可調(diào)整運行的電子鐘設(shè)計方案

1、可調(diào)整運行的電子鐘設(shè)計方案第1章電子鐘功能及總體方案的介紹1.1電子鐘功能介紹1.1.1基本功能要求可調(diào)整運行的電子鐘具有三種工作狀態(tài)：“P.”狀態(tài)、運行狀態(tài)、調(diào)整狀態(tài)。(1) 、“P.”狀態(tài)，依靠上電或按復(fù)位鍵進入，在此狀態(tài)下，按B、C、D鍵均無效，按A鍵有效，進入運行狀態(tài)；(2) 、運行狀態(tài)，按奇數(shù)次A鍵進入，在此狀態(tài)下，按B、C、D鍵均無效，只有按A鍵有效，按下A鍵后，退出運行狀態(tài)，進入調(diào)整狀態(tài)；(3) 、調(diào)整狀態(tài)，按偶數(shù)次A鍵進入，在此狀態(tài)下，按A、B、GD鍵均有效。如按下A鍵，則退出調(diào)整狀態(tài)，進入運行狀態(tài)；按下BCD鍵，則分別對時、分、秒加1,調(diào)整結(jié)束后必須按A鍵，即可退出調(diào)整狀態(tài)，

2、進入運行狀態(tài)。基本功能要求：“P.”穩(wěn)定地顯示在LED顯示器的最左端數(shù)碼管(LED5上，無A鍵按下(在“P.”狀態(tài)下，按下B、C、D鍵無效)，則不進入電子鐘的運行狀態(tài)，繼續(xù)顯示“P.”。按下A鍵后，電子鐘以起始時間：00時00分00秒開始運行。再次按下A鍵后，電子鐘退出運行狀態(tài)，進入調(diào)整狀態(tài)，利用B、C、D鍵把電子鐘的顯示時間修改為當(dāng)前實時時間，時間修改正確后可再次按下A鍵，電子鐘則退出調(diào)整狀態(tài)，進入運行狀態(tài)。注意：每次按下8GD鍵，只允許加一，不允許連加1.1.2擴展功能要求、在調(diào)整狀態(tài)下，按下B、C、D鍵，允許連加，而A鍵無論在何種狀態(tài)下，均不允許連擊；(1) 、時、分、秒的間隔符“?！币?/p>

3、一定頻率閃爍；(2) 、時間顯示以“滅零”方式進行；(3) 、可調(diào)整運行的電子鐘用兩個按鍵(例如：A鍵、B鍵)來控制。1.2總體方案介紹1.2.1計時方案利用AT89S52單片機內(nèi)部的定時/計數(shù)器進行中斷定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時/計數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計方面得到鍛煉與提高，對單片機的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而對學(xué)好單片機技術(shù)這門課程起到一定的作用。1.2.2鍵盤/顯示方案AT89S52的P0口和P2口外接由六個LED數(shù)碼管(LED5LED0)t§成的顯示器，用P0口作LED的段碼輸出口,P2口作六個LED數(shù)碼管的位控輸出線，

4、P1口外接四個按鍵A、B、C、D構(gòu)成鍵盤電路。AT89S52是一種低功耗，高性能的CMOS位微型計算機。它帶有8KFlash可編程和擦除的只讀存儲器(EPROM該器件采用ATMEU勺高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的80C51和80C52的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi)Flash集成在一個芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。簡易電子鐘的功能不復(fù)雜，采用其現(xiàn)有的I/O便可完成，所以本書中采用此的設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)如圖1-1如示。驅(qū)動電路11AT89S52電路顯示方框第2章電子鐘的工作原理2.1實現(xiàn)時鐘計時的基本方法利用MCS-51系列單片機的可編程定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)時鐘計數(shù)。(1

5、) 計數(shù)初值計算：把定時器設(shè)為工作方式1,定時時間為50m§貝U計數(shù)溢出20次即得時鐘計時最小單位秒，而100次計數(shù)可用軟件方法實現(xiàn)。假設(shè)使用T/C0,方式1,50ms定時，fosc=12MHz則初值X滿足(216-X)X1/12MHzX12卜s=50000卜sX=1553A001111001011000A3CB0H(2) 采用中斷方式進行溢出次數(shù)累計，計滿20次為秒計時(1秒)；(3) 從秒到分和從分到時的計時是通過累加和數(shù)值比較實現(xiàn)。2.2電子鐘的時間顯示電子鐘的時鐘時間在六位數(shù)碼管上進行顯示，因此，在內(nèi)部RA"設(shè)置顯示緩沖區(qū)共8個單元。LED8LED7LED6LED5

6、LED4LED3LED2LED137H36H35H34H33H32H31H30H時十位時個位分隔分十位分個位分隔秒十位秒個位2.3電子鐘的啟、停及時間調(diào)整電子鐘設(shè)置4個按鍵通過程序控制來完成電子鐘的啟、停及時間調(diào)整。A鍵控制電子鐘的啟、停；B鍵調(diào)整時；C鍵調(diào)整分；D鍵調(diào)整秒。第3章電子鐘原理圖及元件清單3.1電子鐘電路原理圖電子鐘原理圖（見附錄1）3.2元件清單電子鐘元件活單如表1所示：表1電子鐘元器件清單元件名稱規(guī)格型號數(shù)量（個）單片機AT89S521顯示驅(qū)動芯片74LS24528位一體的共陽LED顯示器7SEG-MPX8-CA-BLUE1晶振12MHz1電容33pF2電容22pF1按鍵BU

7、TTON5電阻0.2K1電阻1K1上拉電阻10K4限流電阻0.1K8排阻RESPACK-8/10K1第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計4.1電子鐘程序流程框圖4.1.1主程序流程框圖見圖4-1所示圖4-1主程序流程框圖4.1.2鍵掃子程序流程框圖見圖4-2所示見圖4-3所小圖4-2鍵掃子程序流程框圖程框（開始現(xiàn)場保護（入棧）1F改變寄存器組組號1.1.4“P.”點顯示子程序流程框圖見圖4-4所示見圖4-5所示、；'現(xiàn)場保護開辟第3組寄存器1地址指針R0初始化、位控寄存器R2初始化A查表取段碼I段控碼送P0口I段位控碼送P2口延時1毫秒位控碼左移顯示緩沖區(qū)地址加1JLN8位LED顯示完否,Y恢復(fù)現(xiàn)場一,

8、.返回;見圖4-6所示開始圖4-6加一子程序4.2電子鐘總體程序清單ORG0000HAJMPMAINORG000BHLJMPINTT0ORG0030HMAIN:MOVSP,#60H;確立堆棧區(qū)MOVPSW,#00H;MOVR0,#20H;RAM區(qū)首地址MOVR7,#5FH;RAM區(qū)單元個數(shù)QL:MOVR0,#00H;RAM活零INCR0DJNZR7,QLMOVIP,#02H;IP初始化，優(yōu)先定時器0MOVIE,#82H;IE初始化，MOVTMOD,#01H;定時器0方式1工作LCALLPP;調(diào)P.子程序NEXT:LCALLKEY;按鍵檢測子程序JBACC.0,RUNF;A鍵按下運行LCALLD

9、ISP;調(diào)用顯示子程序SJMPNEXTRUNF:LCALLOUTT;調(diào)傳送子程序LCALLTIME;開電子鐘JK:LCALLDISP;調(diào)用顯示子程序LCALLKEY;按鍵檢測子程序LCALLANKEYLCALLDISP；調(diào)用顯示子程序SJMPJK；P；點顯示；PP:MOV；37H,#12；P點編碼送寄存器MOVR0,#30H；P點編碼送寄存器MOVR7,#07HPPP:MOVR0,#10INCR0DJNZR7,PPPRET；鍵掃子程序；KEY:LCALL；KEYS；調(diào)鍵值處理子程序JZEXIT；沒有鍵按下轉(zhuǎn)到返回LCALLDISPLCALLDISP；調(diào)顯小去抖動LCALLKEYSJZEXITM

10、OVB,20H；保存鍵值KEYSF:LCALLKEYS；調(diào)鍵值處理子程序JZKEYY；鍵釋放，轉(zhuǎn)到恢復(fù)鍵值LCALLDISP;調(diào)顯示子程序延時AJMPKEYSF；等到鍵釋放JZJKKEYY:MOVA,B；鍵值送20H單元保存EXIT:RET；返回KEYS:MOVP1,#0FFH；先向P1口寫1MOVA,P1；P1口值送累加器ACPLA；A值取反ANLA,#0FH;保存P1口的低4位MOV20H,A；A值送20H保存RET；鍵功能子程序；ANKEY:CLR；EA；關(guān)中斷CHECK:JBTR0,YXZ；判斷是否運行K0:CJNEA,#01H,K1AJMPRUN；轉(zhuǎn)運行K1:CJNEA,#02H,K

11、2AJMPKEY1；轉(zhuǎn)時調(diào)整K2:CJNEA,#04H,K3AJMPKEY2；轉(zhuǎn)分調(diào)整K3:CJNEA,#08H,OUTAJMPKEY3；轉(zhuǎn)秒調(diào)整YXZ:JBACC.0,STOPAJMPOUTKEY1:MOVR0,#45H;時調(diào)整LCALLADD1CLRCCJNEA,#24H,OUTTACALLCLR0AJMPOUTTKEY2:MOVR0,#43H；分調(diào)整LCALLADD1CLRCCJNEA,#60H,OUTTACALLCLR0AJMPOUTTKEY3:MOVR0,#41H；秒調(diào)整ACALLADD1CLRCCJNEA,#60H,OUTTACALLCLR0；傳送顯小數(shù)據(jù)；OUTT:MOV；30H

12、,40H;秒顯示單元41H-42HMOV31H,41HMOV32H,#11；-MOV33H,42H;分顯示單元43H-44HMOV34H,43HMOV35H,#11；-MOV36H,44H;時顯示單元44-45HMOV37H,45HRETSTOP:CLRTR0；關(guān)電子鐘并跳出RUN:LCALLTIME；運行電子鐘OUT:SETBEA；無鍵按下或完成功能跳出RET；運行電子鐘；TIME:SETB；EAMOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CH;3CB0HMOVR4,#20;50ms,20次循環(huán)SETBTR0；啟動定時器0RET對日寸中斷；INTT0:PUSH；ACCPUSHPSWCLRET0

13、CLRTR0MOVTL0,#0B0H；重新設(shè)定定時初值MOVTH0,#3CHSETBTR0；啟動定時器0DJNZR4,OUTT0；1秒到ADDSS:MOVR4,#14H；20次計數(shù)MOVR0,#41H；秒十位ACALLADD1；加1程序CLRCCJNEA,#60H,ADDMM;1分至UADDMM:JCOUTT0ACALLCLR0MOVR0,#43HACALLADD1;加1程序CLRCCJNEA,#60H,ADDHH;1小時到ADDHH:JCOUTT0ACALLCLR0MOVR0,#45HACALLADD1;加1程序CLRCCJNEA,#24H,HOUR;1天到HOUR:JCOUTT0ACALL

14、CLR0OUTT0:MOV30H,40H;秒顯示單元41H-42HMOV31H,41HMOV32H,#11;"-"MOV33H,42H;分顯示單元43H-44HMOV34H,43HMOV35H,#11;"-"MOV36H,44H;時顯示單元44-45HMOV37H,45HPOPPSWPOPACCSETBET0JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ;時間活零子程序;CLR0:CLR;AMOVR0,ADECR0MOVR0,ARET;加一子私序”;ADD1:MOV;A,R0;取十位DECR0SWAPAORLA,R0;組合

15、十位與個位ADDA,#01H;加1DAA;十進制調(diào)整MOVR3,A;暫存ANLA,#0FH;屏蔽十位MOVR0,A;放入個位單元MOVA,R3;取值INCR0SWAPAANLA,#0FH;屏蔽個位MOVR0,A;放入十位單元MOVA,R3;數(shù)值放入A中等待判斷JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ,顯小子私序30H,DISP:MOV,R1,#30H,顯示緩沖存儲單元首地址MOVR2,#80H,從右至左顯示DISP1:MOVP2,R2,送位控MOVA,R1MOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVP0,A,送段控ACALLDL，延時MOVA,R

16、2JBACC.0,DISP2RRAINCR1MOVR2,AAJMPDISP1DISP2:RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH,0CHDL:MOVR6,#14H,顯示延時子程序DL1:MOVR7,#19H,DL2:DJNZR7,DL2DJNZR6,DL1RETEND(1) 第5章電子鐘的使用說明及調(diào)試運行5.1使用說明書5.1.1操作說明時間顯示：電子鐘上電后,8個數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)即最左邊的一個數(shù)碼管顯示P.。如果未顯示P.,只需按一下復(fù)位鍵即可使其顯示出P.。按下A鍵后電子鐘進入自動計時狀態(tài)，電子鐘顯示

17、00時00分00秒并開始運行。(2) 時間調(diào)整：若要進行時間調(diào)整，則需再次按下A鍵，進入時間調(diào)整狀態(tài)，然后分別按下B鍵調(diào)時，按下C鍵調(diào)分，按下D鍵調(diào)秒，按下B、C、D鍵并松開可使電子鐘的時，分，秒分別加一。調(diào)整好時間后，按下A鍵就可以回到調(diào)整好的時間為基礎(chǔ)的自動計時狀態(tài)。無論是在自動計時，還是在調(diào)整校正時，都可按下復(fù)位鍵使系統(tǒng)回到顯示P.的初始狀態(tài)。其中B鍵顯示范圍為0-23,0為24點；C,D鍵顯示范圍為0-59,0為60分。5.2電子鐘運行結(jié)果5.2.1待機(如圖5-1所示)5.2.2啟動圖5-1R顯示nn.nn.nnuuuuuu5.2.3運行（如圖5-3所示）圖5-2啟動石3日5CeeD

18、EFC圖5-3運行第6章誤差分析在調(diào)試運行過程中，在所有參數(shù)正確的情況下，我的結(jié)果仍出現(xiàn)運行緩慢情況。產(chǎn)生誤差的主要原因是我們用軟件計時，計時1秒是采用定時器的中斷服務(wù)程序。當(dāng)電子鐘運行1秒，執(zhí)行中斷程序需要一定時間，這個時間就是所產(chǎn)生的誤差，這個誤差是不可避免的。同時，單片機工作也會受到環(huán)境的影響，比如溫度、濕度，以及其它電子設(shè)備的十?dāng)_。因此，應(yīng)該讓電子鐘工作在適度溫度、十燥和電子十?dāng)_較少的環(huán)境下，還有一種方法就是采用實時時鐘芯片，這樣可以使誤差降低到最少。第7章設(shè)計體會這次課程設(shè)計持續(xù)了幾周時間，開始一直就想著等別人做出來再去請教別人，沒想到，自己做出來的人并不多，也沒有誰能夠幫我的，于是

19、就和吳娟去圖書館借書自己琢磨。借了胡輝主編的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與訓(xùn)練，細(xì)細(xì)閱讀了里面關(guān)于電子鐘設(shè)計的介紹，學(xué)到了蠻多知識的。后來在二班汪寧那里乂關(guān)來了王老師關(guān)于電子鐘設(shè)計的的課件包，借鑒了相當(dāng)一部分內(nèi)容，不管怎么樣我也終于是自己搞定了。但是自己還是去認(rèn)真再次學(xué)習(xí)了匯編語言的，還有熟練了PROTEUSKEIL軟件的運用，還用了蠻久沒用的PROTEL9SE畫了電路原理圖，還更好的鍛煉了用VISI。畫流程圖。雖然大部分都是借鑒的，只是照著描描但自己還是用心去弄懂了。有時間還是會更多鍛煉的。感覺這些軟件都越來越順手了。挺開心。發(fā)現(xiàn)自己真是不逼就不學(xué)的人啦。教學(xué)建議所謂的教學(xué)建議是第一次寫，也不知道應(yīng)該

20、寫些什么。只知道自己沒學(xué)好,也似乎不愛學(xué)這方面的東西。王老師您是個好老師，雖然我感覺您上學(xué)期的教學(xué)比這學(xué)期的吸引人，當(dāng)然這其中的大部分的原因也都是因為這學(xué)期時間太松，加上我們這些大四學(xué)生太放任自流了的原因吧。如果要我提出建議，我想，以下這些不成熟也沒條理性可言的語句就算是我的所謂“建議”吧。教學(xué)，教與學(xué)，本來就時老師與學(xué)生的互動。老師教得再好，學(xué)生沒去認(rèn)真有什么用處？所以我覺得一個好老師可能應(yīng)該更多的去帶動學(xué)生去學(xué)，勾起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。雖然王老師您在這方面已經(jīng)下了很多功夫，但似乎成效并不大，適得其反，一部分根本不想學(xué)的人反而還覺得您逼迫得太緊了，對您意見頗多。形成了這樣的局面，我想也不時您所希

21、望見到的，所以為什么您要對每個人都做一樣的要求呢？教學(xué)，并不是抓學(xué)生抓得緊他們就一定學(xué)得好的。不是說，上有政策，下有對策嗎？您不管怎么樣嚴(yán)格要求，可最后，真正不想學(xué)的仍舊老油條一根。您的腦細(xì)胞卻在以極大的速度消亡。您現(xiàn)在已經(jīng)不時宵春年華了，為了您自己的身體著想，請適當(dāng)?shù)膶W(xué)生施壓，對某些對這方面感興趣的同學(xué)嚴(yán)格要求些。以后乂并不是每個學(xué)過單片機這一科的人都會走上單片機這條路，為什么不讓那些對單片機沒興趣的人有多些時間做別的事情？我知道自己提的意見很不討您歡心，但是，上學(xué)期我就覺得每個人都在您的嚴(yán)格要求下?lián)v鼓單片機。可最終的成效呢？這學(xué)期所表現(xiàn)處理的“成效”好像也并不如您意吧？請恕我愚昧！參考資料1 胡輝，單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與訓(xùn)練M，中國水利水電出版社，2004.9。2 曹巧媛，單片機原理及應(yīng)用M,北京：電子工業(yè)出版社，1997.7。趙秀珍，單永磊，單片微型計算機原理及其應(yīng)用M,北京：中國水利水電出版社，2001.8。3 張毅剛，修林成，胡振7工，MCS-5仰片機應(yīng)用設(shè)計M,哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1990.8。4 張洪潤，