描延时函数声明unsigned char GetKey();/ 扫描后获取键值un sig ned char GetKey()stat

6、ic un sig ned char KeyHaveFree=1;static un sig ned int KeyJs=0;un sig ned char temp,KeyTemp=Oxff;P1&=OxfO;/ 将低四位置零做 I/O 口/ 延时消除抖动/ 延时后确认是否有键按下，并获取具体P2&=0xf0; temp=P1&0x0f;if(KeyHaveFree)if(temp!=0x0f)KeyDelay(1000);if(temp=(P1&0x0f)键值P2|=0x0e;switch(P1&0x0f)case 0x0e:KeyTemp=3;br

7、eak;case 0x0d:KeyTemp=7;break; case 0x0b:KeyTemp=11;break;case 0x07:KeyTemp=15;break;case 0x0f:break;default:KeyTemp= 0x80;break;P2&=0xf0;P2|=0x0d; switch(P1&0x0f)case 0x0e:KeyTemp= 2;break;case 0x0d:KeyTemp= 6;break;case 0x0b:KeyTemp= 10;break;case 0x07:KeyTemp= 14;break;case 0x0f:break;def

8、ault:KeyTemp= 0x81;break;P2&=0xf0;P2|=0x0b; switch(P1&0x0f)case 0x0e:KeyTemp= 1;break;case 0x0d:KeyTemp= 5;break;case 0x0b:KeyTemp= 9;break;case 0x07:KeyTemp= 13;break;case 0x0f:break; default:KeyTemp= 0x82;break;P2&=0xf0;P2|=0x07;switch(P1&0x0f)case 0x0e:KeyTemp= 0;break;case 0x0d:K

9、eyTemp= 4;break;case 0x0b:KeyTemp= 8;break;case 0x07:KeyTemp= 12;break;case 0x0f:break;default:KeyTemp= 0x83;break;KeyHaveFree=0; /LCDPrintNumber(6,11,5,KeyTemp);elseKeyJs+;if(KeyJs>70)KeyHaveFree=1;KeyJs=66;if(temp=0x0f)KeyHaveFree=1;KeyJs=0;KeyTemp=0xf0;return KeyTemp;void KeyDelay(unsigned int

10、 KeyJsTime)unsigned char temp;unsigned int JsKeyDelay;for(JsKeyDelay=0;JsKeyDelay<KeyJsTime;JsKeyDelay+)temp+; 2、Lcd 程序 (1602)#include "aduc848.h"sbit RS=P3A6;sbit RW=P3A5;位定义sbit EN=P3A3;void delay(u nsig ned int z);延时函数声明void write_com (un sig ned char com);LCD显示位置函数声明void write_data(

11、 un sig ned char date);写数据函数声明P3:控制位PO:数据位RW=0 :写允许RW=1 :读允许RS=0:写地址 RS=1:写数据P0 口 =com : P0 口输出显示位置的地址P0 口 =data： P0 口输出数据的地址EN=1 :从1602显示到LCD屏EN=0 :关掉显示以便显示下一个数据void in it();void init()/ 初始化RS=0;RW=0;EN=0;write_com(0x38);write_com(0x0f);write_com(0x06);void delay(unsigned int z)/ 延时函数 延时时间=Z*110un

12、sig ned int x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void write_com (un sig ned char com)/RS=0;RW=0;P0=com;delay(5);EN=1;delay(5);EN=0;void write_data( un sig ned char date)RS=1;RW=0;P0=date;delay(5);EN=1;delay(5);EN=0;3、iic程序（RTC）II实时时钟#include"aduc848.h"void iic_start(void);void iic_st

13、op(void);void iic_ack(void);bit read_ack(void);void iic_nack();unsigned char get_byte(void);void out_byte(unsigned char dd);void IIC_Delay_us(unsigned int times); void ReadTime(unsigned char TIME7);void SetTime(unsigned char TIME7); void SwitchRTC(unsigned char SWITCH);void ReadTime(unsigned char TI

14、ME7)bit EATemp; unsigned char temp;EATemp=EA;iic_start(); out_byte(0xd0);read_ack(); out_byte(0x00);read_ack(); iic_stop();IIC_Delay_us(1);iic_start(); out_byte(0xd1);read_ack();TIME0=get_byte(); iic_ack();TIME1=get_byte(); iic_ack();TIME2=get_byte(); iic_ack();TIME3=get_byte(); iic_ack();TIME4=get_

15、byte(); iic_ack();TIME5=get_byte(); iic_ack();TIME6=get_byte();iic_nack();iic_stop();IIC_Delay_us(1);TIME0=(TIME0&0x7f)>>4)*10+(TIME0&0x0f);/secondTIME1=(TIME1&0x7f)>>4)*10+(TIME1&0x0f);/minuteif(TIME2&0x40)if(TIME2&0x20)temp=0x80;else temp=0x40;TIME2=(TIME2&0

16、x1f)>>4)*10+(TIME2&0x0f); /hourTIME2|=temp;elseTIME2=(TIME2&0x3f)>>4)*10+(TIME2&0x0f);TIME3=TIME3&0x07;/weekTIME4=(TIME4&0x3f)>>4)*10+(TIME4&0x0f);/dateTIME5=(TIME5&0x1f)>>4)*10+(TIME5&0x0f);/monthTIME6=(TIME6>>4)*10+(TIME6&0x0f);/yea

17、rEA=EATemp;void SetTime(unsigned char TIME7)bit EATemp;unsigned char temp=0;unsigned char TimeTemp7;EATemp=EA; for(temp=0;temp<7;temp+)TimeTemptemp=TIMEtemp; temp=0;/Year/Day/HourTimeTemp6=(TimeTemp6/10)<<4)+(TimeTemp6%10);TimeTemp5=(TimeTemp5/10)<<4)+(TimeTemp5%10); /MonthTimeTemp4=(

18、TimeTemp4/10)<<4)+(TimeTemp4%10);TimeTemp3=(TimeTemp3/10)<<4)+(TimeTemp3%10); /Weekif(TimeTemp2&0xc0)=0x00)TimeTemp2=(TimeTemp2/10)<<4)+(TimeTemp2%10);elseif(TimeTemp2&0xc0)=0x01)temp=0x40;else temp=0x60;TimeTemp2&=0x3f;TimeTemp2=(TimeTemp2/10)<<4)+(TimeTemp2%10);

19、TimeTemp2|=temp; TimeTemp1=(TimeTemp1/10)<<4)+(TimeTemp1%10);/MinuteTimeTemp0=(TimeTemp0/10)<<4)+(TimeTemp0%10);/SecondTimeTemp0&=0x7f;iic_start();out_byte(0xd0);read_ack();out_byte(0x00);read_ack();out_byte(TimeTemp0);read_ack();out_byte(TimeTemp1);read_ack();out_byte(TimeTemp2);rea

20、d_ack();out_byte(TimeTemp3);read_ack();out_byte(TimeTemp4);read_ack();out_byte(TimeTemp5);read_ack();out_byte(TimeTemp6);read_ack();iic_stop();IIC_Delay_us(1);EA=EATemp;void SwitchRTC(unsigned char SWITCH)unsigned char temp; bit EATemp; EATemp=EA;iic_start(); out_byte(0xd0); read_ack(); out_byte(0x0

21、0);read_ack();iic_stop(); /IIC_Delay_us(1);iic_start(); out_byte(0xd1); read_ack(); temp=get_byte();iic_nack(); iic_stop();/IIC_Delay_us(1);if(SWITCH)temp&=0x7f; else temp|=0x80;iic_start(); out_byte(0xd0);read_ack(); out_byte(0x00);read_ack(); out_byte(temp);read_ack(); iic_stop(); /IIC_Delay_u

22、s(1);EA=EATemp;void iic_start(void)MDE=1;MDO=1;/IIC_Delay_us(2);MCO=1;/IIC_Delay_us(2);MDO=0;/IIC_Delay_us(2);void iic_stop(void)MDE=1;MDO=0;/IIC_Delay_us(2);MCO=1;/IIC_Delay_us(2);MDO=1;void iic_ack(void)MDE=1;MCO = 0;MDO = 0;/IIC_Delay_us(2);MCO = 1;/IIC_Delay_us(2);MCO = 0;/IIC_Delay_us(1);MDO =

23、1;bit read_ack(void)bit flag;MCO = 0;/IIC_Delay_us(2);MDE=1;MDO = 1;MCO = 1;/IIC_Delay_us(2);MDE=0; flag = MDI;MCO = 0;return flag; void iic_nack()MDE=1;MDO = 1; /IIC_Delay_us(2);MCO = 1;/IIC_Delay_us(2);MCO = 0;/* 函数名 : get_byte;* 描述 : 从 IIC 总线获取一个字节 ;* 输入 : none ；* 返回值 : 一字节数据 ;* 注释 : none;*/unsig

24、ned char get_byte(void) / 输入一个字节 unsigned char dd;int i;dd=0;MDE=1;MDO = 1;MDE=0;for (i=0;i<8;i+)MCO = 0; IIC_Delay_us(1);MCO = 1; /IIC_Delay_us(1);dd<<=1;if (MDI)dd|=0x01;MCO = 0; return(dd);/* 函数名 : out_byte;* 描述 : 向 IIC 总线输出一个字节 ;* 输入 : 一字节数据* 返回值 : none;* 注释 : none;*void out_byte(unsign

25、ed char dd)/ 输出一个字节 unsigned char i;MDE=1;for(i=0;i<8;i+)MCO = 0;/IIC_Delay_us(0); MDO = (dd & 0x80)>>7; IIC_Delay_us(1); MCO = 1;/IIC_Delay_us(3); dd <<= 1;MCO = 0;/* 函数名 : IIC_Delay_us;* 描述 : IIC 总线延时函数 ;* 输入 : 延时参数* 返回值 : none;* 注释 : none;*/void IIC_Delay_us(unsigned int times)

26、unsigned int i;unsigned char DelayJs; for (i=0; i<times; i+)DelayJs+;4 、 主程序( Prj6 )#include"aduc848.h" #include"KeyProcess.h"#include"rtc.h"#include"LCD1602.h"unsigned char CurrentTime7=55,59,21,6,23,04,11;unsigned char ClockSetSave13=10,00,22,ClockSetSave

27、23=20,00,22;unsigned char code table7=0x53,0x4d,0x48,0x59,0x6d,0x44,0x57;unsigned char code table14=0x20,0x53,0x4d,0x48;unsigned char KeyValue,ClockKeyValue,shijianzhi=0;un sig ned char SetMode=0;un sig ned char ShowMode=0;un sig nedcharClock=1,ClockSet=0,Fi ni shClockSet 仁0,Fi ni shClockSet2=0,Cloc

28、kE n1=0,ClockEn2=0;un sig ned in t i=0;void KeyProcess();void stop()P1&=OxfO;P2|=0x0f;P2&=0xfe; if(P1 &0x08)=0)P2&=Oxfe;void mai n()PLLCO N&=0xf8;/设置频率为12.58MHzCFG848|=0x01;使用片内xramini t();I2CCON=OxE8;配置iic为软件主发送模式SetTime(Curre ntTime);SwitchRTC(1);write_com(0x82);/写冒号write_data(

29、0x3A);write_com(0x85);/写冒号write_data(0x3A);write_com(0xc2);/写短横线write_data(0x2D);write_com(0xc5);/写短横线write_data(0x2D);write_com(0xc8);/写短横线write_data(0x2D);while(1)/HourReadTime():把时间从芯片中读出 SetTime():把时间写入芯片 SwitchRTC(1):让时钟芯片走时 SwitchRTC(O):让时钟芯片暂停计 时stop();if(SetMode=0)ReadTime(Curre ntTime); wri

30、te_com(0x80);write_data(Curre ntTime2/10+48);write_data(Curre ntTime2%10+48);if(Curre ntTime0=ClockSetSave10&&Curre ntTime1=ClockSetSave11&&Curre ntTime2=ClockSetSave12) &&ClockE n1=1|write_com(0x83);write_data(Curre ntTime1/10+48);/Mi nutewrite_data(Curre ntTime1%10+48);writ

31、e_com(0x86);write_data(Curre ntTime0/10+48);/Seco ndwrite_data(Curre ntTime0%10+48);write_com(OxcO);write_data(Curre ntTime6/10+48);/Yearwrite_data(Curre ntTime6%10+48);write_com(0xc3);write_data(Curre ntTime5/10%10+48);/Mon thwrite_data(Curre ntTime5%10+48);将十进制数转换为十六write_com(0xc6);进制的ASCII值以便在wri

32、te_data(Curre ntTime4/10%10+48);/DayLCD上显示write_data(Curre ntTime4%10+48);switch(Curre ntTime3)/Weekcase1:write_com(0xc9);write_data(0x4D);write_data(0x6f);write_data(0x6e);break;显示Moncase2:write_com(0xc9);write_data(0x54);write_data(0x75);write_data(0x65);break;显示Tuecase3:write_com(0xc9);write_data

33、(0x57);write_data(0x65);write_data(0x64);break;显示Wencase4:write_com(0xc9);write_data(0x54);write_data(0x68);write_data(0x75);break;显示Thucase5:write_com(0xc9);write_data(0x46);write_data(0x72);write_data(0x69);break;显示Fricase6:write_com(0xc9);write_data(0x53);write_data(0x61);write_data(0x74);break;显

34、示Satcase7:write_com(0xc9);write_data(0x53);write_data(0x75);write_data(0x6e);break;显示Sundefault: break;KeyProcess();(CurrentTime0=ClockSetSave20&&CurrentTime1=ClockSetSave21&&Cur rentTime2=ClockSetSave22)&&ClockEn2=1) / 与闹 铃时间相同则闹铃响PWM1H=62;PWM1L=100;PWMCON=0x31;KeyDelay(333)

35、;PWM1H=0;PWM1L=0;PWMCON=0x00;KeyDelay(333);/ 整点报时/ 对闹铃响铃时长和音调等if(CurrentTime0=0&&CurrentTime1=0)PWM1H=62;PWM1L=100;PWMCON=0x21;的设定KeyDelay(333);PWM1H=0;PWM1L=0;PWMCON=0x00;KeyDelay(333);if(ClockEn1=1)C1write_com(0x8c);write_data(0x43);write_data(0x31);elsewrite_com(0x8c);write_data(0x20);wri

36、te_data(0x20); if(ClockEn2=1) C1write_com(0x8e);write_data(0x43);write_data(0x32); else/ 如果闹铃 1 被设置则显示/ 否则清显/ 如果闹铃 2 被设置则显示/ 否则清显write_com(0x8e);write_data(0x20);write_data(0x20); void KeyProcess()描KeyValue=GetKey();switch(KeyValue)case 0: write_com(0xcf); write_data(tableSetMode); if(SetMode=0)Swit

37、chRTC(0); SetMode+;if(SetMode>7)计时 SetMode=0; SetTime(CurrentTime); if(SetMode=0)SwitchRTC(1); write_com(0xcf); write_data(0x20);break;case 1:/ 按键处理 , 启动按键扫/ 按键 0 进入设置模式/ 显示被设置项/ 进入设置，则停止计时/ 如果设置完了， 则开始/ 按键 1 ：加/ 执行按键 1 是在进入设置的模式switch(SetMode)下case1:write_com(0xcf);write_data(0x53);CurrentTime0+

38、;if(CurrentTime0>59)Curr entTime0=0;break;/miaocase2:write_com(0xcf);write_data(0x4d);CurrentTime1+;if(CurrentTime1>59)Curr entTime1=0;break;/fencase3:write_com(0xcf);write_data(0x48);CurrentTime2+;if(CurrentTime2>23)Curr entTime2=0;break;/shicase4:write_com(0xcf);write_data(0x59);CurrentTi

39、me6+;if(CurrentTime6>99)CurrentTime6=0;break;/yearcase 5:write_com(0xcf);write_data(0x6d);CurrentTime5+;if(CurrentTime5>12)Curr entTime5=1;break;/monthcase 6:/daywrite_com(0xcf);write_data(0x44);CurrentTime4+;switch(CurrentTime5)case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:if(CurrentTime

40、4>31)CurrentTime4=1;break;case 4:case 6:case 9:case 11:if(CurrentTime4>30)CurrentTime4=1;break;case 2: if(CurrentTime6%4)if(CurrentTime4>28)CurrentTime4=1;else if(CurrentTime4>29)CurrentTime4=1;break;default:break;break;case 7:write_com(0xcf);write_data(0x57);CurrentTime3+;if(CurrentTime

41、3>7)Curre ntTime3=1;break; /weekdefault:break;break;case 2: / 按键 2：减switch(SetMode)case1:CurrentTime0-;if(CurrentTime0>254)CurrentTime0=59;break;/miaocase2:CurrentTime1-;if(CurrentTime1>254)CurrentTime1=59;break;/fencase3:CurrentTime2-;if(CurrentTime2>254)CurrentTime2=23;break;/shicase4:

42、CurrentTime6-;if(CurrentTime6>254)CurrentTime6=99;break;/yearcase5:CurrentTime5-;if(CurrentTime5>254)CurrentTime5=12;break;/monthcase 6:/dayCurrentTime4-; switch(CurrentTime5) case 1: case 3:case 5:case 7: case 8:case 10: case12:if(CurrentTime4>254)CurrentTime4=31;break;case 4:case 6:case 9

43、: case11:if(CurrentTime4>254)CurrentTime4=30;break;case 2: if(CurrentTime6%4)if(CurrentTime4>254)CurrentTime4=28;else if(CurrentTime4>254)CurrentTime4=29; break;default:break;break;case7:CurrentTime3-;if(CurrentTime3>7)CurrentTime3=1;break; /week default:break;break;case 3: / 按键 3 中途退出设置

44、模式/ 在设置模式中中途退出/ 开计时if(SetMode!=0)SetTime(CurrentTime);SetMode=0;SwitchRTC(1);显示break;write_com(0xcf); write_data(0x20);case 4:/ 按键 4 设置闹铃write_com(0xcf); write_data(0x20); while(Clock!=0) switch(Clock) case 1: / 用 Clock 来进行判断闹铃设置完否/*闹铃 1while(FinishClockSet1!=1)write_com(0x80); write_data(ClockSetSa

45、ve12/10+48); write_data(ClockSetSave12%10+48);write_com(0x83);write_data(ClockSetSave11/10+48); write_data(ClockSetSave11%10+48);write_com(0x86);write_data(ClockSetSave10/10+48); write_data(ClockSetSave10%10+48);write_com(0x8a);/Hour/Minute/Second/ 闹铃 设置序 号write_data(0x43);write_data(0x4c);write_dat

46、a(0x4f);write_data(0x43);write_data(0x4b);write_data(0x31);if(ClockEn1=0)write_com(0x89);write_data(0x20); else write_com(0x89);write_data(0x2a);进入下一个闹铃设置ClockKeyValue=GetKey(); switch(ClockKeyValue)case 0:ClockSet+; write_com(0xcf); write_data(table1ClockSet); if(ClockSet>3)ClockSet=0;FinishCloc

47、kSet1=1; Clock+; write_com(0xcf); write_data(0x20);break;case 1: switch(ClockSet)/ 按键 0 设置闹钟/ 设置键按完三次自动/ 闹铃设置 +2:write_com(0xcf);write_data(0x4d);ClockSetSave11-;if(ClockSetSave11>254)case1:write_com(0xcf);write_data(0x53);ClockSetSave10+;if(ClockSetSave10>59)C lockSetSave10=0;break;/miaocase2

48、:write_com(0xcf);write_data(0x4d);ClockSetSave11+;if(ClockSetSave11>59)C lockSetSave11=0;break;/fencase3:write_com(0xcf);write_data(0x48);ClockSetSave12+;if(ClockSetSave12>23)C lockSetSave12=0;break;/shidefault:break;break;case 2: / 闹铃设置 2 switch(ClockSet)case1:write_com(0xcf);write_data(0x53)

49、;ClockSetSave10-;if(ClockSetSave10>254)ClockSetSave10=59;break;/miaocaseClockSetSave11=59;break;/fencase3:write_com(0xcf);write_data(0x48);ClockSetSave12-;if(ClockSetSave12>254)ClockSetSave12=23;break;/shidefault:break;/ 中途退出闹铃设置/ 闹铃设置序号清除显break;case 3:FinishClockSet1=1;Clock=0; write_com(0x89

50、);write_data(20);write_data(20);write_data(20);write_com(0x8e);write_data(20);write_data(20);write_com(0xcf); write_data(0x20);break;case 5: /是否开启闹钟，并予以显if(ClockEn1=0)ClockEn1=1; write_com(0x89); write_data(0x2a); elseClockEn1=0; write_com(0x89); write_data(0x20);break;default:break; /case4->case1 end/*闹铃 2break;case 2 :while(FinishClockSet2!=1)write_com(0x80);write_data(ClockSetSave22/10+48);/Hourwrite_data(ClockSetSave22%10+48);write_com(0x83);write_data(ClockSetSave21/10+48);/Minutewrite_dat