单片机电子钟设计课程设计报告

单片机课程电子时钟设计报告2016.04.27

设计的任务及要求：利用实验平台上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟。任务：通过电子时钟综合设计，学会利用8051定时器时间计时处理功能，了解按键扫描及控制LED数码管显示原理，掌握单片机和按键以及LED数码管硬件电路设计及控制程序的设计方法。思考按键消除抖动、LED动态显示与静态显示的特点，从而提高解决实际问题的能力。要求：1．在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分”。2．由LED闪动做秒显示。3．利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响，按停止键使可使闹玲声停止。工作原理：LED数码管：蜂鸣器：按键：软件设计流程及描述：总设计框图：显示部分：显示部分分为时钟显示、闹钟显示和秒显示三部分，主要由时钟显示子程序和闹钟显示子程序构成，秒显示较为简单。闹钟显示与时钟显示编程流程大致相同。流程图如下：按键扫描及处理框图：闹铃部分：设计思路及原理：音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系如下表所示。要产生音频方波，设计利用延时来建立音符表NOTE，表格中的数存R3*20us，其倒数1/（R3*2*10us）对应相应音符的频率。另外，音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。只要设定延时时间，就可求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。设计利用T1中断产生10ms延时，取1/4拍为10H*10ms,相应产生所需延时。音符(低).1.2.3.4.5.6.7频率(HZ)262294330349392440494音符（中）1234567频率(HZ)523587659698784880988音符（高）^1^2^3^4^5^6^7频率(HZ)1046117513181397156817601967程序中的音乐乐谱如下：NOTE: DB60H,60H,7FH,98H,7FH,60H,60H,7FH,60HDB98H,7FH,60H,7FH,98H,60H,7FH,98H,50HMETRE: DB20H,20H,20H,20H,20H,20H,20H,20H,20HDB20H,20H,20H,20H,20H,20H,20H,20H,20H源程序及代码：;程序主要包括MAIN函数，T0/T1中断程序，时间、闹钟显示程序，按键扫描、处理程序;/主函数/预置T0\T1工作方式，置初值，预置时钟、闹钟，置位数码管 ORG0000H AJMPMAIN ;跳转到主程序MAIN执行 ORG000BH AJMPINTT0 ;跳到INTT0执行 ORG001BH LJMPINTT1 ;跳到INTT1执行 ORG02B0HMAIN:MOVSP,#80H MOVTMOD,#11H ;设置定时器T0、T1工作于方式1 MOVTH0,#0ECH ;装入时钟定时初值（5ms） MOVTL0,#78H MOVTH1,#0D8H ;装入闹铃定时初值（10ms） MOVTL1,#0F0H MOVR1,#00H ;确保首次默认闹铃工作 MOV22H,#00H ;预置时钟分钟 MOV23H,#00H ;预置时钟小时MOV30H,#03H ;预置闹铃分钟 MOV31H,#00H ;预置闹铃小时 SETBP1.7 ;LED7显示秒;置位P1.7，发光二极管LED8灭 SETBEA ;开放总中断 SETBET0 ;允许T0中断 SETBTR0 ;开启定时器T0LOOP:LCALLDISPT ;调用时间显示子程序 LCALLRING ;调用闹铃处理子程序 LCALLKEY ;调用按键扫描子程序 JZLOOP ;无键按下则循环 LCALLCASE ;有键按下则转按键处理子程序执行 SJMPLOOP ;返回循环;/T0一秒定时中断程序INTT0/正常时钟计时INTT0:PUSHPSW ;状态字入栈保护 PUSHACC ;累加器入栈保护MOVTH0,#0ECH ;装入计数初值，12MHZ晶振，形成1S中断MOVTL0,#78H INC20H MOVA,20H CJNEA,#200,RETURN CPLP1.67 ;一秒到LED8亮，用于显示秒 MOV20H,#00 ;一秒到清20HMOVA,21H ADDA,#01H DAA MOV21H,A CJNEA,#60H,RETURN MOV21H,#00 ;一分到,21H单元清零 MOVA,22H ADDA,#01H DAA MOV22H,A CJNEA,#60H,RETURN MOV22H,#00 ;一小时到，22H单元清零 MOVA,23H ADDA,#01H DAA MOV23H,A CJNEA,#24H,RETURN MOV23H,#00H ;满24,23H单元清零RETURN:POPACC POPPSW RETI;/时间显示子程序/DISPT: MOVA,22H ANLA,#0FH MOV2AH,A ;时钟分的低位 MOVA,22HANLA,#0F0H SWAPA MOV2BH,A ;时钟分的高位 MOVA,23H ANLA,#0FH MOV2CH,A ;时钟时的低位 MOVA,23H ANLA,#0F0H SWAPA MOV2DH,A ;时钟时的高位LED1: SETBP2.3 MOVA,2DHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.0 ;选通数码管1 MOVP0,A ;显示时钟时的十位部分 LCALLDELAYLED2: SETBP2.0MOVA,2CHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.1 ;选通数码管2 MOVP0,A ;显示时钟时的个位部分 LCALLDELAYLED3: SETBP2.1MOVA,2BHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.2 ;选通数码管3 MOVP0,A ;显示时钟分的十位部分 LCALLDELAYLED4: SETBP2.2MOVA,2AHJBP1.6,TATA:MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.3 ;选通数码管4 MOVP0,A ;显示时钟分的个位部分 LCALLDELAY RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;共阳数码管的时间显示码;/按键扫描程序/ 开关接P3口，判断按键情况KEY:MOVP3,#0FFH MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JZRETK ;无键按下则返回 LCALLDELAY ;延时消抖 MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JZRETK ;键盘去抖动 MOVR6,A ;将键值存入R6LOOP1: LCALLDISPT; MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JNZLOOP1 ;等待键释放 MOVA,R6RETK: RET;/按键处理子程序/根据按键情况进行处理CASE: MOVA,R6 CLRP1.0 ;发光二极管LED1亮 JBACC.2,SETH ;转调整时 JBACC.3,SETM ;转调整分 JBACC.5,SETR ;转闹铃设置WAITCASE:LCALLDISPT ;无键按下时等待 LCALLKEY JZWAITCASE;/时间调整程序/ 按键调整时间SETT: LCALLDISPT LCALLKEY JZSETT MOVA,R6 JBACC.2,SETH JBACC.3,SETM JBACC.5,KEYGO ;第二次按为确认离开KEYGO:SETBP1.0 ;发光二极管LED1、LED2灭 SETBP1.1 RETSETH: MOVA,23H ;调整时钟时，时加1 ADDA,#01H DAA ;十进制调整 MOV23H,A CJNEA,#24H,HD ;判断是否到24，不到继续 MOV23H,#00H ;到24时清零HD: LJMPSETTSETM: MOVA,22H ;分加1 ADDA,#01H DAA ;十进制调整 MOV22H,A CJNEA,#60H,MD ;判断是否到1小时，不到继续 MOV22H,#00H ;到1小时则清零MD: LJMPSETT;/闹铃时间调整按键扫描及处理子程序/KEYR: MOVP3,#0FFH MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JZRETK ;无键按下则返回 LCALLDISPR ;延时消抖 MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JZRETK ;键盘去抖动 MOVR6,A ;将键值存入R6 LJMPLOOPRLOOPR: LCALLDISPR MOVA,P3 CPLA ANLA,#2CH JNZLOOPR ;等待键释放 MOVA,R6 AJMPRETK;/设置闹铃时间/SETR: SETBP1.0 ;发光二极管LED1灭 CLRP1.1 ;发光二极管LED2亮，改显示状态 LCALLDISPR MOVR1,#00H ;设置闹钟时重设R1，用于检测闹铃播放与否 MOV53H,#03H ;重设闹铃次数 LCALLKEYR ;闹铃时间调整按键检测 JZSETR MOVA,R6 JBACC.2,SETRH JBACC.3,SETRM JBACC.5,KEYGO ;第二次按为确认离开SETRH: MOVA,31H ;闹钟时加1 ADDA,#01H DAA ;十进制调整 MOV31H,A CJNEA,#24H,RHD ;判断是否到24，不到继续 MOV31H,#00H ;到24时则清零RHD: LJMPSETR SETRM: MOVA,30H ;闹钟分加1 ADDA,#01H DAA ;十进制调整 MOV30H,A CJNEA,#60H,RMD ;判断是否到1小时，不到继续 MOV30H,#00H ;到1小时则清零RMD: LJMPSETR;/闹钟设置显示子程序/DISPR: MOVA,30H ANLA,#0FH ;屏蔽高四位 MOV3AH,A ;保留低位送3AH MOVA,30H ANLA,#0F0H ;屏蔽低四位 SWAPA ;高四位与第四位交换 MOV3BH,A ;将保留的高4位送3BH MOVA,31H ANLA,#0FHMOV3CH,A ;低位 MOVA,31H ANLA,#0F0H SWAPA MOV3DH,A ;高位LEDR1: SETBP2.3 MOVA,3DHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.0 MOVP0,A LCALLDELAYLEDR2: SETBP2.0MOVA,3CHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.1 MOVP0,A LCALLDELAYLEDR3: SETBP2.1MOVA,3BHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.2 MOVP0,A LCALLDELAYLEDR4: SETBP2.2MOVA,3AHMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR CLRP2.3 MOVP0,A LCALLDELAY RET;/延时子程序/DELAY: MOVR5,#2D1: MOVR4,#250D2: DJNZR4,D2 DJNZR5,D1 RET;/闹铃检测程序/RING: MOVA,23H ;比较时 CJNEA,31H,RETR MOVA,22H ;比较分 CJNEA,30H,RETR LCALLSINGRETR: RET;/定时器T1中断子程序/INTT1: PUSHPSW ;状态字入栈保护 PUSHACC ;累加器入栈保护 INC50H ;中断服务程序,中断计数器加1 MOVTH1,#0D8H ;装入计数初值，12M晶振，形成10MS中断 MOVTL1,#0F0H POPACC POPPSW RETI;/响铃子程序/SING: CJNER1,#01H,SING1 ;判断是否已经闹铃过一次 LJMPRETSSING1: SETBET1 MOV50H,#00H ;中断计数器清0 MOV51H,#00H ;音符指针 MOV52H,#00H ;节拍码指针 MOV53H,#03H ;设置闹钟不退出响铃次数GETNOT: MOVA,51H MOVDPTR,#NOTE ;表头地址送DPTR MOVCA,@A+DPTR ;查表取音符码 JZENDP ;是00H,则结束 MOVR6,A ;存R6 INC51H CJNEA,#0FFH,GETMET ;不为0FFH,转取节拍码 LJMPPAUSE ;转休止播放 LJMPGETNOT ;取音符码GETMET: MOVA,52H MOVDPTR,#METRE ;取节拍码首地址 MOVCA,@A+DPTR ;取节拍代码送R7 MOVR7,A INC52HPLAY: SETBTR1 ;启动计数 CPLP2.4 LCALLKEY JNZRETS MOVA,R6 MOVR3,A ;音符码存R3 LCALLDELAY1 MOVA,R7 ;取节拍码放A与中断计数比较CJNEA,50H,PLAY ;中断计数器(50H)=R7否，不等继续循环MOV50H,#00H ;等于,则取下一代码 LCALLDISPT CLRTR1 LJMPGETNOTRETS: SETBP2.4 ;置位蜂鸣器，否则可能产生啸叫 MOVR1,#01H ;表明播放过一次 CLRA ;清除A,防止进入按键处理子程序 LJMPRETR PAUSE: CLRTR1 ;休止100毫秒 MOVR2,#0DHDELAY2:MOVR3,#0FFH LCALLDELAY1 DJNZR2,DELAY2 RETENDP: SETBP2.4 MOVR2,#0C7H ;歌曲结束,延时1秒后继续END1M:MOVR3,#00H LCALLDELAY1 DJNZR2,END1M DJN