Proteus电子钟仿真实验高清版

1、精选文档Proteus 仿真大赛电子时钟仿真 第一章 电子时钟总体设计1.1电子时钟简介 电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时精确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在很多场合都用到电子时钟。很多单片机产品具有实时时钟的功能，例如智能化仪器仪表、工业过程系统及家用电器等。这里要求实现一个具有实时时钟显示和闹钟把握功能的数字钟。通过数字钟的设计与制作，将前面所学的单片机内部定时资源、I/O端口、键盘和显示接口等学问融会贯穿，熬炼独立设计、制作和调试应用系统的力量，深化领悟单片机应用系统的硬件设计、模块

2、化程序设计及软硬件调试方法等，并把握单片机应用系统的开发过程。1.2电子钟设计要求设计并制作具有如下功能的数字钟：（1） 自动计时，由6位LED先四起显示时、分、秒。（2） 具备校准功能，可以设置当前时间。（3） 具备定时启动功能，可以设置闹钟时间，启闹10s后自动关闭闹铃。1.3电子钟计时方案（1）接受实时时钟芯片。针对应用系统对实时功能的普遍需求，各大芯片生产厂家间续推出了一系列实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302、PCF8563、S35190等。这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒、计时功能和多点定时功能，计时数据每秒自动更新一次，不需程序干预。单片机可通

3、过中断或查询方式读取计时数据。实时时钟芯片的计时功能无须占用CPU时间，功能完善，精度高，软件程序设计相对简洁，在实时工业测控系统中多接受这一类专用芯片来实现。（2）软件把握。利用AT89S51内部定时/计数器进行中断定时，协作软件延时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能够使读者对前面所学学问进行综合运用，因此，本系统设计接受这一方案。1.4电子钟显示方案（1）利用串行口扩展LED，实现LED静态显示。该方案占用单片机资源少，且静态显示亮度高，但硬件开销大，电路简单，信息刷新速度慢，比适用于单片机并行口资源较少的场合。（2）利用单片机并行I/O端口，实现LED动态显示。该方案直接使用单片机

4、并行口作为显示接口，无须外扩接口芯片，但占用资源较多，且动态扫描显示方式需占用CPU时间。在非实时测控或单片机具有足够并行口资源的状况下可以接受。这里接受动态显示方案。其次章 硬件描述及系统设计构思2.1电子时钟功能模块主程序函数LED显示函数键盘检测函数查值函数加1修改功能函数闹钟设置函数时钟设置函数定时器中 断函数闹钟推断启动函数2.2系统硬件描述1 把握器用AT89S51 , 12M晶振2 数码管动态扫描驱动P2口3 数码管段码驱动P1口4 闹铃驱动P1.05 调整键K1P3.2(外部中断0, 正常、调时、调分、调秒)6 定时/正常切换键K2P3.37 时间参数低位加1键K3P3.48

5、时间参数高位加1键K4P3.52.3系统设计构思1主流程是取时间参数，显示时间参数。2利用T0中断来完成计时、比较定时时间、驱动闹铃。3利用T1中断完成动态显示中，调整时间闪烁效果的定时。4利用外部中断0来完成调整选择功能。5利用外部中断1完成定时显示，当前时间显示的切换6K3、K4键完成时间参数的循环加1操作2.4电子时钟电路原理图 如图为电子时钟电路原理图第三章 电子钟硬件介绍3.1 单片机的介绍单片机也被称为微把握器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业把握领域。它不是完成某一个规律功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯

6、片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格廉价、为学习、应用和开发供应了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机芯片单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很简单的功能要是用美国50年月开发的74系列，或者60年月的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路肯定是一块大PCB板！但是假如要是用美国70年月成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别

7、！只由于单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高牢靠性！ 3.2 数码管的工作原理a.七段数码管分共阳管和共阴管，使用时要留意区分，本项目使用共阳数码管。即公共端接正极。数码管引脚示意图如下：b.该电路使用芯片74LS244来驱动发光两极管，74LS244芯片说明书如下，使用时留意推断芯片的引脚号,引脚示意图如下：c.人眼的视觉暂停时间大约是0.02秒，当画面每秒变化超过24帧时，人眼会将这些快速变动的画面视作连续画面。数码管动态显示正是利用了人的这一特性。第四章 把握系统的软件设计4.1 程序设计本系统的软件系统主要可分为主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、闹钟设置程序四大

8、模块。在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍。/*数字钟程序*/#include <reg51.h>#define uchar unsigned charsbit buzzer=P27; /定义蜂鸣器把握端口/*函数声明*/void display(uchar *p);uchar keyscan(); /扫描键盘有无键按下uchar search(); /按键识别void alarm(); /闹钟推断启动void ftion0(); /时钟修改void ftion1(); /闹钟修改void cum(); /加1修改/*全局变量定义*/uchar cloc

9、kbuf3=0,0,0;/存放时钟时分秒的十进制数uchar bellbuf3=0,0,0;/存放闹钟时分秒的十进制数uchar msec1; /10ms中断次数uchar msec2; /1s循环次数uchar timdata,rtimdata;/时钟和闹钟修改位置标志uchar count;/闹钟启动后10s计时单元uchar *dis_p;/显示缓冲区指针bit armbit;/闹钟标志，为0闹钟未设定，为1已设定bit rtimbit;/闹钟是否启动标志，为1已启动bit rhourbit;/闹钟小时修改标志，为1正在修改闹钟小时bit rminbit;/闹钟分修改标志，为1正在修改闹

10、钟分bit hourbit;/时钟小时修改标志，为1正在修改时钟小时bit minbit;/时钟分修改标志，为1正在修改时钟分bit secbit;/时钟秒修改标志，为1正在修改时钟秒/*主函数*/void main()uchar a;armbit=0; /清零闹钟标志位msec1=0; /设置10ms中断次数初值msec2=0; /设置1s中断次数初值timdata=0; /时钟内容修改位置记忆单元清零rtimdata=0;/闹钟内容修改位置记忆单元清零count=0; /闹钟启动后保持10s计时单元清零TMOD=0x02; /定时器T0为工作方式2TL0=0x06; /定时初始值为250u

11、sTH0=0x06;EA=1; /中断总允许位开启ET0=1; /定时器1开中断TR0=1; /启动定时器T0dis_p=clockbuf;/将时钟值所在地址送入显示指针P1=0x00;buzzer=0;while(1)a=keyscan(); /调用键盘扫描子程序if(a=0x07)display(dis_p);/无键输入调用显示程序if(armbit=1)alarm();/推断闹钟设定否，若设定则调用闹钟启动函数elsedisplay(dis_p);/调用显示子函数作为延时去抖动a=keyscan();if(a!=0x07) /没有抖动，表示有键按下a=search();/调用查键值子函数

12、switch(a)case 0x00:ftion0();break;/是时钟参数修改功能键，调用时钟设置子函数case 0x01:ftion1();break;/是闹钟参数修改功能键，调用闹钟设置子函数case 0x02:cum();break;/是加1功能键，调用加1修改功能子函数default:break;/*6位LED显示函数*/void display(uchar *p) uchar buffer6=0,0,0,0,0,0;uchar k,i,j,m,temp;uchar led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;buf

13、fer0=p0/10;buffer1=p0%10;buffer2=p1/10;buffer3=p1%10;buffer4=p2/10;buffer5=p2%10;for(k=0;k<2;k+)temp=0x01;for(i=0;i<6;i+)j=bufferi;P0=temp;P1=ledj; /P1送断码temp<<=1;for(m=0;m<100;m+);/每一位显示延时P1=0x00; /关显示/*键盘扫描函数*/uchar keyscan()uchar c;P0=0xf0;c=P2;c=c&0x07;/按键行输入为P2.0-P2.2，屏蔽无关位re

14、turn(c);/*查键值函数*/uchar search()uchar a,b,c,d,e;/P2=0xfe;c=0xfe; /首列扫描字送变量ca=0; /首列号送awhile(1)P0=c; /列扫描字送P0口d=P2; /读入P2口的行状态if(d&0x01)=0)b=0;break;/第0行有键按下，第0行行首号送belse if(d&0x02)=0)b=4;break;/第1行有键按下，第1行行首号送belse if(d&0x04)=0)b=8;break;/第2行有键按下，第2行行首号送ba+; /扫描列号加1c<<=1; /修改列扫描字，扫描

15、下一列e=a+b; /将行首号与列号相加，求键号dodisplay(dis_p);while(d=keyscan()!=0x07);/等待释放按键return(e);/*闹钟推断启动函数*/void alarm()if(clockbuf0=bellbuf0)&&(clockbuf1=bellbuf1)buzzer=1;rtimbit=1;/设置闹钟计时标志，时钟将进行10s计时标志if(count=10)/推断闹钟保持10s时间到否 count=0;/清除闹钟保持10s计时 buzzer=0;/清除闹钟 armbit=0;/清闹钟标志，否则闹钟设置将连续有效 rtimbit=0

16、;/*时钟设置函数*/void ftion0()if(rhourbit=1|rtimbit=1|rtimdata=1)secbit=0;minbit=0;hourbit=0;timdata=0;else TR0=0; /关定时器dis_p=clockbuf;/将时钟缓冲区首地址送显示指针timdata+; /将时钟修改记录值加1switch(timdata)case 0x01:secbit=1;break;/记录值为1，则将时钟秒修改标志置1case 0x02:secbit=0;minbit=1;break;/记录值为2，则将时钟分修改标志置1case 0x03:minbit=0;hourbi

17、t=1;break;/记录值3，则将时钟时修改标志置1case 0x04:timdata=0;hourbit=0;TR0=1;break;/按4次则清时钟单元修改位置 /记录，定时器重新开启default:break; /*闹钟设置函数*/void ftion1()if(secbit=1|minbit=1|hourbit=1|timdata=1)rhourbit=0;rtimbit=0;rtimdata=0;elsedis_p=bellbuf;/设置闹钟显示标志rtimdata+;/将闹钟修改记录值加1switch(rtimdata)case 0x01:rminbit=1;break;/记录值

18、为1，将闹钟分修改标志置1case 0x02:rminbit=0;rhourbit=1;break; /记录值为2，将时钟分修改标志置1case 0x03:rtimdata=0;rhourbit=0;/按3次则清闹钟单元修改位置记录armbit=1; /设置闹钟已设置标志位dis_p=clockbuf;/恢复时钟显示标志break;default:break;/*加1修改功能函数*/void cum() if(secbit=1) /时钟秒修改标志为1，秒单元内容加1if(clockbuf2=59) clockbuf2=0;else clockbuf2+;else if(minbit=1)/时钟分修改标志为1，分单元内容加1if(clockbuf1=59) clockbuf1=0;else clockbuf1+;else if(hourbit=1) /时钟小时修改标志为1，小时单元内容加1if(clockbuf0=2