基于單片機(jī)的9h定時(shí)器課程設(shè)計(jì)

1、沈陽工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用題目：基于單片機(jī)的長(zhǎng)定時(shí)器設(shè)計(jì) （0-9h ）專業(yè)班級(jí) :通信工程 1003 班學(xué)號(hào):100404315學(xué)生姓名 :吳開來指導(dǎo)教師 :唐云雷完成時(shí)間 :2013年 6 月 25 日目錄第 1 章 緒論 2第 2 章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3第 3 章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 4第 4 章 課程設(shè)計(jì)原理 6第 5 章 課程設(shè)計(jì)代碼 8第 6 章 仿真與編譯 1 6第 7 章 設(shè)計(jì)總結(jié) 1 8參考文獻(xiàn)： 2 0附錄： 2 0基于 LED的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)摘要： 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模 集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入， 由于它具有功能強(qiáng)

2、，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工 作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有 關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀 器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè) 領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，在根 據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件 結(jié)合，以作完善。關(guān)鍵字 ： 單片機(jī) 時(shí)鐘設(shè)計(jì) MC51第 1 章 緒論單片機(jī)自 20 世紀(jì) 70 年代問世以來，以其極高的 性能價(jià)格比， 受到人們的重視和關(guān)注， 應(yīng)用很廣、 發(fā) 展很快、單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán) 境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā) 較為容易。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)，單片機(jī)已廣 泛地應(yīng)

3、用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀 表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方 面，而 51 單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性 的一種。這次課程設(shè)計(jì)通過對(duì)它的學(xué)習(xí)、應(yīng)用，以 AT89C51芯片為核心，加以輔助電路，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn) 易的長(zhǎng)定時(shí)器，它是在設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘的基礎(chǔ)上，由直 流電源供電，通過數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間。數(shù)字時(shí)鐘是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)時(shí)工具，在航 天、電子等科研單位，工廠、醫(yī)院、學(xué)校等企事業(yè)單 位，各種體育賽事及我們每個(gè)人的日常生活中都發(fā)揮 著重要的作用。本系統(tǒng)是基于 AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的 一個(gè)具有四位數(shù)碼管顯示的數(shù)字時(shí)實(shí)時(shí)鐘，該系統(tǒng)同 時(shí)具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作

4、穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu) 點(diǎn)。數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消 耗、外部電壓等級(jí)以及制造工藝上。在這幾方面，較 為典型地說明了數(shù)字單片機(jī)的水平。在目前，用戶對(duì) 單片機(jī)的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下 面分別就這幾個(gè)方面說明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。第 2 章 設(shè)計(jì)內(nèi)容利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng) , 以及鍵 盤和 LED顯示器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在數(shù)碼管顯示器上實(shí)現(xiàn)電 子時(shí)鐘，顯示格式為 00-00-00 ，實(shí)現(xiàn)從 0-9h 的長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)，并且能進(jìn)行設(shè)置時(shí)間和整點(diǎn)提示、提示功能 使能控制。第 3 章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介MCS51是指由美國(guó) INTEL 公司（對(duì)了，就是大名 鼎鼎的

5、 INTEL）生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系 列單片機(jī)包括了好些品種，如 8031，8051，8751，80 32，8052，8752等，其中 8051 是最早最典型的產(chǎn)品， 該系列其它單片機(jī)都是在 8051 的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的 增、減、改變而來的， 所以人們習(xí)慣于用 8051來稱呼 MCS51系列單片機(jī)，而 8031是前些年在我國(guó)最流行的 單片機(jī)，所以很多場(chǎng)合會(huì)看到 8031 的名稱。 INTEL公 司將 MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以 有很多公司在做以 8051為核心的單片機(jī)， 當(dāng)然，功能 或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中 89C51 就是這幾年在我國(guó)非常流行的單

6、片機(jī)， 它是由美國(guó) AT MEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。以后我們將用 89C51、89S51 來 完成一系列的實(shí)驗(yàn)。MCS-51系列單片機(jī)MCS-51系列單片機(jī)分為兩大系列，即 51 子系列與 52 子系列。51 子系列： 基本型，根據(jù)片內(nèi) ROM的配置，對(duì)應(yīng)的芯 片為 8031、8051、8751、895152 子系列： 增強(qiáng)型，根據(jù)片內(nèi) ROM的配置，對(duì)應(yīng)的芯 片為 8032、8052、8752、8952這兩大系列單片機(jī)的主要硬件特性如下表：上表中可以看到， 8031、8031、8032、80C32 片內(nèi)是 沒有 ROM的，對(duì)應(yīng)著上表看，我們可以發(fā)現(xiàn)， 51 系列 的單片機(jī)的 RAM大小為 128

7、B，52 系列的 RAM大小為 2 56B，51 系列的計(jì)數(shù)器為兩個(gè) 16 位的，52 系列的計(jì)數(shù) 器為三個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器。 51 系列的中斷源為 5 個(gè)， 52 系列的中斷源為 6 個(gè)。MCS-51 單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器中 斷系統(tǒng)簡(jiǎn) 介5 個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱及產(chǎn)生的條件如下。 INT0：外部中斷 0，由 P32 端口線引入，低電平 或下跳沿引起。INT1：外部中斷 1，由 P33 端口線引入，低電平 或下跳沿引起。T0：定時(shí)器計(jì)數(shù)器 0 中斷，由 T0 計(jì)滿回零引起。T1：定時(shí)器計(jì)數(shù)器 l 中斷，由 T1 計(jì)滿回零引起TI RI：串行 I O中斷，串行端口完成一幀字符 發(fā)送接收后

8、引起。MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第 4 章 課程設(shè)計(jì)原理單片機(jī)控制的數(shù)字鐘的硬件結(jié)構(gòu)與軟件設(shè)計(jì) , 給 出了匯編語言源程序。 此數(shù)字鐘是一個(gè)將“時(shí)”、“分”、 “秒”顯示于人的視覺器官的計(jì)時(shí)裝置。顯示器件選 用LED七段數(shù)碼管。 在顯示電路輸出的驅(qū)動(dòng)下， 顯示出 清晰、直觀的數(shù)字符號(hào)。針對(duì)數(shù)字鐘會(huì)產(chǎn)生走時(shí)誤差 的現(xiàn)象，在電路中就設(shè)計(jì)有有校準(zhǔn)時(shí)間功能的電路。 使用動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示的方法， 運(yùn)用獨(dú)立式按鍵識(shí)別過程， 按“時(shí)”，“分”，“秒”數(shù)據(jù)送出顯示處理方法， 另外時(shí)鐘還設(shè)置專門的針對(duì)于整點(diǎn)報(bào)時(shí)的按鍵，以時(shí) 鐘個(gè)位變化為標(biāo)志當(dāng)前后兩位的值不相等時(shí)將蜂鳴器 置高電平時(shí)蜂鳴器響。具體硬件整體框圖如

9、下：4.1 數(shù)值時(shí)鐘整體框圖軟件設(shè)計(jì)框圖如下：4.2 軟件簡(jiǎn)單流程圖第 5 章 課程設(shè)計(jì)代碼; 簡(jiǎn)要說明：實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)制電子鐘， 6 位數(shù)碼管顯 示，顯示時(shí)分秒; 顯示格式： 00-00-00; P0 口輸出段選信號(hào)， P2 口輸出位選信號(hào) , 到整點(diǎn) 進(jìn)行提示提示時(shí)間為 30s; P1.0 為調(diào)時(shí)按鈕， P1.1 為調(diào)分按鈕； P1.3 為秒復(fù) 位 晶振 12MORG 0000H ; 程序入口地址LJMP STARTORG 000BH ; 定時(shí)器 0 中斷入口地址LJMP TIMER_0K1 BIT P3.7 ;定義調(diào)時(shí)按鍵K2 BIT P3.6 ; 定義調(diào)分按鍵K3 BIT P3.5

10、;秒清零K4 BIT P3.4 ;停止蜂鳴器FLAG BIT 37H ; 蜂鳴器響標(biāo)志位 1 為蜂鳴器沒有叫， 0 代表蜂鳴器正在叫MODE BIT 38H ; 報(bào)時(shí)使能位 1 為能夠報(bào)時(shí) 0 為否FLAG1 BIT 38HSTART:MOV TMOD,#01H ; 定時(shí)器 0，工作模式 1MOV TH0,#03CHMOV TL0,#0B0H ; 賦初值，定時(shí) 50msSETB EA ; 開中斷總開關(guān)SETB TR0 ; 開啟定時(shí)器 0SETB ET0 ; 定時(shí)器 0 中斷允許位MOV R6,#0 ; 用于控制走時(shí)的基準(zhǔn)時(shí)鐘源，計(jì)中斷 次數(shù)MOV R5,#0 ;R5 用于控制掃描按鍵的時(shí)間間隔

11、MOV 20H,#0 ; 秒個(gè)位寄存器清零MOV 21H,#0 ; 秒十位寄存器清零MOV 22H,#0 ; 分個(gè)位寄存器清零MOV 23H,#0 ; 分十位寄存器清零MOV 24H,#0 ; 時(shí)個(gè)位寄存器清零MOV 25H,#0 ; 時(shí)十位寄存器清零CLR P0.0 ; 將蜂鳴器置 0 停止SETB FLAG ; 將蜂鳴器響清零SETB MODE ; 默認(rèn)置為能夠報(bào)時(shí)MOV 30H,24HMOV 31H,30HLJMP DISPLAYTIMER_0:CLR EAINC R6ADD_TIME:CJNE R6,#20,NEXT ; 定時(shí)器中斷 20次，1 秒到MOV R6,#0INC 20HMO

12、V A,20HCJNE A,#10,NEXT ; 如果秒個(gè)位等于 10，清零MOV 20H,#00HINC 21HMOV A,21HCJNE A,#6,NEXT ; 如果秒十位等于 6 ，清零MOV 21H,#00HINC 22HNEXT:MOV TH0,#03CHMOV TL0,#0B0H ; 重新賦初值，定時(shí) 50ms SETB EARETIDISPLAY:LCALL TIMEINC R5MOV DPTR,#TABLEMOV A,20HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.0LCALL DELAYSETB P2.0 ; 顯示秒個(gè)位MOV A,21HMOVC A,A+DPT

13、RMOV P1,ACLR P2.1LCALL DELAYSETB P2.1 ; 顯示秒十位MOV DPTR,#TABLEMOV A,22HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.3LCALL DELAYSETB P2.3 ; 顯示分個(gè)位MOV DPTR,#TABLEMOV A,23HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.4LCALL DELAYSETB P2.4 ; 顯示分十位MOV P1,#0BFHCLR P2.2LCALL DELAYSETB P2.2MOV P1,#0BFHCLR P2.5LCALL DELAYSETB P2.5MOV DPTR,#TAB

14、LEMOV A,24HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.6LCALL DELAYSETB P2.6 ; 顯示時(shí)個(gè)位MOV DPTR,#TABLE ;該位使用 TABLE1以消除前置 0MOV A,25HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.7LCALL DELAYSETB P2.7 ; 顯示時(shí)十位MOV A,31HCJNE A,30H,CONTINUEJNB FLAG,COMPARE如; 果蜂鳴器正在響則比較PTF:CJNE R5,#80,DISPLAY ; 當(dāng) R5到 4 時(shí)，掃描按鍵MOV R5,#0LJMP KEY_SCANCOMPARE:MOV

15、A,20HSUBB A,33HJZ CONTINUE1MOV 33H,20HCPL P0.0CONTINUE1:MOV A,21HSUBB A,32HCJNE A,#3,PTFSETB FLAGCLR P0.0LJMP PTFCONTINUE:JNB MODE,NRSMOV 31H,30HMOV 33H,20HSETB P0.0SETB FLAG1CLR FLAG ; 設(shè)置標(biāo)志位為 0MOV 32H,21HNRS:CJNE R5,#80,EXIT0 ; 當(dāng) R5到 4 時(shí)，掃描按鍵 MOV R5,#0KEY_SCAN:JNB K1,ADD_HOURJNB K2,ADD_MINJNB K3,CL

16、EARJNB K4,STOPLJMP DISPLAY ; 無鍵按下，跳至走時(shí)EXIT0:LJMP DISPLAYADD_HOUR:INC 24H ; 小時(shí)加 1LJMP DISPLAY ; 更新ADD_MIN:INC 22H ; 分鐘加 1LJMP DISPLAY ; 更新CLEAR: ; 秒清零MOV 20H,#00HMOV 21H,#00HLJMP DISPLAYSTOP:JB FLAG,OFFCLR P0.0;SETB FLAG;LJMP DISPLAYOFF:JNB MODE,OPENCLR MODE ; 清除報(bào)時(shí)控制位MOV R0,#0EFHLOOP1:MOV R1,#03HLOOP

17、11:MOV P1,#0C0HCLR P2.5LCALL DELAY SETB P2.5 MOV P1,#8EH CLR P2.4 LCALL DELAY MOV P1,#8EH SETB P2.4 CLR P2.3 LCALL DELAY SETB P2.3 DJNZ R1,LOOP11 DJNZ R0,LOOP1 LJMP DISPLAYOPEN:SETB MODE MOV R0,#0EFHLOOP2:MOV R1,#03H LOOP21:MOV P1,#0C0H CLR P2.4 LCALL DELAY SETB P2.4 MOV P1,#0C8H CLR P2.3 LCALL DELA

18、Y SETB P2.3 DJNZ R1,LOOP21 DJNZ R0,LOOP2LJMP DISPLAYDELAY:MOV R7,#150 ; 掃描延時(shí)DJNZ R7,$RETTIME:MIN:MOV A,22HCJNE A,#10,HOUR ; 如果分個(gè)位等于 10，清零MOV 22H,#00HINC 23HMOV A,23HCJNE A,#6,HOUR ; 如果分十位等于 6 ，清零MOV 23H,#00HINC 24HMOV 30H,24HHOUR:MOV A,25HCJNE A,#0,LOOP ; 如果時(shí)十位等于 0 ，檢查時(shí)個(gè)位MOV A,24HCJNE A,#9,EXIT ; 如果時(shí)個(gè)位等于 9 ，清零MOV 24H,#00H ; 清零時(shí)個(gè)位MOV 25H,#00H ; 清零時(shí)十位LJMP EXITLOOP:MOV A,24HCJNE A,#10,EXIT ; 如果時(shí)個(gè)位等于 10，清零MOV 24H,#00HINC 25HLJMP EXITEXIT:RETTABLE: ; 數(shù)碼管字形顯示編碼表 DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ; 字形顯示編碼END ;