單片機(jī)完整電子時鐘設(shè)計報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄1 作品簡介22 單片機(jī)系統(tǒng)原理圖及工作原理描述23 設(shè)計過程中碰到的問題及解決方法44 測試數(shù)據(jù)及誤差分析45 總結(jié)56 程序模塊框圖5七程序清單7單片機(jī)的個性化電子鐘設(shè)計報告1 作品簡介 該作品是個性化電子鐘設(shè)計，技術(shù)上主要用單片機(jī)（AT89S52）主控，4位LED數(shù)碼顯示，分別顯示“小時：分鐘”。該作品主要用于24小時計時顯示,能整時報時,能作為秒表使用,能定時鬧鈴1分鐘。使用方法:開機(jī)后顯示日期，學(xué)號，時鐘在00:00:00起開始計時。（1) 長按P3.2進(jìn)入調(diào)分狀態(tài):分單元閃爍,按P3.2加1,按P3.3減1.再長按P3.2進(jìn)入時調(diào)整狀態(tài),時單元閃爍,加

2、減調(diào)整同調(diào)分.按長按退出調(diào)整狀態(tài)。(2) 按P3.3進(jìn)入設(shè)定鬧時狀態(tài): 12:00: ,可進(jìn)行分設(shè)定,按P3.4分加1,再按P3.2為時調(diào) 整,按P3.4時加1,按P3.3調(diào)鬧鐘結(jié)束.在鬧鈴時可按P3.2停鬧,不按鬧鈴1分鐘。(3) 按下P3.4進(jìn)入秒表狀態(tài):再按P3.4秒表又啟動,按P3.4暫停,再按P3.4秒表清零,按 P3.4退出秒表回到時鐘狀態(tài)。2 單片機(jī)系統(tǒng)原理圖及工作原理描述（1）總原理圖 如原理圖所示，硬件系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)、LED數(shù)碼管顯示模塊組成。（2）各個模塊說明1.單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89S52是一款非常適合單片機(jī)初學(xué)者學(xué)習(xí)的單片機(jī)，它完全兼容傳統(tǒng)的8051，8

3、031的指令系統(tǒng)，他的運(yùn)行速度要比8051快最高支持達(dá)33MHz的晶體震蕩器，在此系統(tǒng)中使用12MHz的晶振。圖1.AT98S52正面圖AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。2

4、、顯示模塊 在實際應(yīng)用中，用戶很少直接設(shè)計LCD顯示器驅(qū)動接口，一般是直接使用專用的LCD顯示驅(qū)動器和LCD顯示模塊。其中，LCD顯示模塊LCM（Liquid Crystal Display Module）是把LCD顯示器、背景光源、線路板和驅(qū)動集成電路等部件構(gòu)成一個整體，作為一個獨(dú)立的部件使用，具有功能較強(qiáng)、易于控制、接口簡單等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。LCD顯示模塊只留一個接口與外部通信。顯示模塊通過這個接口接收顯示命令和數(shù)據(jù)，并按指令和數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行顯示。外部電路通過這個接口讀出顯示模塊的工作狀態(tài)和顯示數(shù)據(jù)。LCD顯示模塊一般帶有內(nèi)部顯示RAM和字符發(fā)生器，

5、只要輸入ASCII碼就可以進(jìn)行顯示。LCD顯示模塊按功能顯示可分為：LCD段式顯示模塊、LCD字符型顯示模塊、LCD圖形顯示塊三類。本系統(tǒng)利用4位LED數(shù)碼管顯示時間，共陽極結(jié)構(gòu)。LED數(shù)碼管由7段發(fā)光二極管組成，當(dāng)要顯示某個數(shù)字時只要將數(shù)字所對應(yīng)的引腳送入低電平。3.按鍵模式 本設(shè)計中主要有三個控制按鍵，按鍵功能為：P3.2為調(diào)時間模式，長按P3.2進(jìn)入調(diào)分狀態(tài):分單元閃爍,按P3.2加1,按P3.3減1.再長按P3.2進(jìn)入時調(diào)整狀態(tài),時單元閃爍,加減調(diào)整同調(diào)分.按長按退出調(diào)整狀態(tài)。按P3.3進(jìn)入設(shè)定鬧時狀態(tài): 12:00: ,可進(jìn)行分設(shè)定,按P3.4分加1,再按P3.2為時調(diào)整,按P3.4

6、時加1,按P3.3調(diào)鬧鐘結(jié)束.在鬧鈴時可按P3.2停鬧,不按鬧鈴1分鐘。圖3.按鍵引腳圖(3)按下P3.4進(jìn)入秒表狀態(tài):再按P3.4秒表又啟動,按P3.4暫停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到時鐘狀態(tài)。4.元件器材元器件型號/大小單片機(jī)AT89S52譯碼器74LS164七段數(shù)碼顯示管一位共陽極LED發(fā)光二極管蜂鳴器二極管1N4007、1N4148電阻1K、10K、排阻電容10uF、30pF、100uF、220uF晶振12M開關(guān)按鍵USB口其它芯片底槽、導(dǎo)線3 設(shè)計過程中碰到的問題及解決方法硬件方面：（1）焊接三極管時，由于三個引腳間的距離太近，自己過于急躁，弄了很多錫在上面，造成短

7、路；最后用吸錫器弄干凈，重新焊接，有些錫粘在板上，必須用小刀把兩引腳間的錫削掉。這里花費(fèi)了大量時間。（2）LED顯示器有一排顯示不出來，查明是接口虛焊問題。重新補(bǔ)焊接顯示器接口。軟件方面：（1）程序編寫開始有點(diǎn)混亂，最后重新構(gòu)思，確定各個按鍵功能，再根據(jù)各個功能編寫，這樣一步步來，思路比較清晰。（2）程序編寫時感覺最難的是按鍵切換，開始感覺無法下手。最后找了一些按鍵方面的程序，慢慢看，慢慢了解；然后根據(jù)自己設(shè)計的特點(diǎn)編寫程序。（3）調(diào)試時感覺按鍵聲太吵，影響到宿舍其他人，覺得作用不大，就去掉。4 測試數(shù)據(jù)及誤差分析 （1）測試數(shù)據(jù)如下： 實際時間顯示時間校準(zhǔn)前12：17：0012：17：00校

8、準(zhǔn)后20：52：5320：52：50測試總時間長度是8：35：53，設(shè)計的時鐘誤差比實際時間慢3秒。 （2）誤差分析 誤差由元件的精確度和焊接導(dǎo)致的連接不穩(wěn)定，以及軟件算法上的缺陷而產(chǎn)生。要消除這些誤差，首先必須提高焊接電工技術(shù)，其次可以通過了解各元器件的特點(diǎn)，針對這些特點(diǎn)編寫程序，用軟件算法來克服這些誤差。本次設(shè)計時鐘測試時比實際時間慢3秒，可以通過降低T0對機(jī)器周期計數(shù)時間來提高它的準(zhǔn)確率。5 總結(jié)數(shù)字電子鐘所有功能都以實現(xiàn)，可以通過按鍵進(jìn)行模式切換，并對其數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這基礎(chǔ)上還添加了省電模式，開機(jī)顯示時間和學(xué)號，還有秒表，鬧鈴功能。存在不足是設(shè)計的電子鐘存在一定的誤差，不能在實際中運(yùn)

9、用。通過本次課程設(shè)計，對單片機(jī)AT89S52有更深入的了解，同時在對單片機(jī)進(jìn)行軟件編程的過程中，學(xué)會了單片機(jī)編程的流程控制，熟悉了單片機(jī)顯示按鍵系統(tǒng)的編程實現(xiàn)。6 程序模塊框圖 硬件框圖：AT89S52蜂鳴器LDE顯示器DOWNLOAD時鐘調(diào)整模式：YNNNYY開始系統(tǒng)初始化是否按下設(shè)置鍵時間調(diào)整模式是否退出調(diào)整模式是否跟鬧鐘時間一致啟動鬧鈴顯示時間 秒表模式：YYYYNNNN開始是否按功能切換鍵系統(tǒng)初始化是否按秒表暫停鍵是否按秒表啟動鍵是否按秒表清零鍵切換秒表秒表計時暫停秒表顯示時間 整點(diǎn)報時模式：YYNN開始顯示時間分鐘是否為00蜂鳴器響一次K=0?退出7 程序清單; AT89S52時鐘程

10、序 ;*;定時器T0、T1溢出周期為50MS，T0為秒計數(shù)用， T1為調(diào)整時閃爍及秒表定時用，;P3.2、P3.3、P3.4為調(diào)整按鈕，P0口為字符輸出口，P2為掃描口，P1.2為蜂嗚器口，采;用共陽顯示管。;50H-55H為鬧鐘定時單元，60H-65H為秒表計時單元，72H-75H為顯示時間單元，76H-79H;為分時計時單元。;03H標(biāo)志=0時鐘閃爍，=1秒表， 05H=0，不鬧鈴，=1要鬧鈴. 07H每秒改變一次,;用作間隔嗚叫.;* DISPFIRST EQU 30H ;顯示首址存放單元 BELL EQU P1.2 CONBS EQU 2FH ;存放報時次數(shù) CLOCK EQU 2DH

11、;*; 中斷入口程序 ;*; ORG 0000H ;程序執(zhí)行開始地址 LJMP START ;跳到標(biāo)號START執(zhí)行 ORG 0003H ;外中斷0中斷程序入口 RETI ;外中斷0中斷返回 ORG 000BH ;定時器T0中斷程序入口 LJMP INTT0 ;跳至INTTO執(zhí)行 ORG 0013H ;外中斷1中斷程序入口 RETI ;外中斷1中斷返回 ORG 001BH ;定時器T1中斷程序入口 LJMP INTT1 ;跳至INTT1執(zhí)行 ORG 0023H ;串行中斷程序入口地址 RETI ;串行中斷程序返回;*; 以下程序開始 ;*;整點(diǎn)報時用 QQQQ: MOV A,#10H MOV

12、B,79H MUL AB ADD A,78H MOV CONBS,A BSLOOP: LCALL DS21MS LCALL DL1S LCALL DL1S LCALL DL1S DJNZ CONBS,BSLOOP CLR 08H ;清整點(diǎn)報時標(biāo)志 AJMP START1;*; 主程序開始 ;*; START: LCALL ST ;上電顯示年月日及班級學(xué)號 MOV R0,#00H ;清00H-7FH內(nèi)存單元 MOV R7,#80H ; CLEARDISP: MOV R0,#00H ; INC R0 ; DJNZ R7,CLEARDISP ; MOV 20H,#00H ;清20H（標(biāo)志用） MOV

13、 55H,#1 MOV 54H,#2 MOV 7AH,#0AH ;放入熄滅符數(shù)據(jù) MOV TMOD,#11H ;設(shè)T0、T1為16位定時器 MOV TL0,#0B0H ;50MS定時初值（T0計時用） MOV TH0,#3CH ;50MS定時初值 MOV TL1,#0B0H ;50MS定時初值（T1閃爍定時用） MOV TH1,#3CH ;50MS定時初值 SETB EA ;總中斷開放 SETB ET0 ;允許T0中斷 SETB TR0 ;開啟T0定時器 MOV R4,#14H ;1秒定時用計數(shù)值（50MS20） MOV DISPFIRST,#72H ;顯示單元為72-75H;以下主程序循環(huán)

14、START1: LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示子程序 JNB P3.2,SETMM1 ;P3.2口為0時轉(zhuǎn)時間調(diào)整程序 JNB P3.3,TSFUN ;定時鬧鈴設(shè)定 JNB P3.4,FUNPT ;秒表功能（STOP,RUN,CLR） JB 08H, QQQQ AJMP START1 ;P3.2口為1時跳回START1 FUNPT: LJMP FUNPTT START12: LJMP START1;以下鬧鈴時間設(shè)定程序,按P3.3進(jìn)入設(shè)定 TSFUN: LCALL DS20MS JB P3.3,START1 ; WAIT113: JNB P3.3,WAIT113 ;等待鍵釋放 JB 0

15、5H,CLOSESP ;鬧鈴已開的話，關(guān)鬧鈴 MOV DISPFIRST,#52H ;進(jìn)入鬧鈴設(shè)定程序，顯示52-55H鬧鐘定時單元; DSWAIT: SETB EA LCALL DISPLAY JNB P3.4,DSFINC ;分加1 JNB P3.2,DSDEC ;分減1 JNB P3.3,DSSFU ;進(jìn)入時調(diào)整 AJMP DSWAIT; CLOSESP: CLR 05H ;關(guān)鬧鈴標(biāo)志 CLR BELL AJMP START1 DSSFU: LCALL DS20MS ;消抖 JB P3.3, DSWAIT LJMP DSSFUNN ;進(jìn)入時調(diào)整; SETMM1: LJMP SETMM ;

16、轉(zhuǎn)到時間調(diào)整程序SETMM; DSFINC : LCALL DS20MS ;消抖 JB P3.4, DSWAIT DSWAIT12: LCALL DISPLAY ;等鍵 釋放 JNB P3.4, DSWAIT12 CLR EA MOV R0,#53H ; LCALL ADD1 ;鬧鈴設(shè)定分加1 MOV A,R3 ;分?jǐn)?shù)據(jù)放入A CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,#60H,ADDHH22 ; ADDHH22: JC DSWAIT ;小于60分時返回 ACALL CLR0 ;大于或等于60分時分計時單元清0 AJMP DSWAIT DSDEC : LCALL DS20MS ;消抖 JB P3

17、.2, DSWAIT DSWAITEE: LCALL DISPLAY ;等鍵 釋放 JNB P3.2, DSWAITEE CLR EA MOV R0,#53H ; LCALL sub1 ;鬧鈴設(shè)定分減1 LJMP DSWAIT;以下秒表暫停清零功能程序;按下P3.4切換秒表功能，再按開始計時，暫停或清0,最后按P3.4退出秒表回到時鐘計時 FUNPTT: LCALL DS20MS JB P3.4,START12 WAIT22: JNB P3.4,WAIT21 CPL 03H JNB 03H,TIMFUN MOV DISPFIRST,#60H ;顯示秒表數(shù)據(jù)單元 MOV 60H,#00H MOV

18、 61H,#00H MOV 62H,#00H MOV 63H,#00H MOV 64H,#00H MOV 65H,#00H MOV TL1,#0F0H ;10MS定時初值 MOV TH1,#0D8H ;10MS定時初值 WAIT88:LCALL DS20MS JB P3.4,WAIT81 WAIT99:JNB P3.4,WAIT99 SETB TR1 ;T1運(yùn)行控制軟件 SETB ET1 ;T1溢出中斷允許 WAIT33: LCALL DS20MS JB P3.4,WAIT31 WAIT44: JNB P3.4,WAIT41 CLR ET1 CLR TR1 WAIT55: LCALL DS20

19、MS JB P3.4,WAIT51 WAIT66: JNB P3.4,WAIT61 MOV 60H,#00H MOV 61H,#00H MOV 62H,#00H MOV 63H,#00H MOV 64H,#00H MOV 65H,#00H TIMFUN:MOV DISPFIRST,#72H ;顯示時鐘數(shù)據(jù)單元 CLR ET1 CLR TR1 AJMP FUNSS11 FUNSS11: AJMP START1;以下鍵等待釋放時顯示不會熄滅用 WAIT21: LCALL DISPLAY AJMP WAIT22 WAIT31: LCALL DISPLAY AJMP WAIT33 WAIT41: LC

20、ALL DISPLAY AJMP WAIT44 WAIT51: LCALL DISPLAY AJMP WAIT55 WAIT61: LCALL DISPLAY AJMP WAIT66 WAIT81: LCALL DISPLAY AJMP WAIT88 WAIT91: LCALL DISPLAY AJMP WAIT99; 1秒計時程序 ;T0中斷服務(wù)程序 INTT0: PUSH ACC ;累加器入棧保護(hù) PUSH PSW ;狀態(tài)字入棧保護(hù) CLR ET0 ;關(guān)T0中斷允許 CLR TR0 ;關(guān)閉定時器T0 MOV A,#0B7H ;中斷響應(yīng)時間同步修正 ADD A,TL0 ;低8位初值修正 MO

21、V TL0,A ;重裝初值（低8位修正值） MOV A,#3CH ;高8位初值修正 ADDC A,TH0 ; MOV TH0,A ;重裝初值（高8位修正值） SETB TR0 ;開啟定時器T0 DJNZ R4, OUTT0 ;20次中斷未到中斷退出 ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中斷到（1秒）重賦初值 CPL 07H ;鬧鈴時間隔嗚叫用 MOV R0,#71H ;指向秒計時單元（71H-72H） ACALL ADD1 ;調(diào)用加1程序（加1秒操作） MOV A,R3 ;秒數(shù)據(jù)放入A（R3為2位十進(jìn)制數(shù)組合） CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,#60H,ADDMM ; ADD

22、MM: JC OUTT0 ;小于60秒時中斷退出 ACALL CLR0 ;大于或等于60秒時對秒計時單元清0 MOV R0,#77H ;指向分計時單元（76H-77H） ACALL ADD1 ;分計時單元加1分鐘 MOV A,R3 ;分?jǐn)?shù)據(jù)放入A CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,#60H,ADDHH ; ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分時中斷退出 ACALL CLR0 ;大于或等于60分時分計時單元清0 LCALL DS20MS ;正點(diǎn)報時 SETB 08H MOV R0,#79H ;指向小時計時單元（78H-79H） ACALL ADD1 ;小時計時單元加1小時 MOV

23、A,R3 ;時數(shù)據(jù)放入A CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,#24H,HOUR ; HOUR: JC OUTT0 ;小于24小時中斷退出 ACALL CLR0 ;大于或等于24小時小時計時單元清0 OUTT0: MOV 72H,76H ;中斷退出時將分、時計時單元數(shù)據(jù)移 MOV 73H,77H ;入對應(yīng)顯示單元 MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ; LCALL BAOJ POP PSW ;恢復(fù)狀態(tài)字（出棧） POP ACC ;恢復(fù)累加器 SETB ET0 ;開放T0中斷 RETI ;中斷返回;*; 閃動調(diào)時程序秒表功能程序 ;*;T1中斷服務(wù)程序，用作時間調(diào)整時調(diào)整單元

24、閃爍指示或秒表計時INTT1: PUSH ACC ;中斷現(xiàn)場保護(hù) PUSH PSW ; JB 03H, MMFUN ;=1時秒表 MOV TL1, #0B0H ;裝定時器T1定時初值 MOV TH1, #3CH ; DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3秒未到退出中斷（50MS中斷6次） MOV R2,#06H ;重裝0.3秒定時用初值 CPL 02H ;0.3秒定時到對閃爍標(biāo)志取反 JB 02H,FLASH1 ;02H位為1時顯示單元熄滅 MOV 72H,76H ;02H位為0時正常顯示 MOV 73H,77H ; MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ;INTT1OUT:

25、 POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC ; RETI ;中斷退出FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H位為1時，轉(zhuǎn)小時熄滅控制 MOV 72H,7AH ;01H位為0時，熄滅符數(shù)據(jù)放入分 MOV 73H,7AH ;顯示單元（72H-73H），將不顯示分?jǐn)?shù)據(jù) MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ; AJMP INTT1OUT ;轉(zhuǎn)中斷退出FLASH2: MOV 72H,76H ;01H位為1時，熄滅符數(shù)據(jù)放入小時 MOV 73H,77H ;顯示單元（74H-75H），小時數(shù)據(jù)將不顯示 MOV 74H,7AH ; MOV 75H,7AH ; AJMP INTT1

26、OUT ;轉(zhuǎn)中斷退出;MMFUN : CLR TR1 MOV A,#0F7H ;中斷響應(yīng)時間同步修正,重裝初值（10ms） ADD A,TL1 ;低8位初值修正 MOV TL1,A ;重裝初值（低8位修正值） MOV A,#0D8H ;高8位初值修正 ADDC A,TH1 ; MOV TH1,A ;重裝初值（高8位修正值） SETB TR1 ;開啟定時器T1 MOV R0,#61H ;指向秒計時單元（71H-72H） ACALL ADD1 ;調(diào)用加1程序（加1秒操作） CLR C ; MOV A,R3 ; JZ FSS1 ;加1后為00，C=0 AJMP OUTT01 ;加1后不為00，C=1

27、 FSS1: ACALL CLR0 ;大于或等于60秒時對秒計時單元清0 MOV R0,#63H ;指向分計時單元（76H-77H） ACALL ADD1 ;分計時單元加1分鐘 MOV A,R3 ;分?jǐn)?shù)據(jù)放入A CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,#60H,ADDHH1 ; ADDHH1: JC OUTT01 ;小于60分時中斷退出 LCALL CLR0 ;大于或等于60分時分計時單元清0 MOV R0,#65H ;指向小時計時單元（78H-79H） ACALL ADD1 ;小時計時單元加1小時 OUTT01: POP PSW ;恢復(fù)狀態(tài)字（出棧） POP ACC ;恢復(fù)累加器 RETI

28、;中斷返回 ;*; 加1子 程 序 ;* ADD1: MOV A,R0 ;取當(dāng)前計時單元數(shù)據(jù)到A DEC R0 ;指向前一地址 SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換 ORL A,R0 ;前一地址中數(shù)據(jù)放入A中低四位 ADD A,#01H ;A加1操作 DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOV R3,A ;移入R3寄存器 ANL A,#0FH ;高四位變0 MOV R0,A ;放回前一地址單元 MOV A,R3 ;取回R3中暫存數(shù)據(jù) INC R0 ;指向當(dāng)前地址單元 SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換 ANL A,#0FH ;高四位變0 MOV R0,A ;數(shù)據(jù)放入當(dāng)削地址單元中 RET ;子程序返回;*; 分減1子 程 序 ;*; SUB1: MOV A,R0 ;取當(dāng)前計時單元數(shù)據(jù)到A DEC R0 ;指向前一地址 SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換 ORL A,R0 ;前一地址中數(shù)據(jù)放入A中低四位 JZ SUB11 DEC A ;A減1操作 SUB111: MOV R3,A ;移入R3寄存器 ANL A,#0FH ;高四位