51單片機課程設計電子時鐘

1、課程設計課程名稱 ： 單片機課程設計 題目名稱 ： 單片機電子時鐘 學 院 ： 電 信 學 院 專 業(yè) ： 電 子 工 程 姓 名 ： 曾 代 科 學 號 ： 200820313201 指導教師 ： 楊 加 國 2010年11月7日 1、 課程設計名稱：51單片機電子時鐘2、 設計方案： 1、通過單片機內部的計數(shù)/定時器，采用軟件編程來實現(xiàn)時鐘計數(shù)，一般稱為軟時鐘，這種方法的硬件線路簡單，系統(tǒng)的功能一般與軟件設計相關，通常用在對時間精度要求不高的場合。2、采用時鐘芯片，它的功能強大，功能部件集成在芯片內部，具有自動產生時鐘等相關功能，硬件成本相對較高；軟件編程簡單，通常用在對時鐘精度要求較高的

2、場合。三、設計內容：這里采用應用廣泛的AT89C52作為時鐘控制芯片，利用單片機內部的定時/計數(shù)器T0 實現(xiàn)軟時鐘的目的。首先將T0設定工作于定時方式，對機器周期計數(shù)形成基準時間（50ms），然后用另一個定時/計數(shù)器T1對基準時間計數(shù)形成秒，妙計60次形成分，分計60形成小時，小時計到12。最后通過數(shù)碼管把它們的內容在相應的位置顯示出來，達到時、分、秒計時的功能。此外還要實現(xiàn)對時間的調整功能，89C52的P1.0、P1.1、P1.2外接三個獨立按鍵，當按下P1.0按鍵時，系統(tǒng)進入調時間的狀態(tài)或啟動時間顯示的功能；當按下P1.1按鍵時，對顯示的數(shù)碼管進行加一的功能；當按下P1.2按鍵時，對顯示的

3、數(shù)碼管進行減一的功能，達到調整時間的目的。 四、系統(tǒng)軟件程序設計1.主程序 先對顯示單元和定時器/計數(shù)器初始化，然后重復調用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當有按鍵按下時，則轉入相應的功能程序。2、 數(shù)碼管顯示模塊 本實驗有8個數(shù)碼管，從右到左為妙、橫線、分、橫線、時。在本系統(tǒng)中數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動態(tài)顯示。在存儲器中首先建立一張顯示信息的字段碼表，顯示時，先從顯示緩沖區(qū)中取出顯示的信息，然后通過查表程序在字段表中查出所顯示的信息的斷碼，從P0端口輸出，同時在P2端口進行數(shù)碼管顯示。 3、定時器/計數(shù)器T0中斷服務程序 T0用于計時，選中方式一，重復定時，定時時間設為50ms，定時時間到則中斷

4、，在中斷服務程序中用一個計數(shù)器對50ms計數(shù)，計20次則對秒單元加一。秒單元加到60則對分單元加一，同時秒單元清0；分單元加到60則對時單元加一，同時分單元清0；時單元加到24則對時單元清0，標志一天時間計滿。在對各單元計數(shù)的同時，把他們的值放到存儲器單元的指定位置。流程圖如下：現(xiàn)場保護，重置初值，啟動下一個50ms是開始顯示單元清0T0、T1設為16位計數(shù)模式允許T0中斷調用顯示子程序進入功能程序按下鍵否開始中斷返回50ms計數(shù)器加一秒單元加一，50ms計數(shù)器清0分單元加一，秒單元清0時單元加一，分單元清0時單元清050ms計數(shù)器=20？秒單元=60?分單元=60？時單元=24？主程序流程圖

5、T0中斷服務程序NONONONO 4、按鍵處理模塊 按鍵設置為：如果沒有按鍵嗎，則時鐘正常走時。當按下K0鍵時，進入調分狀態(tài)，時鐘停止走動；按K1和K2按鍵可以進行加一和減一操作；繼續(xù)按K0鍵可以分別進行分和小時的調整；最后按K0鍵啟動計時。5、 匯編語言程序ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP INIT0 START:MOV R0,#70H;主程序開始MOV R7,#0CH INIT:MOV R0,#00HINC R0DJN Z R7,INITMOV 72H,#10;對連字符進行裝值MOV 75H,#10MOV TMOD,#01H;選擇定時器/計數(shù)器T0的方式1M

6、OV TL0,#0B0H;對低位賦初值MOV TH0,#03CH;高位賦初值SETB EASETB ET0SETB TR0 START1:LCALL SCANLCALL KEYSCANSJMP START1 DL1MS:MOV R6,#14H;延時1子程序 DL1:MOV R7,#19H DL2:DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RET DL20MS:ACALL SCAN;延時20ms子程序ACALL SCANACALL SCANRET ;數(shù)碼管顯示程序開始 SCAN:MOV A,78HMOV B,#0AHDIV AB ;時間秒的十位送給A，時間秒的個位送BMOV 71H,A;時間秒

7、要顯示的十位MOV 70H,B;時間秒要顯示的個位MOV A,79HMOV B,#0AHDIV AB;時間分的十位送給A，時間分的個位送BMOV 74H,A;時間分要顯示的十位送地址MOV 73H,B;時間分要顯示的個位送地址MOV A,7AHMOV B,#0AHDIV AB;時間時的十位送給A，時間時的個位送BMOV 77H,A;時間時顯示的十位送地址MOV 76H,B;時間時要顯示的個位送地址MOV R1,#70HMOV R5,#0FEHMOV R3,#08H SCAN1:MOV A,R5;數(shù)碼管的顯示程序MOV P2,AMOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTR

8、;對字段表取值顯示MOV P0,AMOV A,R5LCALL DL1MSINC R1MOV A,R5RL AMOV R5,ADJNZ R3,SCAN1MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET ;09和-的字段表TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH ;定時/計數(shù)器T0中斷程序 INIT0:PUSH ACCPUSH PSWCLR ET0CLR TR0MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#03CHSETB TR0INC 7BHMOV A,7BHCJNE A,#14H,OUTT0;50ms是否到20次，沒有

9、到就繼續(xù)執(zhí)行50ms的延時MOV 7BH,#00INC 78HMOV A,78HCJNE A,#3CH,OUTT0;一秒的延時是否計到60次，沒有就繼續(xù)執(zhí)行 MOV 78H,#00INC 79HMOV A,79HCJNE A,#3CH,OUTT0MOV 79H,#00INC 7AHMOV A,7AHCJNE A,#18H,OUTT0;60分鐘的延時是否計到24次，沒有就 繼續(xù)執(zhí)行程序MOV 7AH,#00 OUTT0:SETB ET0;啟動定時器T0POP PSWPOP ACCRETI;按鍵處理程序 KEYSCAN:CLR EAJNB P1.0,KEYSCAN0;P1.0有按鍵按下則跳轉到子程

10、序JNB P1.1,KEYSCAN1;P1.1有按鍵按下則跳轉到子程序JNB P1.2,KEYSCAN2;P1.2有按鍵按下則跳轉到子程序 KEYOUT:SETB EARET KEYSCAN0:LCALL DL20MS;20ms的延時消抖JB P1.0,KEYOUT WAIT0:JNB P1.0,WAIT0;判斷按鍵是否松手， 松手就往下執(zhí)行程序INC 7CHMOV A,7CHCLR ET0CLR TR0CJNE A,#03H,KEYOUT;按下第一次和第二次對時、分選定MOV 7CH,#00;按下第三次時就啟動計時SETB ET0SETB TR0SJMP KEYOUT KEYSCAN1:LC

11、ALL DL20MS;按鍵加一的程序JB P1.1,KEYOUT WAIT1:JNB P1.1,WAIT1MOV A,7CHCJNE A,#02H,KSCAN11;如果功能鍵按下則對時加一調整INC 79HCJNE A,#3CH,KEYOUT;如果加到60則清零MOV 79H,#00SJMP KEYOUT KSCAN11:INC 7AH;如果功能鍵是按下第 二次則對分進行加一調整MOV A,7AHCJNE A,#18H,KEYOUTMOV 7AH,#00SJMP KEYOUT KEYSCAN2:LCALL DL20MS;延時消抖程序JB P1.2,KEYOUT WAIT2:JNB P1.2,W

12、AIT2;判斷是否放開按鍵MOV A,7CHCJNE A,#02H,KSCAN21;如果功能鍵是按下第一次對時進行減一DEC 79HMOV A,79HCJNE A,#0FFH,KEYOUTMOV 79H,#3BHSJMP KEYOUT KSCAN21:DEC 7AH;如果功能鍵是按下第二次則對分進行減一CJNE A,#0FFH,KEYOUTMOV 7AH,#17HSJMP KEYOUTEND6、軟件編譯環(huán)境：Keil uVision2 確保生成 . Hex文件5、 系統(tǒng)硬件電路的設計系統(tǒng)的硬件主要包括單片機芯片，數(shù)碼管顯示，按鍵開關電路，它的硬件電路如下圖所示，單片機采用廣泛使用的AT89C5

13、2，系統(tǒng)時鐘采用12MHz的晶振，八個數(shù)碼管顯示，小時與分鐘與秒鐘間用短橫線，采用共陽極七段式數(shù)碼管，P0口為段選碼輸出端，P2口為位選碼輸出端。硬件電路如圖所示：6、 課程設計總結經過一周的時間以及對整本教材的知識總結，把課程設計分成了硬件和軟件兩大模塊。 總的來說，硬件部分很好入手，電路也教簡單，主要涉及的是簡單的按鍵、電容、電阻、晶振和數(shù)碼管。在軟件部分，細分為了按鍵模塊、顯示模塊、定時/計數(shù)模塊，最后把幾個模塊整合在主程序模塊中，使得程序簡單明了。整個設計過程中遇到的最大問題是軟件的編寫，由于采用的是匯編語言，其間使用到的各種寄存器、存儲器地址、變量很多，很難對程序的整體把握。通過電子

14、鐘的設計，對單片機的原理、結構、外圍電路進一步的了解。在整個設計過程中學到了團體精神和獨立解決問題的重要性。為以后的求職之路打下了基礎。7、 參考資料 1單片機原理與應用 謝維成 楊加國 編著 2 單片機應用與仿真調試 嚴天峰 編著3模擬電子技術（第三版） 胡宴如 耿蘇燕 編著4數(shù)字電子技術（第三版） 楊志忠 衛(wèi)樺林 編著 ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP INIT0 START:MOV R0,#70H;主程序開始MOV R7,#0CH INIT:MOV R0,#00HINC R0DJNZ R7,INITMOV 72H,#10;對連字符進行裝值MOV 75H,#

15、10MOV TMOD,#01H;選擇定時器/計數(shù)器T0的方式1MOV TL0,#0B0H;對低位賦初值MOV TH0,#03CH;高位賦初值SETB EASETB ET0SETB TR0 START1:LCALL SCANLCALL KEYSCANSJMP START1 DL1MS:MOV R6,#14H;延時1子程序 DL1:MOV R7,#19H DL2:DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RET DL20MS:ACALL SCAN;延時20ms子程序ACALL SCANACALL SCANRET ;數(shù)碼管顯示程序開始 SCAN:MOV A,78HMOV B,#0AHDIV AB

16、;時間秒的十位送給A，時間秒的個位送BMOV 71H,A;時間秒要顯示的十位MOV 70H,B;時間秒要顯示的個位MOV A,79HMOV B,#0AHDIV AB;時間分的十位送給A，時間分的個位送BMOV 74H,A;時間分要顯示的十位送地址MOV 73H,B;時間分要顯示的個位送地址MOV A,7AHMOV B,#0AHDIV AB;時間時的十位送給A，時間時的個位送BMOV 77H,A;時間時顯示的十位送地址MOV 76H,B;時間時要顯示的個位送地址MOV R1,#70HMOV R5,#0FEHMOV R3,#08H SCAN1:MOV A,R5;數(shù)碼管的顯示程序MOV P2,AMO

17、V A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTR;對字段表取值顯示MOV P0,AMOV A,R5LCALL DL1MSINC R1MOV A,R5RL AMOV R5,ADJNZ R3,SCAN1MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET ;09和-的字段表TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH ;定時/計數(shù)器T0中斷程序 INIT0:PUSH ACCPUSH PSWCLR ET0CLR TR0MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#03CHSETB TR0INC 7BHMOV A,7B

18、HCJNE A,#14H,OUTT0;50ms是否到20次，沒有到就繼續(xù)執(zhí)行50ms的延時MOV 7BH,#00INC 78HMOV A,78HCJNE A,#3CH,OUTT0;一秒的延時是否計到60次，沒有就繼續(xù)執(zhí)行 MOV 78H,#00INC 79HMOV A,79HCJNE A,#3CH,OUTT0MOV 79H,#00INC 7AHMOV A,7AHCJNE A,#18H,OUTT0;60分鐘的延時是否計到24次，沒有就 ;繼續(xù)執(zhí)行程序MOV 7AH,#00 OUTT0:SETB ET0;啟動定時器T0POP PSWPOP ACCRETI;按鍵處理程序 KEYSCAN:CLR EAJNB P1.0,KEYSCAN0;P1.0有按鍵按下則跳轉到子程序JNB P1.1,KEYSCAN1;P1.1有按鍵按下則跳轉到子程序JNB P1.2,KEYSCAN2;P1.2有按鍵按下則跳轉到子程序 KEYOUT:SETB EARET KEYSCAN0:LCALL DL20MS;20ms的延時消抖JB P1.0,KEYOUT WAIT0:JNB P1.0,WAIT0;判斷按鍵是否松手， 松手就往下執(zhí)行程序IN