基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)報(bào)告

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)PAGE1目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1前言 32數(shù)字鐘設(shè)計(jì)原理 33流程圖 4451單片機(jī)系統(tǒng)的硬件連接 45程序設(shè)計(jì) 65.1主程序5.2中斷服務(wù)子程序5.3顯示子程序5.4總的程序清單6系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 127注意事項(xiàng) 128感想與體會 139參考文獻(xiàn) 13一．前言20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、價格低廉的單片機(jī)在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大的提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度?，F(xiàn)在生活的人們越來越重視起了時間觀念，可以說是時間和金錢劃上了等號，對于那些對時間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來說，時間的不準(zhǔn)確性帶來不小的麻煩，所以說以數(shù)碼管顯示的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時間簡明而且讀數(shù)快，時間準(zhǔn)確顯示到秒。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路對時分秒數(shù)字顯示的計(jì)時裝置。數(shù)字鐘的精度，穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。數(shù)字鐘是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受到廣大消費(fèi)者的喜愛。二．?dāng)?shù)字鐘設(shè)計(jì)原理數(shù)字鐘實(shí)際是對標(biāo)準(zhǔn)頻率計(jì)數(shù)的電路，由于計(jì)數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標(biāo)準(zhǔn)的時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩電路構(gòu)成數(shù)字鐘。數(shù)字鐘電子鐘由以下幾部分組成：按鍵開關(guān)部分，振蕩電路部分，89c51單片機(jī)控制器，4位數(shù)碼管顯示部分，7407數(shù)碼管驅(qū)動部分。89C51單片機(jī)控制器4位數(shù)碼管顯示按鍵開關(guān)89C51單片機(jī)控制器4位數(shù)碼管顯示按鍵開關(guān)振蕩電路振蕩電路7407列驅(qū)動7407列驅(qū)動三．流程圖主程序流程圖如圖2.3所示，定時器T0中斷服務(wù)程序流程圖如2.4所示。返回返回圖2.4中斷服務(wù)程序流程圖四．51單片機(jī)系統(tǒng)的硬件連接硬件電路的設(shè)計(jì)，硬件電路圖如圖2.2所示圖2.2硬件電路圖該電路采用AT89C51單片機(jī)最小化應(yīng)用，采用共陰7段LED數(shù)碼管顯示器，P2.4~P2.7口作為列掃描輸出，P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P1.2,P1.1口接2個按鈕開關(guān)，用于調(diào)時及功能誤差，采用12Mhz晶振，可提高秒計(jì)時的精確度。采用動態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管顯示。共陰7段LED顯示器顯示原理：引腳數(shù)字顯示.P0.7hP0.6gP0.5fP0.4eP0.3dP0.2cP0.1bP0.0a數(shù)碼顯示0001111113FH10000011006H2010110115BH3010011114FH40110011066H5011011016DH6011111017DH70000011107H8011111117FH9011011116FH10μf電容作用：上電復(fù)位；7407作用：同相緩沖器，驅(qū)動數(shù)碼管；12M晶振和兩個電容組成晶體振蕩器。五．程序設(shè)計(jì)1主程序MAIN:MOVHOUR,#00;時，分，秒，標(biāo)記清零MOVMIN,#00HMOVSEC,#00HMOVBUFF,#00HMOVSP,#0EFH;設(shè)堆棧指針MOVTH0,#0ECH;定時器賦初值MOVTL0,#78HMOV40H,#100;設(shè)循環(huán)次數(shù)MOV41H,#2MOVTMOD,#1;寫TMODMOVIP,#2;寫IPMOVIE,#82HMOVR5,#0；利用R5進(jìn)行硬件延時;開中斷SETBTR0;啟動定時器采用定時器T0中斷完成一次主程序循環(huán)，調(diào)用顯示子程序和查鍵子程序，當(dāng)端口有開關(guān)按下時，輸入相應(yīng)的功能程序。2中斷服務(wù)子程序PTF0:MOVTH0,#0ECHMOVTL0,#78HINCR5MOVR6,BUFFCJNER6,#00H,BBMOVDPTR,#TAB1LJMPLOOP0BB:MOVDPTR,#TABLOOP0:CJNER5,#1,LOOP1ACALLLOP0AJMPJKLOOP1:CJNER5,#2,LOOP2ACALLLOP1AJMPJKLOOP2:CJNER5,#3,LOOP3ACALLLOP2AJMPJKLOOP3:ACALLLOP3MOVR5,#0JK:DJNZ40H,PTFORXRLBUFF,#0FFHMOV40H,#100JNBP1.1,JFJNBP1.2,JSMOVR7,41HCJNER7,#1,AAAA:DJNZ41H,PTFORMOV41H,#2MOVA,SEC;秒加1ADDA,#1DAAMOVSEC,ACJNEA,#60H,PTFORMOVSEC,#0;秒清零JF:MOVA,MIN;分加1ADDA,#1DAAMOVMIN,ACJNEA,#60H,PTFORMOVMIN,#0;分清零ACALLLEDJS:MOVA,HOURADDA,#1DAAMOVHOUR,A;時加1CJNEA,#24H,PTFOR;時加到24時否?是，清零MOVHOUR,#0PTFOR:RETI定時器T0用于時間計(jì)時,定時溢出中斷周期為5ms,中斷進(jìn)入后,先進(jìn)行定時中斷初值校正,當(dāng)中斷累計(jì)200次(即5ms*200=1S)時,對秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加1操作,計(jì)時單元中采用24進(jìn)位。晶振頻率fosc=12MHZ，T0工作于方式0，產(chǎn)生5ms中斷，則T0的初始值計(jì)算公式為：T=（216-a）μs得：a=216-*T=216-5000=60536化為16進(jìn)制數(shù)：a=0EC78H3顯示子程序LOP0:MOVA,MIN;顯示分鐘的個位ANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.4CLRP0.4RET LOP1:MOVA,MIN;顯示分鐘的十位SWAPAANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.5CLRP0.4RETLOP2:MOVA,HOUR;顯示時鐘的個位ANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.6RETLOP3:MOVA,HOUR;顯示時鐘的十位SWAPAANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.7CLRP0.4RETTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;不帶小數(shù)點(diǎn)的字型碼TAB1:DB，0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH;帶小數(shù)點(diǎn)的字型碼時間顯示子程序每次顯示4個連續(xù)單元的十進(jìn)制BCD數(shù)碼,首地址在調(diào)用顯示子程序時需要先指定.由于采用7段共陰LED數(shù)碼觀動態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，所以顯示用十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)的對應(yīng)段碼存放在ROM中。顯示時,先取出內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù),然后查得對應(yīng)的顯示用段碼從P0口輸出,P2口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電,就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。4．總的程序清單HOUREQU3AH;賦值偽指令MINEQU3BHSECEQU3CHBUFFEQU3DHORG0000HAJMPMAINORG000BH;主程序入口AJMPPTF0ORG0033H;跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號PTF0執(zhí)行;**************************************************************;主程序MAIN:MOVHOUR,#00H;時，分，秒，標(biāo)記清零MOVMIN,#00HMOVSEC,#00HMOVBUFF,#00HMOVSP,#0EFH;設(shè)堆棧指針MOVTH0,#0ECH;定時器賦初值MOVTL0,#78HMOV40H,#100;設(shè)循環(huán)次數(shù)MOV41H,#2MOVTMOD,#1;寫TMODMOVIP,#2;寫IPMOVIE,#82HMOVR5,#0;開中斷SETBTR0;啟動定時器PTF0:SETBP1.2MOVTH0,#0ECHMOVTL0,#78HINCR5MOVR6,BUFFCJNER6,#00H,BBMOVDPTR,#TAB1LJMPLOOP0BB:MOVDPTR,#TABLOOP0:CJNER5,#1,LOOP1ACALLLOP0AJMPJKLOOP1:CJNER5,#2,LOOP2ACALLLOP1AJMPJKLOOP2:CJNER5,#3,LOOP3ACALLLOP2AJMPJKLOOP3:ACALLLOP3MOVR5,#0JK:DJNZ40H,PTFORXRLBUFF,#0FFHMOV40H,#100JNBP1.1,JFJNBP1.2,JSMOVR7,41HCJNER7,#1,AAAA:DJNZ41H,PTFORMOV41H,#2MOVA,SEC;秒加1ADDA,#1DAAMOVSEC,ACJNEA,#60H,PTFORMOVSEC,#0;秒清零JF:MOVA,MIN;分加1ADDA,#1DAAMOVMIN,ACJNEA,#60H,PTFORMOVMIN,#0;分清零ACALLLEDJS:MOVA,HOURADDA,#1DAAMOVHOUR,A;時加1CJNEA,#24H,PTFOR;時加到24時否?是，清零MOVHOUR,#0PTFOR:RETILOP0:MOVA,MIN;顯示分鐘的個位ANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.4CLRP0.4RET LOP1:MOVA,MIN;顯示分鐘的十位SWAPAANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.5CLRP0.4RET LOP2:MOVA,HOUR;顯示時鐘的個位ANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.6RETLOP3:MOVA,HOUR;顯示時鐘的十位SWAPAANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#0F0HCLRP2.7CLRP0.4RETTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;不帶小數(shù)點(diǎn)的字型碼TAB1：DB0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH;帶小數(shù)點(diǎn)的字型碼END六系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析6．1硬件調(diào)試硬件電路板中器件連接好后，先用萬用表測試電路中有無虛焊短接之處，測試無誤后，將板子通電，進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試。取好兩跟短的導(dǎo)線，一根導(dǎo)線的其中一端接地，另一端接P2.4~P2.7口中的一個口，若數(shù)碼管亮，再用另一根導(dǎo)線，其中異端接地，另一端與P0.0~P0.7依次接觸，看數(shù)碼管各段的亮滅情況，從而判斷每個數(shù)碼管各段的好壞及電路的是否正確。6.2軟件調(diào)試在LCA51編譯器下進(jìn)行匯編程序的編寫，以子程序?yàn)閱挝徽{(diào)試，一段一段的編譯與訪