用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子鐘的設(shè)計(jì)

1、摘 要時(shí)鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來(lái)越高，應(yīng)用越來(lái)越廣。怎樣讓時(shí)鐘更好的為人民服務(wù)，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計(jì)出新型時(shí)鐘。 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法有多種，其中，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，便于電子鐘功能的擴(kuò)充，即可用該電子鐘發(fā)出各種控制信號(hào)，精確度高等特點(diǎn)，同時(shí)可以用該電子鐘發(fā)出各種控制信號(hào)。本文主要介紹用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89S52芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直

2、觀等特點(diǎn)。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯滿刻度為“23時(shí)59分59秒”，另外具有校時(shí)功能等特點(diǎn)。該電子鐘可以做到的功能：上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“P.”進(jìn)入時(shí)鐘準(zhǔn)備狀態(tài)2.第一次按電子鐘啟動(dòng)/調(diào)整鍵，電子鐘從0時(shí)0分0秒開(kāi)始運(yùn)行，進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)。再次按電子鐘啟動(dòng)/調(diào)整鍵，則電子鐘進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)可利用各調(diào)整鍵調(diào)整時(shí)間，調(diào)整結(jié)束后可按啟動(dòng)/調(diào)整鍵再次進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)設(shè)置的A、B、C、D四個(gè)鍵來(lái)調(diào)整運(yùn)行，并且利用了8位LED顯示時(shí)分秒。 關(guān)鍵詞：電子鐘，單片機(jī)，匯編I目錄摘要 .1 緒 論11.1電子鐘的發(fā)展史11.2設(shè)計(jì)的目的與意義11.3設(shè)計(jì)的基本思路與主要內(nèi)容22 時(shí)鐘

3、系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)32.1系統(tǒng)功能要求32.2整體方案33 硬件設(shè)計(jì)與分析53.1硬件設(shè)計(jì)原理53.2各單元電路介紹53.2.1 AT89C51單片機(jī)介紹53.2.2單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)63.2.3顯示電路73.2.4鍵盤及其接口93.3系統(tǒng)原理圖104 軟件設(shè)計(jì)124.1主程序的設(shè)計(jì)124.2鍵輸入程序134.3顯示程序144.4延時(shí)程序154.5中斷程序165 調(diào)試與運(yùn)行195.1電路仿真195.2調(diào)試和運(yùn)行196 結(jié) 論21參考文獻(xiàn)22致謝23III1 緒 論1.1 數(shù)字時(shí)鐘的發(fā)展史電子鐘有著很長(zhǎng)的歷史，從民國(guó)19年的電鐘，研制始於60年代中期的國(guó)內(nèi)電晶體、半導(dǎo)體管鐘，到研制始於70年代末的石

4、英電子鐘，再到今天我們所用的智能電子鐘。以前的電子鐘存在著很多缺點(diǎn)，其外觀體積龐大，在功能上有死擺、走時(shí)時(shí)間不長(zhǎng)、走時(shí)精確度不高等缺點(diǎn)。如今無(wú)論是外觀，還是在功能上，電子鐘都有了很大的改進(jìn)。 雖然世界絕大多數(shù)鐘表都是中國(guó)制造，但鐘表對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)只是個(gè)小行業(yè)，2003年總盤子不過(guò)才100多億，但不是沒(méi)有前景。近年來(lái)，市場(chǎng)在急劇膨脹。根據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國(guó)家人均一生擁有手表23塊，發(fā)展中國(guó)家12塊，而目前中國(guó)的城鎮(zhèn)人口人均擁有量不多于6塊，空間很大。比如彩電一般是一個(gè)家庭一臺(tái)，手表則是每人一塊，但從銷售量來(lái)看，光TCL一家公司兩個(gè)月的彩電銷量可以接近300萬(wàn)臺(tái)，而我們手表每年總共才賣2

5、00多萬(wàn)只。所以絕對(duì)不是市場(chǎng)潛力不夠的問(wèn)題，而是我們應(yīng)該如何去做的問(wèn)題。1.2 設(shè)計(jì)的目的與意義人類的生活包括：工作、學(xué)習(xí)、休息以及參與社會(huì)的多種實(shí)踐活動(dòng)，環(huán)環(huán)有條理，更加豐富多彩。應(yīng)該說(shuō)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)功能與人類的各種行為和活動(dòng)有著密切的聯(lián)系，于是時(shí)鐘的作用便體現(xiàn)出來(lái)，生活中有許多人，因?yàn)橹活櫣ぷ鞫洉r(shí)間，從而耽誤了重要的安排或者計(jì)劃，造成不可挽回的損失，使之后悔莫及。我們要養(yǎng)成良好的時(shí)間觀念，就需要電子鐘時(shí)刻提醒我們。因此，電子鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮?，它的?yīng)用非常廣泛，應(yīng)用于家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。現(xiàn)在投入生產(chǎn)的大多是智

6、能時(shí)鐘，它的功能很全面，但價(jià)格有點(diǎn)昂貴，大多數(shù)學(xué)生或者經(jīng)濟(jì)條件較差的人，想要擁有它，都有點(diǎn)困難。因此，在這里設(shè)計(jì)一個(gè)較簡(jiǎn)單的電子鐘，它能完成計(jì)時(shí)和校時(shí)的功能。這個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)很簡(jiǎn)單，投入生產(chǎn)的成本很低，因此，它的價(jià)格比較便宜，對(duì)于學(xué)生很實(shí)用。1.3 設(shè)計(jì)的基本思路與主要內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)電子產(chǎn)品，首先了解它能實(shí)現(xiàn)的功能，時(shí)鐘系統(tǒng)最基本的功能就是實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，在這里設(shè)計(jì)的數(shù)字電子時(shí)鐘，它能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)和校時(shí)的功能，給電子鐘加上電自動(dòng)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行復(fù)位和三個(gè)按鍵對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。 硬件設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單，主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、按鍵電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路，以及LED顯示器四個(gè)部分。單片機(jī)選用AT89C51芯片，它無(wú)須外擴(kuò)

7、程序存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)電路很簡(jiǎn)單。由于只用了四個(gè)按鍵，所以采用獨(dú)立式按鍵使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。顯示時(shí)、分、秒加兩個(gè)分隔符，采用8位的數(shù)碼管，用常用的74LS244來(lái)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示字符。 簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘可實(shí)現(xiàn)校時(shí)和整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，該軟件采用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要包括主程序、鍵輸入程序、顯示程序、定時(shí)程序和中斷程序等軟件模塊。把原程序加入原理圖，做出電子鐘的仿真，以秒計(jì)數(shù)并顯示時(shí)、分、秒。其中秒和分為60進(jìn)制，小時(shí)為24進(jìn)制計(jì)數(shù)?？赏ㄟ^(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘復(fù)位和分、秒、時(shí)的校正。2 簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)功能要求 以單片機(jī)技術(shù)為核心，充分應(yīng)用各種外圍電路元器件，設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)顯示器顯示時(shí)間（時(shí)、分、秒）的電子

8、鐘。要求：1、上電時(shí)，時(shí)、分、秒顯示為00時(shí)、00分、00秒,并以秒為單位開(kāi)始計(jì)時(shí)；2、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭S-SET，對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；3、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭M-SET，對(duì)分進(jìn)行調(diào)整；4、運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭H-SET，對(duì)小時(shí)進(jìn)行調(diào)整。5、當(dāng)數(shù)字時(shí)鐘運(yùn)行到正點(diǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)時(shí)功能。6、當(dāng)按下T-SET鍵是實(shí)現(xiàn)小時(shí)由24進(jìn)制和12進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換。2.2 整體方案 電子鐘的電路圖主要由單片機(jī)（AT89C51）、鍵盤電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路和LED顯示器四部分組成，它主要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，以及對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整，即實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)的功能。其數(shù)字鐘系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。七段數(shù)碼管AT89C51驅(qū)動(dòng)

9、LED顯示器位選按 鍵圖2-1 電子鐘系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)（1）顯示方案方案一:靜態(tài)顯示就是當(dāng)CPU將要顯示的字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果CPU不去改寫它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開(kāi)銷大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢。方案二:動(dòng)態(tài)顯示則是一位一位地輪流點(diǎn)亮顯示器地各個(gè)位（掃描）。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次；動(dòng)態(tài)顯示耗能較小，但編寫程序較復(fù)雜。動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，信息刷新速度快。由于本次設(shè)計(jì)是對(duì)時(shí)間進(jìn)行顯示，如采用靜態(tài)顯示，則所占用的I/O口較多，電路較復(fù)雜,所以在此選擇的是方案二，采用動(dòng)態(tài)顯示。（2）鍵盤方案方案一:獨(dú)立式鍵盤。獨(dú)立式鍵盤的各個(gè)按鍵

10、相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。獨(dú)立式鍵盤配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不多時(shí)，接口線占用多。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。方案二:矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤采用的是行列式結(jié)構(gòu),按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上.(當(dāng)接口線數(shù)量為8時(shí),可以將4根接口線定義為行線,另4根接口線定義為列線,形成4*4鍵盤,可以配置16個(gè)按鍵。)由于本設(shè)計(jì)只用了四個(gè)按鍵，不需要采用矩陣式鍵盤，所以選用第一種方案,采用獨(dú)立式鍵盤。（3）計(jì)時(shí)方案采用軟件控制:利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，配合軟件定時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。該方案能

11、夠使設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省硬件成本，因此本系統(tǒng)將采用軟件方法實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。3 硬件設(shè)計(jì)與分析3.1 硬件設(shè)計(jì)原理 時(shí)鐘電路的核心是AT89C51單片機(jī)，其內(nèi)部帶有2KB的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），無(wú)須外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器。電腦時(shí)鐘沒(méi)有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)RAM已能滿足要求，也不必外擴(kuò)片RAM。系統(tǒng)配備8位LED數(shù)碼管顯示和3個(gè)獨(dú)立式按鍵，用P0口作為鍵盤接口電路，P1口和P3口作為段碼和位碼輸出口，并在字段碼輸出口接74LS245芯片，用該芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示。利用P0.0、P0.1和P0.2作為功能

12、按鍵輸入口。3.2各單元電路介紹3.2.1AT89C51單片機(jī)介紹 AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，所以說(shuō)AT89C51是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)。 AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，它有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照

13、常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。同時(shí)AT89C51的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。3.2.2 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路是單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的。單片機(jī)時(shí)鐘電路圖，如圖3-1所示:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振

14、蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。圖3-1 單片機(jī)時(shí)鐘電路圖復(fù)位是使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開(kāi)始的，當(dāng)在單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本的形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位。由于本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位，所以這里只介紹上電復(fù)位，如下圖3-3所示： 圖3-3上電復(fù)

15、位電路上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位如上圖所示。上電瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容C1的充電，RST引腳的高電平將逐漸下降。3.2.3顯示電路一、七段LED顯示器的原理顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常用的設(shè)備，包括LED、LCD等。LED顯示器由若干個(gè)發(fā)光二極管組成。七段LED通常構(gòu)成字型“8”，還有一個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。每段LED分別引出一個(gè)電極，電極的名為a、b、c、d、e、d、g、dp，其中dp是小數(shù)點(diǎn)段的引出電極。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)筆畫或一個(gè)點(diǎn)就發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出對(duì)應(yīng)字符。說(shuō)明：在該設(shè)計(jì)中，沒(méi)有用到電極（dp），而是用

16、單位的數(shù)碼管來(lái)顯示，其七段LED顯示器如圖3-4所示圖3-4 七段LED顯示器二、 動(dòng)態(tài)顯示本設(shè)計(jì)共用了八位LED顯示器，因此采用動(dòng)態(tài)顯示方式。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮顯示器的各個(gè)位。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。雖然在同一時(shí)刻只有一位顯示器在工作，但由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時(shí)的余暉，我們看到的卻是多個(gè)字符“同時(shí)“顯示。顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間長(zhǎng)短和時(shí)間間隔有關(guān)。顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需要一個(gè)I/O接口，稱為掃描口或字位口，控制各位LED顯示器所顯示的字型也需要一個(gè)8位接口，稱為段數(shù)據(jù)口或字型口。圖3-5

17、為驅(qū)動(dòng)顯示電路框圖。圖3-4 驅(qū)動(dòng)顯示電路框圖74LS244是我們常用的芯片，用來(lái)驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備當(dāng)8051單片機(jī)的P1口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P1最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS244等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）3.2.4 鍵盤及其接口鍵盤是由若干個(gè)按鍵組成的，它是單片機(jī)最簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備。通過(guò)鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，就可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。一、按鍵的抖動(dòng)現(xiàn)象按鍵就是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)。當(dāng)按鍵按下時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)按鍵松開(kāi)時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。按鍵在閉合和斷開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象。按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為5ms10ms，抖動(dòng)可能造成一次

18、按鍵的多次處理問(wèn)題。應(yīng)采取措施消除抖動(dòng)的影響。消除的方法很多，本設(shè)計(jì)采用軟件延時(shí)的方法來(lái)消除抖動(dòng)。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)先定時(shí)，然后再檢測(cè)按鍵的狀態(tài)，若仍是閉合狀態(tài)則認(rèn)為真的有鍵按下。當(dāng)檢測(cè)到按鍵釋放時(shí)，亦需要做同樣的處理。二、按鍵電路 獨(dú)立式鍵盤的各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立地與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。獨(dú)立式鍵盤配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不多時(shí)，接口線占用多。所以，獨(dú)立式按鍵常用于按鍵數(shù)量不多的場(chǎng)合。該設(shè)計(jì)只用了三個(gè)按鍵，來(lái)實(shí)現(xiàn)功能控制。在運(yùn)行狀態(tài)下，按動(dòng)控制按扭S-SET，可對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；按動(dòng)控制按扭M-SET，

19、可對(duì)分進(jìn)行調(diào)整；按動(dòng)控制按扭H-SET，可對(duì)時(shí)進(jìn)行調(diào)整；因此采用獨(dú)立式鍵盤方式，設(shè)計(jì)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。如圖3-6所示圖3-5 鍵盤電路3.3 系統(tǒng)原理圖 AT89C51的P1口接入三個(gè)按鍵，對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整。P0口輸出字段碼，控制要顯示的字符，外接74LS245芯片，驅(qū)動(dòng)LED顯示。P3口輸出字位碼，去控制要顯示的位，其原理圖如圖3-6所示。圖3-6 電子鐘原理圖當(dāng)接入電源時(shí)，數(shù)字電子鐘以秒為單位開(kāi)始計(jì)時(shí)。運(yùn)行狀態(tài)下，按下控制按鍵S-SET，對(duì)秒進(jìn)行調(diào)整；按下M-SET調(diào)整分鐘；按下H-SET對(duì)小時(shí)進(jìn)行調(diào)整。這樣通過(guò)三個(gè)按鍵，分別對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)。4 軟件設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)中，整

20、個(gè)程序的主框架是以定時(shí)1s計(jì)算的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘。定時(shí)1s的程序段，使用動(dòng)態(tài)顯示程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)，既完成了延時(shí)，也完成了數(shù)字的顯示。在計(jì)算程序中，使對(duì)應(yīng)于時(shí)、分、秒的變化量按照60進(jìn)制和24進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算，動(dòng)態(tài)顯示程序直接引用這些變量，達(dá)到顯示的數(shù)字也隨之不斷變化，即完成了電子鐘的功能。其軟件功能模塊主要有鍵輸入程序、中斷程序、顯示程序，以及延時(shí)程序。需要說(shuō)明的是，這里設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)易的電子鐘，主要是用程序運(yùn)行來(lái)計(jì)算時(shí)間，這樣用程序來(lái)確定出1s的時(shí)間精度是很有限的，所以整個(gè)時(shí)鐘的精度不太高。4.1 主程序的設(shè)計(jì)初始化將時(shí)、分、秒各單元的內(nèi)容清空，置T0為計(jì)數(shù)器方式1，分別給計(jì)數(shù)器的高8位和低8位賦計(jì)數(shù)初

21、值，啟動(dòng)T0工作。鍵入一個(gè)按鍵，如執(zhí)行此動(dòng)作，秒值加1，否則重新鍵如按鍵。 主程序模塊:主程序流程圖，如圖4-1所示 初始化鍵輸入開(kāi)始鍵執(zhí)行結(jié)束圖4-1 主程序流程圖4.2 鍵輸入程序鍵輸入程序用于調(diào)整時(shí)間。以秒為例，按下按鍵S-SET，判斷S-SET是否真的被按下，若沒(méi)有鍵按下，轉(zhuǎn)到A1程序段，再次鍵入按鍵，重新判斷。若按鍵按下了，則調(diào)用延時(shí)程序，消除抖動(dòng)現(xiàn)象秒值加1，當(dāng)秒值大于60時(shí)，秒清零，進(jìn)行下一次計(jì)時(shí)，同時(shí)分加一，并轉(zhuǎn)到J0顯示。此過(guò)程循環(huán)執(zhí)行，其程序流程圖如圖4-2所示：顯示S-SET是否按下否按下秒值加1秒>60 ？清零N調(diào)用延時(shí)YYN圖4-2 鍵輸入程序流程圖A1:LCA

22、LLDISPLAY；調(diào)用延時(shí)程序JNBS_SET,S1；判斷按鍵是否按下JNBM_SET,S2JNBH_SET,S3LJMPA1S1: LCALLDELAY;去抖動(dòng)JBS_SET,A1INCSECOND;秒值加1MOVA,SECONDCJNEA,#60,J0;判斷是否加到60秒MOVSECOND,#0 ;秒清0LJMPJ0J0:JBS_SET,A1LCALLDISPLAY ;調(diào)用顯示SJMPJ04.3 顯示程序 顯示其時(shí)、分、秒的數(shù)值，和兩個(gè)分隔符。以顯示秒為例，當(dāng)P3.7輸入高電平時(shí)，秒的個(gè)位所對(duì)應(yīng)的字段碼點(diǎn)亮，顯示其秒的個(gè)位；當(dāng)秒有十位輸入時(shí)，P3.6輸入高電平，秒所十位對(duì)應(yīng)的字段碼點(diǎn)亮，

23、顯示其秒十位。其程序流程圖如圖4-3所示：取字段碼取字位碼顯示秒個(gè)位顯示秒十位調(diào)用延時(shí)圖4-3 顯示程序流程圖DISPLAY:MOVA,SECOND;顯示秒 MOVB,#10 DIVAB CLRP3.6 MOVCA, A+DPTR ;取字段碼 MOVP0, A LCALLDELAY ;調(diào)用延時(shí) SETBP3.6 ;顯示秒十位MOVA,BCLRP3.7MOVCA,A+DPTR ;取字段碼MOVP0,ALCALLDELAY ; 調(diào)用延時(shí),去抖動(dòng)SETBP3.7 ;顯示秒個(gè)位CLRP3.54.4延時(shí)程序 按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為5ms10ms，因此延時(shí)10ms，其流程圖如圖4-4所示：#10送R6#250

24、送R7返回(R6)=(R7) ?YN圖4-4 延時(shí)程序流程圖DELAY:MOVR6,#10 ;延時(shí)10msD1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RET4.5 中斷程序 中斷程序主要用于控制顯示的字符。當(dāng)秒值大于60時(shí)，秒清零，重新計(jì)數(shù)，分值加1，秒、分同時(shí)顯示；當(dāng)分值大于60時(shí)，分清零，重新計(jì)數(shù)，小時(shí)加1，秒、分、時(shí)同時(shí)顯示，當(dāng)小時(shí)大于23時(shí)，一天的計(jì)時(shí)完畢，秒、分、時(shí)均清零，進(jìn)行第二天的計(jì)時(shí)。此任務(wù)循環(huán)執(zhí)行。其程序流程圖如圖4-5所示：秒加1秒>59?小時(shí)>23?分>59?秒清0,分加1小時(shí)清0分清0,時(shí)加1NYYYNN圖4-4 中斷程序流程圖DISP

25、LAY: MOVA,SECOND;顯示秒MOVB,#10DIVABCLRP3.6MOVCA, A+DPTRMOVP0, ALCALLDELAY ;調(diào)用延時(shí)SETBP3.6 ;顯示秒的十位MOVA,BCLRP3.7MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP3.7 ;顯示秒的個(gè)位CLRP3.5MOVP0,#40H;顯示分隔符LCALLDELAYSETBP3.5MOVA,MINUTE;顯示分鐘MOVB,#10DIVABCLRP3.3MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP3.3 ;顯示分的十位MOVA,BCLRP3.4MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP3.4 ;顯示分個(gè)位CLRP3.2MOVP0,#40H;顯示分隔符LCALLDELAYSETBP3.2 MOVA,HOUR;顯示小時(shí)MOVB,#10DIVABCLRP3.0MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP3.0 ;顯示時(shí)的十位MOVA,BCLRP3.1MOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP3.1 ;顯示時(shí)的個(gè)位RET5 調(diào)試與運(yùn)行5.1 電路仿真 此設(shè)計(jì)的電路在單片機(jī)仿真軟件Proteus.Professional.7.1中進(jìn)行仿真，仿真電路如圖5