单片机控制多功能数字钟设计

1、目 录摘要 HYPERLINK l _Toc137137452 ABSTRACT第 1 章 绪论 1 HYPERLINK l _Toc137137452 第 2 章 设计要求 2 HYPERLINK l _Toc137137452 第 3 章 设计方案 3 HYPERLINK l _Toc137137452 第 4 章 硬件设计 44.1 89C52 的工作原理及功能 4 HYPERLINK l _Toc137137452 P0-P3的内P0口部结构44.1.2 P1、P2和P3口4 HYPERLINK l _Toc137137452 引脚功能 44.2 数字钟电路介绍 5 HYPERLINK

2、 l _Toc137137452 复位电路 6 HYPERLINK l _Toc137137452 8255的功能介绍6 HYPERLINK l _Toc1371374524.4.1 8255A的内部结构和引脚 6 HYPERLINK l _Toc137137452 工作方式选择 8 HYPERLINK l _Toc137137452 8255的控制字8 HYPERLINK l _Toc137137452 9 HYPERLINK l _Toc137137452 第 5 章 软件设计 12 HYPERLINK l _Toc137137452 主程序框图12 HYPERLINK l _Toc137

3、137452 显示程序13 HYPERLINK l _Toc137137452 T0定时中断子程序 13 HYPERLINK l _Toc137137452 时间子程序14 HYPERLINK l _Toc137137452 程序及反汇编程序14 HYPERLINK l _Toc137137452 第 6 章 设计总结21 HYPERLINK l _Toc137137452 致谢22 HYPERLINK l _Toc137137452 参考文献23 摘要 本设计就是用单片机控制的多功能数字钟，采用单片机、8255芯片扩展键盘及显示来实现多功能数字钟的，显示方式为xx时xx分xx秒，并且时间可以

4、任意修改。它由三部分组成，单片机、8255芯片、键盘及显示器。另外还编了一个键扫描程序,利用“0”键和“1”键来修改时间，“0”键用来修改时，“1”键用来修改分钟，实现多功能数字钟时间可以任意修改。关键词 信号源， 计数器， 分频器， 数据块显示部分， 单片机对信号的处理和控制的设计 AbstractThis design is the multi-purpose digital clocks which controls with the monolithic integrated circuit, uses the monolithic integrated circuit, 8255 c

5、hip expansion keyboard and the demonstration realizes the multi-purpose digital clocks, the display mode is xx when xx minute xx second, and the time may revise willfully. It is composed of three parts, monolithic integrated circuit, 8255 chips, key plate and monitor. In addition has arranged a key

6、scanner program, the use “0” the key and “1” the key revises the time, when “0” the key uses for the revision, “1” the key uses for to revise the minute, realizes the multi-purpose digital clock time to be possible to revise willfully.Key words ：supply oscillator, counter, frequency divider, block d

7、ata demonstration part, monolithic integrated circuit to signal processing and control design. 单片机控制多功能数字钟设计 第1章 绪 论人们的工作生活、工农业生产、科学实验等，诸多领域都离不开记时器。记时随着科学的不断发展，其技术水平越来越先进，从机械表记时到电子表记时，功能及记时准确度越来越高，成本也越来越低，现在电子钟的种类很多，结构也各式各样。 但是，简单的数字钟已经满足不了日常生活等诸多领域的要求，比如自动报警、自动打铃、定时启闭电路等功能。因此，多功能数字钟的出现为人类社会提供了极大的方便

8、。本设计就是用单片机控制的多功能数字钟，采用单片机、8255芯片扩展键盘及显示来实现多功能数字钟的，显示方式为xx时xx分xx秒，并且时间可以任意修改。它由三部分组成，单片机、8255芯片、键盘及显示器。另外还编了一个键扫描程序,利用“0”键和“1”键来修改时间，“0”键用来修改时，“1”键用来修改分钟，实现多功能数字钟时间可以任意修改。 第2章 设计要求本课题设计的题目是单片机控制多功能数字钟设计，要求是：3.显示格式：XX时 XX分 XX秒5.画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告 单片机显示器键盘 图2.1 整体框图第3章 设计方案多功能数字钟的逻辑框图如图3.1所示。它由石英晶体

9、振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”、译码器显示时间。 图 3.1 数字钟原理图第4章 硬件设计 系统单片机可选用8031、8051、8751或者89C52等，因为系统要通过开发系统灌程序，因此选用89C52。4.1 89C52 的工作原理及功能：.P0P3的内P0口部结构P0P3的内P0口部结构大同小异，基本上由数据锁存器、输入缓冲器和输出驱动电路等组成，其中P0口最有代表性。（1）通用接口功能 （2）地址/数据分时功能.P1、P2、和P3口P1、P2和P3口为准双向口，在

10、内部差别不大，但使用功能不同。P1口是用户专用8位准双向I/O口，具有通用输入/输出功能，每一位都能独立地设定为输入或输出。 P2口是8位准双向I/O口P3为双向功能口.引脚功能：（1）电源引脚。Vcc正常运行和编程校验时为5V电源，Vss为接地端。（2） I/O总线。P0.0P0.7(P0口)，P1.1P1.7(P1口)，P2.0P2.7(P2口)，P3.0P3.7(P3口)。为输入/输出引线。 （3） 时钟：XTAL1:片内振荡器反相放大器的输入端。 XTAL2：片内振荡器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。 （4） 控制总线：ALE/PROG： 地址锁存允许/编程信号线。 PSEN：

11、外接程序存储器读选通信号。 EA/Vpp： 访问内部程序存储器的控制信号。 RST/VPD： 复位输入信号。图4.1 89C52引脚图4.2 数字钟电路介绍单片机内部设有一个反向放大器所构成的振荡器，XTAL1和XTAL2是输入端和输出端，时钟可以由内部或外部产生。其方框图如3.2：内部振荡频率 可以在-12M之间选择，通常选择为6M，电容选择为5PF-30PF。外部振荡对信号无特殊要求，只需保证脉冲宽度，一般频率为低于12M的方波信号。本设计就是用单片机控制的多功能数字钟，采用单片机、8255芯片扩展键盘及显示来实现多功能数字钟的，显示方式为xx时xx分xx秒，并且时间可以任意修改。它由三部

12、分组成，单片机、8255芯片、键盘及显示器。另外还编了一个键扫描程序,利用“0”键和“1”键来修改时间，“0”键用来修改时，“1”键用来修改分钟，实现多功能数字钟时间可以任意修改。 图4.2 数字钟电路4.3 复位电路复位电路是通过一种方式，使单片机的各寄存器的值变为初始态；复位电路分为上电复位和开关复位两种。（如图4.3）图4.3 复位电路图上电复位是在通电的瞬间在RC电路充电过程中，RST端出现正脉冲，而使单片机复位。C和R随时钟频率的变化而变化，可由实验调整，当采用6MHZ时C=22F，R=1K。开关复位电路采用6MHZ时C=22F，R=200（限流电阻），R=1K。4.4 8255的功

13、能介绍4.4.1 8255A的内部结构和引脚：8255A内部结构包括三个并行数据输入/输出端口，两个工作方式控制电路，一个读/写控制电路和8位总线缓冲器。 图4.4 8255A引脚图（1）端口A、B、C。A口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。B口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。C口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器。（2）工作方式控制。工作方式控制电路有两个，一个是A组控制电路，另一个是B组控制电路。这两组控制电路共有一个控制命令寄存器，用来收中央处理器发来的控制字。（3）总线数据缓冲器。总线数据缓冲器是一个三态双向

14、8位缓冲器，作为8255与系统总线之间的接口，用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。（4）读/写控制逻辑电路。8255A共有40个引脚，功能如下：D7D0：三态双向数据线 PA7PA0：A口输入/输出线CS：内选信号线 PB7PB0：B口输入/输出线 RD：读信号线 PC7PC0：C口线 WR：写信号线 A1，A0：地址线 Vcc：+5V电源 GND：地线 RESET：复位信号线。 工作方式选择8255的工作方式由用户通过CPU对方式控制字设定进行选择。（1）方式0：基本输入/输出方式。PA、PB和PC任意一端口都可以通过方式控制字设定为输入或输出方式。（2）方式1：选通输入/输出方式

15、。功用3个口，分为两组。A组包括A口和PC7PC4，B组包括B口和PC3PC0。都可以通过方式控制字设定。（3）方式2：双向传送。只有A口有有方式2，A口为8为双向传送数据口，C口的高5位用来作为指定A口输入/输出的控制联络线。4.4.3 8255的控制字（1）方式控制字 控制方式如图4.5： 图4.5 8225控制方式D6D3为A口控制，D2D0B口控制。（2）端口C置位/复位控制字由于C口常作为联络控制位使用，应使C口各数位用置位/复位控制字来单独设置，实现要求功能。外部程序存储器的扩展单片机扩展外部程序存储器的硬件电路如图4.6所示： 7407和7406的功能由于8255不能直接驱动显示

16、器，因此在8255和显示器之间要加上7407驱动和7406反相驱动。单片机在访问外部程序存储器所使用的控制信号有：ALE（低八位地址锁存器控制）和PSEN（外部程序存储器“读取”控制）。89C52的端口 4.5 显示器功能常用的显示器的结构如图4.7所示。发光二极管阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。1位显示器由八个发光二极管组成，其中七个发光二极管a-g控制七个笔画的亮或暗，另一个控制一个小数点的亮和暗。图4.7 1位显示器显示器的显示有静态和动态两种，所谓静态显示，就是当显示器显示一个字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止。这种显示方式的每一个显示器需要一个8

17、位输出口控制。所谓动态显示，就是一位一位地轮流点亮各位显示器，对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。本系统中，8255的PA动态地控制6个数码管，因此选择动态显示。综合以上各元件的特点，本系统的硬件图设计如图4.8所示：第5章 软件设计5.1 主程序框图图5.1 数字钟主程序框图5.2 显示程序图5.2数字钟计数，显示刷新子程序框图5.3 T0定时中断子程序图5.3 T0定时中断子程序框图5.4 时间子程序5.5 程序及反汇编程序0000 1 ORG 0000H0000 0187 2 AJMP CSH000B 3 ORG 000BH000B 0130 4 AJMP IAT00030 5

18、ORG 0030H0030 C0E0 6 IAT0:PUSH ACC0032 C0F0 7 PUSH B0034 C0D0 8 PUSH PSW0036 C082 9 PUSH DPL0038 C083 10 PUSH DPH003A 75D010 11 MOV PSW,#10H003D 0533 12 INC 33H003F E535 13 MOV A,35H0041 B46400 14 CJNE A,#64H,IAT10044 4030 15 IAT1:JC IAT50046 753300 16 MOV 33H,#00H0049 E532 17 MOV A,32H004B 2401 18

19、ADD A,#01H004D D4 19 DA A004E F532 20 MOV 32H,A0050 B46000 21 CJNE A,#60H,IAT20053 4021 22 IAT2: JC IAT50055 753200 23 MOV 32H,#00H0058 E531 24 MOV A,31H005A 2401 25 ADD A,#01H005C D4 26 DA A005D F531 27 MOV 31H,A005F B46000 28 CJNE A,#60H,IAT30062 4012 29 IAT3:JC IAT50064 753100 30 MOV 31H,#00H0067

20、 E530 31 MOV A,30H0069 2401 32 ADD A,#01H006B D4 33 DA A006C F530 34 MOV 30H,A006E B42400 35 CJNE A,#24H,IAT40071 4003 36 IAT4:JC IAT50073 753000 37 MOV 30H,#00H0076 758CEC 38 IAT5:MOV TH0,#0ECH0079 758A78 39 MOV TL0,#78H007C D083 40 POP DPH007E D082 41 POP DPL0080 D0D0 42 POP PSW0082 D0F0 43 POP B0

21、084 D0E0 44 POP ACC0086 32 45 RETI0087 758150 46 CSH: MOV SP,#50H008A 907FFF 47 MOV DPTR,#7FFFH008D 7489 48 MOV A,#89H008F F0 49 MOVX DPTR,A0090 758A78 50 MOV TL0,#78H0093 758CEC 51 MOV TH0,#0ECH0096 758901 52 MOV TMOD,#01H0099 75A882 53 MOV IE,#82H009C D28C 54 SETB TR0009E 753000 55 MOV 30H,#00H00A

22、1 753100 56 MOV 31H,#00H00A4 753200 57 MOV 32H,#00H00A7 753300 58 MOV 33H,#00H00AA 7590FF 59 MAIN0:MOV P1,#0FFH00AD 312F 60 ACALL DIR00AF 11B6 61 ACALL XG000B1 759000 62 MOV P1,#00H00B4 01AA 63 AJMP MAIN000B6 907FFE 64 XG0: MOV DPTR,#7FFEH00B9 E0 65 MOVX A,DPTR00BA 44F8 66 ORL A,#0F8H00BC F4 67 CPL

23、A00BD F5F0 68 MOV B,A00BF 6037 69 JZ RET100C1 312F 70 ACALL DIR00C3 312F 71 ACALL DIR00C5 312F 72 ACALL DIR00C7 7C01 73 MOV R4,#01H00C9 7D03 74 MOV R5,#03H00CB 907FFE 75 MOV DPTR,#7FFEH00CE E0 76 MOVX A,DPTR00CF F4 77 CPL A00D0 F5F0 78 MOV B,A00D2 E5F0 79 LP99:MOV A,B00D4 5C 80 ANL A,R400D5 7007 81

24、JNZ LP10000D7 EC 82 MOV A,R400D8 23 83 RL A00D9 FC 84 MOV R4,A00DA DDF6 85 DJNZ R5,LP9900DC 01F8 86 AJMP RET100DE EC 87 LP100:MOV A,R400DF B40400 88 CJNE A,#04H,LP10100E2 4005 89 LP101:JC LP10200E4 11F9 90 ACALL ADDM00E6 3123 91 ACALL GIVP00E8 22 92 RET00E9 B40200 93 LP102:CJNE A,#02H,LP10300EC 4005

25、 94 LP103:JC LP10400EE 3107 95 ACALL ADDF00F0 3123 96 ACALL GIVP00F2 22 97 RET00F3 3115 98 LP104:ACALL ADDT00F5 3123 99 ACALL GIVP00F7 22 100 RET00F8 22 101 RET1: RET00F9 E532 102 ADDM:MOV A,32H00FB 2401 103 ADD A,#01H00FD D4 104 DA A00FE B46000 105 CJNE A,#60H,LP2000101 4001 106 LP200:JC LP2010103

26、E4 107 CLR A0104 F532 108 LP201:MOV 32H,A0106 22 109 RET0107 E531 110 ADDF:MOV A,31H0109 2401 111 ADD A,#01H010B D4 112 DA A010C B46000 113 CJNE A,#60H,LP300 010F 4001 114 LP300:JC LP3010111 E4 115 CLR A0112 F531 116 LP301:MOV 31H,A0114 22 117 RET0115 E530 118 ADDT:MOV A,30H0117 2401 119 ADD A,#01H0

27、119 D4 120 DA A011A B42400 121 CJNE A,#24H,LP400011D 4001 122 LP400:JC LP401011F E4 123 CLR A0120 F530 124 LP401:MOV 30H,A0122 22 125 RET0123 312F 126 GIVP: ACALL DIR0125 907FFE 127 MOV DPTR,#7FFEH0128 E0 128 MOVX A,DPTR0129 44F8 129 ORL A,#0F8H012B F4 130 CPL A012C 70F5 131 JNZ GIVP012E 22 132 RET0

28、12F 7F03 133 DIR: MOV R7,#03H0131 7840 134 MOV R0,#40H0133 7930 135 MOV R1,#30H0135 E7 136 CHAN1:MOV A,R10136 F5F0 137 MOV B,A0138 C4 138 SWAP A0139 540F 139 ANL A,#0FH013B F6 140 MOV R0,A013C 08 141 INC R0013D E5F0 142 MOV A,B013F 540F 143 ANL A,#0FH0141 F6 144 MOV R0,A0142 08 145 INC R00143 09 146

29、 INC R10144 DFEF 147 DJNZ R7,CHAN10146 7840 148 MOV R0,#40H0148 7B01 149 mov r3,#01h014A EB 150 MOV A,R3014B 907FFD 151 DIR1: MOV DPTR,#7FFDH014E F0 152 MOVX DPTR,A014F 1582 153 DEC DPL0151 E6 154 MOV A,R00152 240C 155 ADD A,#0CH0154 83 156 MOVC A,A+PC0155 F0 157 DIR2:MOVX DPTR,A0156 316C 158 ACALL DL10158 08 159 INC R00159 EB 160 MOV A,R3015A 20E50E 161 JB ACC.5,LP00015D 23 162 RL A015E FB 163 MOV R3,A015F 214B 164 AJMP DIR10161 3F065B4F 165 TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,