数字钟实验报告

PAGE1-徐州工业职业技术学院单片机综合实验报告题目:多功能数字时钟指导老师：张江伟班级：电子与电气081学号：830702043姓名：王雯立时间：2009-11-摘要：随着科学技术的发展，人类的计时工具也随之发展，从日晷到水滴，从水滴到沙漏，从沙漏到机械钟，从机械钟再到电子钟……通过前一阶段的学习，我们已经学习了有关数码管显示的知识，为了巩固并提升，本次设计一个数字时钟。显示范围为00：00：00～23：59：59。并可以通过适当的方法显示年、月、日。显示范围为00—00—00～99—12—31。有方便的校时功能。对于8051单片机的I/O口仅有32个，本实验采用若使单片机直接控制数码管，仅能实现4位显示。为了充分利用单片机的I/O口，我们可以使用动态显示8位数码管，通过较高频率的动态扫描使数码管依次点亮，利用人类的视觉暂留效应实现8位显示。也可以使用移位寄存器74HC595的级联来实现串行输入并行输出，即实现数码管的静态显示。从而为单片机节省引脚。为确保时间的准确性，在程序中用定时器控制时间。关键字：数字钟、切换开关、动态显示、数码管闪烁、定时器、静态显示内容：一、用动态显示数码管实现时间显示1、实验电路设计根据设计要求，用Protues绘出如下电路图：如图所示：四个按钮由上至下分别表示K1，K2，K3，K4。2、根据电路功能画出主函数流程图开始开始定义变量、定义数组，编写子函数，设置定时器工作方式标志位置1按键K1按下且标志位为一按钮松开且标志位为0按钮仍处按下标志位置0，闪烁位变量fun加1，且在0~3内循环延时消抖标志位置0，显示类别class取反NNNNYYY按键K1按下且标志位为一按钮仍处按下延时消抖YY标志位置1按钮松开且标志位为0NY按键K3按下且标志位为一按钮仍处按下延时消抖标志位置0，NYYN闪烁位变量fun为1若显示类别class为0则秒变量加1，否则天变量加1闪烁位变量fun为2闪烁位变量fun为3若显示类别class为0则分变量加1，否则月变量加1若显示类别class为0则时变量加1，否则年变量加1标志位置1按钮松开且标志位为0Y语句基本同K3，仅变量减1按键K3按下且标志位为一Y标志位置1按钮松开且标志位为0Y控制信号flash为0且闪烁变量fun不为0若显示类别class为0显示缓存赋时、分、秒值，类别指示口P2_0低电平，否则显示缓存赋年、月、日值，类别指示口P2_0高电平Y若闪烁位变量fun为1若闪烁位变量fun为2若闪烁位变量fun为3左边两位闪烁左边两位闪烁中间两位闪烁NNYYYNYYYYYNNNNNNN开关K1用于切换时分秒显示/年月日显示；开关K2用于切换时间设置（调节时钟）状态；开关K3用于在调节时钟状态下增加时、分、秒/年、月、日数值；开关K4用于在调节时钟状态下减小时、分、秒/年、月、日数值；D1点亮表示时分秒显示输出，D2点亮表示年月日显示输出。单片机P0口用于对7段数码管的显示，P3口用于数码管的动态扫描。三极管用于对P3口输出电流进行放大，以驱动数码管。3、根据流程图在keil中编写并调试代码#include<AT89X51.H>unsignedcharcodea[8]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};unsignedcharcodex[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf};unsignedchardatadis[8];unsignedchardatamon[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};unsignedcharsec=0,disp1,disp2;unsignedchars=0,m=0,h=12,year=10,month=1,day=1,d,fun=0;//闪烁循环变量sbitk1=P1^0;sbitk2=P1^3;sbitk3=P1^6;sbitk4=P1^7;bite1=1,e2=1,e3=1,e4=1,class=1;//显示方式bitflash=0;//闪烁////////////////////////////////////////////////////////////////////////////子程序voiddelay(unsignedintx)/////////延时程序{unsignedchari;while(x--)for(i=0;i<125;i++){;}}///////////////////////////////////unsignedcharleap(unsignedcharyear)//判断是否闰年并返回二月份的天数{//闰年返回29,平年返回28if((year%4!=0)||(year%100==0&&year%400!=0))return28;elsereturn29;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////主程序main(){TMOD=0x11;//工作方式TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-5000)/256;TL1=(65536-5000)%256;IE=0x8a;//中断允许PT0=1;//定时器0高优先级 TR0=1;TR1=1; TF0=0;TF1=0;while(1){///////////////////////////////////////////////////按钮响应程序if(k1==0&&e1==1)////////////////////显示时间、日期{delay(10);if(k1==0){class=~class;e1=0;}}if(k1==1&&e1==0){e1=1;}if(k2==0&&e2==1)///////////////////校时闪烁{delay(10);if(k2==0){e2=0;fun++;}}if(k2==1&&e2==0){e2=1;}if(fun>3)fun=0;if(k3==0&&e3==1)///////////////////加1{delay(10);if(k3==0){e3=0;if(fun==1){if(class==1)s++;elseday++;} if(fun==2){if(class==1)m++;elsemonth++;} if(fun==3){if(class==1)h++;elseyear++;}}}if(k3==1&&e3==0){e3=1;}if(k4==0&&e4==1)///////////////////减1{delay(10);if(k4==0){e4=0;if(fun==1){if(class==1)s--;elseday--;} if(fun==2){if(class==1)m--;elsemonth--;} if(fun==3){if(class==1)h--;elseyear--;}}}if(k4==1&&e4==0){e4=1;}//////////////////////////////////////////////////显示数组赋值if(class==1)////显示类别选择{dis[0]=s%10;dis[1]=s/10;dis[2]=10;dis[3]=m%10;dis[4]=m/10;dis[5]=10;dis[6]=h%10;dis[7]=h/10;P2_0=0;}///////显示类别指示灯else{dis[0]=day%10;dis[1]=day/10;dis[2]=10;dis[3]=month%10;dis[4]=month/10;dis[5]=10;dis[6]=year%10;dis[7]=year/10;P2_0=1;}if(flash==1&&fun!=0)///////////////////闪烁{if(fun==1){P3_7=0;P3_6=0;}elseif(fun==2){P3_4=0;P3_3=0;}elseif(fun==3){P3_1=0;P3_0=0;}}}}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////主程序结束//////////////////////////////////定时器1服务程序（控制时间）voidtimer0(void)interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;sec++;//定时50ms，计20次为1秒if(sec>20){sec=0;s++;};/////////////////////时分秒计算if(s>59){s=0;m++;}if(m>59){m=0;h++;}if(h>23){h=0;day++;}/////////////////////年月日计算if(year>99){year=0;}if(month>12){month=1;year++;}if(month==2)d=leap(year);elsed=mon[month];if(day>d){day=1;month++;}}//////////////////////////////////定时器2服务程序（控制动态扫描）voidtimer1(void)interrupt3{staticcharxx=0,i=0;TH1=(65536-5000)/256;TL1=(65536-5000)%256;P3=a[i];///////////////////////动态扫描P0=x[dis[i]];i++;xx++;if(xx>60){xx=0;flash=~flash;}if(i>7){i=0;}}二、用移位寄存器74HC595实现静态时间显示1、实验电路设计根据设计要求，用Protues绘出如下电路图2、因实现相同的功能，主程序流程图相同。3、根据流程图在keil中编写并调试代码#include<AT89X51.H>sbitsh595=P2^0;//74HC595引脚控制sbitds595=P2^1;sbitst595=P2^2;sbitclr595=P2^3;sbitoe1=P2^4;sbitoe2=P2^5;sbitoe3=P2^6;sbitk1=P1^0;//按钮定义sbitk2=P1^1;sbitk3=P1^4;sbitk4=P1^7;bite1=1,e2=1,e3=1,e4=1,class=0;//显示类别bitflash=0;//闪烁变量bitshuaxin=1;//显示刷新允许chardis[6],x[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsignedchardatamon[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};unsignedcharsec=0,j,tt;signedchars=0,m=0,h=12,year=9,month=11,day=1,d,fun=0;//闪烁循环变量///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////子程序voiddisplay(unsignedchartemp)/////////////显示子程序{unsignedchari,t;for(i=0;i<8;i++){t=temp&0x80;if(t==0)ds595=0;elseds595=1;sh595=0;//上升沿sh595=1;temp=temp<<1;}st595=0;//数据输出st595=1;}voiddelay(unsignedintx)//////////////////延时程序{unsignedchari;while(x--)for(i=0;i<125;i++){;}}unsignedcharleap(unsignedcharyear)///////判断是否闰年并返回二月份的天数{//闰年返回29,平年返回28if((year%4!=0)||(year%100==0&&year%400!=0))return28;elsereturn29;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////主程序main(){TMOD=0x01;//工作方式TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; ET0=1; EA=1; TR0=1; TF0=0;while(1){oe1=0;oe2=0;oe3=0;//输出使能端置0，使输出if(class==0)////显示类别选择{dis[0]=s%10;dis[1]=s/10;dis[2]=m%10;dis[3]=m/10;dis[4]=h%10;dis[5]=h/10;P2_7=0;}///////显示类别指示灯else{dis[0]=day%10;dis[1]=day/10;dis[2]=month%10;dis[3]=month/10;dis[4]=year%10;dis[5]=year/10;P2_7=1;}///////////////////////////////////////////刷新显示内容if(shuaxin==1){shuaxin=0;for(j=0;j<6;j++){tt=dis[j];display(x[tt]);}}//////////////////////////////////////////////按钮校时if(k1==0&&e1==1)/////显示时间、日期{delay(10);if(k1==0){e1=0;class=~class;}}if(k1==1&&e1==0){e1=1;}if(k2==0&&e2==1)/////校时闪烁{delay(10);if(k2==0){e2=0;fun++;if(fun>3)fun=0;}}if(k2==1&&e2==0){e2=1;}if(k3==0&&e3==1)/////加1{delay(10);if(k3==0){e3=0;if(fun==1){if(class==0)s++;elseday++;} if(fun==2){if(class==0)m++;elsemonth++;} if(fun==3){if(class==0)h++;elseyear++;}}}if(k3==1&&e3==0){e3=1;}if(k4==0&&e4==1)/////减1{delay(10);if(k4==0){e4=0;if(fun==1){if(class==0)s--;elseday--;}elseif(fun==2){if(class==0)m--;elsemonth--;}elseif(fun==3){if(class==0)h--;elseyear--;}}}if(k4==1&&e4==0){e4=1;}if(flash==1&&fun!=0)///////////////////闪烁{if(fun==1){oe3=1;}elseif(fun==2){oe2=1;}elseif(fun==3){oe1=1;}}}}//////////////////////////////////定时器1服务程序（控制时间）voidtimer0(void)interrupt1{staticcharxx;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;shuaxin=1;//显示刷新sec++;//定时50ms，计20次为1秒if(sec>20){