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1、（完整word版）電子鐘編輯整理:尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們 對文中內(nèi)容進行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（完整word版）電子鐘） 的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進 步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改,如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱,最后祝您生活愉快業(yè)績進步,以 下為（完整word版）電子鐘的全部內(nèi)容。單片機原理及應(yīng)用課程三級項目項目名稱班 級;姓 名:指導(dǎo)教師：:基于單片機的智能電子鐘系統(tǒng)仿真設(shè)計通信工程2班姜敏敏張丹李文婷朱賀任雁飛宋亞

2、閆盛楠日 期：2015年10月摘要數(shù)字時鐘在日常生活中很常見，應(yīng)用也很廣泛。本系統(tǒng)設(shè)計以AT89C51芯片為 核心，輔以必要的外圍電路，設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)簡單功能齊全的電子時鐘。本系統(tǒng)由 單片機的時鐘信號實現(xiàn)計時功能，將其時間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機輸出，利用顯示器顯示出 來，同時通過按鍵可以進行校時、定時等功能。利用單片機實現(xiàn)的數(shù)字時鐘具有編 程靈活，便于功能的擴充等優(yōu)點以滿足人們不同的需要。關(guān)鍵詞：電子時鐘；單片機;LED數(shù)碼管顯示前言數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒、數(shù)字顯示的計時裝置，廣泛用于人們 生產(chǎn)生活的各個方面，鐘表的數(shù)字化給人們帶來了極大的方便，而且大大地擴展了 鐘表原先的報時功能.隨著科

3、技的發(fā)展，人們對電子產(chǎn)品的應(yīng)用要求越來越高，數(shù)字電子鐘不但可以顯 示當(dāng)前的時間，而且可以顯示日期、農(nóng)歷、以及星期等,另外數(shù)字鐘還具備秒表和鬧 鐘功能，且鬧鐘鈴聲可自選，使一款電子鐘具備了多媒體的色彩。高精度的計時工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石 英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校。 數(shù)字式電子鐘用集成電路計時時，譯碼代替機械式傳動，用LCD顯示器代替指針進 而顯示時間，減小了計時誤差，這種表具有時，分，秒顯示時間的功能，還可以進 行時和分的校對，片選的靈活性好。時鐘電路在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用, 是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。本

4、設(shè)計利用軟件編程借助于定時器/計數(shù)器0實現(xiàn)間隔為1s的定時功能，格式 為秒，分，時，在其中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)對小時、分鐘、秒單元數(shù)值的調(diào)整。在這 次設(shè)計中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，以24小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼 管動態(tài)顯示原理來進行顯示，用12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定時器計數(shù)。利用嵌 套在調(diào)時子程序中的顯示子程序?qū)崿F(xiàn)上下午指示和半秒閃爍。該數(shù)字鐘既可以顯示 當(dāng)前時間，同時具有調(diào)時、鬧鐘等功能，滿足了不同人的需要。正文一、系統(tǒng)整體設(shè)計思想K基本原理利用軟件編程借助于定時器/計數(shù)器0實現(xiàn)間隔為1s的定時功能，格式為秒，分, 時，在其中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)對小時、分鐘、秒單元數(shù)值的調(diào)整。主程

5、序通過不斷 循環(huán)調(diào)用調(diào)時子程序，實現(xiàn)整個功能。利用嵌套在調(diào)時子程序中的顯示子程序?qū)崿F(xiàn) 上下午指示和半秒閃爍。2、所用元器件報警、電源、AT89C51單片機、六片數(shù)碼管顯示屏、LED燈指示（上下午、半秒）、按鍵（k1k4）、電阻、喇叭、三極管3、方案設(shè)計通過定時器/計數(shù)器0實現(xiàn)1s的計時，將它設(shè)計成內(nèi)部中斷，即每計滿2產(chǎn)生 中斷信號，主程序轉(zhuǎn)去執(zhí)行定時器0的中斷服務(wù)程序，按照時間規(guī)則改變相應(yīng)RAM 存儲單元的數(shù)值。在主程序里首先不斷檢測是否有按鍵按下，如果沒有，則不斷調(diào) 用顯示子程序，否則，根據(jù)按下的是哪個鍵可以轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的程序段，分別實現(xiàn) 小時和分鐘的加和減以及鬧鐘定時，而每次執(zhí)行結(jié)束都會調(diào)

6、用顯示子程序，保證數(shù) 碼管的穩(wěn)定顯示，同時也可以實時根據(jù)存儲單元數(shù)值的不同顯示。而鬧鐘的倒計時則利用定時器/計數(shù)器1的計時來實現(xiàn)，同樣為1s計時，只不 過是在中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)對存儲單元的按規(guī)則遞減，同樣的即使顯示就可以實現(xiàn) 倒計時功能，到達00： 00： 00時就可以調(diào)用報警子程序，實現(xiàn)報警.4、整體電路5、仿真結(jié)果二. 控制電路1、基本原理P0 口控制LED顯示屏，P2 口控制時間顯示，P3 口分別控制半秒提示和上下午, P1 口分別控制四個按鍵和蜂鳴器。2、相關(guān)工具AT89C51, LED數(shù)碼管,K建按鈕3、電路原理圖4、方案設(shè)計及實現(xiàn)結(jié)果時間顯示:采用六個數(shù)碼管顯示當(dāng)前時間：小時、分鐘

7、、秒。上下午指示：采用兩個發(fā)光二極管來指示上下午。半秒提示：采用兩個發(fā)光二極管，每隔半秒閃爍。按下K1鍵，開始調(diào)小時，同時2個小時數(shù)碼管閃爍。按下K2鍵,小時加；按下K3鍵，小時減.小時調(diào)整好后，再按下K1鍵,開始調(diào)分鐘，同時分鐘數(shù)碼管閃爍。按下K2鍵，分鐘加;按下K3鍵，分鐘減.整好分鐘后,再按下K1鍵，調(diào)時結(jié)束。按下K4鍵，開始調(diào)小時，同時2個小時數(shù)碼管閃爍.按下K2鍵，小時加;按下K3鍵，小時減。小時調(diào)整好后，再按下K4鍵，開始調(diào)分鐘，同時分鐘數(shù)碼管閃爍。按下K2鍵，分鐘加；按下K3鍵，分鐘減。調(diào)整好分鐘后，再按下K4鍵，定鬧結(jié)束。鬧鐘定時的時間到后，蜂鳴器/揚聲器發(fā)出提示音；用戶需按K

8、2-k4鍵來取消 鬧鐘警告O三、定時模塊設(shè)計K基本原理計時器T1的倒計時同樣是1s的倒計時，只是在中斷程序里實現(xiàn)對計時單元的 減但在減1之前檢測是否為0,如果是就調(diào)用報警子程序，如果不是則按照規(guī) 則減注意的同樣是數(shù)值的調(diào)整。調(diào)整結(jié)束后返回ADJUST程序，繼續(xù)檢測,這樣就 可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。由單片機芯片中引腳輸出的信號來控制蜂鳴器的開和關(guān)在報 警子程序里要求不斷調(diào)用顯示子程序，這樣數(shù)碼管可以在時間到達之后穩(wěn)定顯示00： 00：00o2、所用元器件蜂鳴器、三極管2N29073、方案設(shè)計P1.3為設(shè)定鬧鈴狀態(tài)，按P1。3實現(xiàn)時分秒轉(zhuǎn)換，P1.2加1, P1O 1減一，再 按円。3調(diào)鬧鐘結(jié)束。引腳P

9、1.7輸出高電平時，三極管截止，蜂鳴器不發(fā)聲；輸出低電平時，三極管 導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音。改變單片機P1。7引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生不 同的音色、音調(diào)的聲音;改變其占空比，貝I可以控制蜂鳴器聲音的大小。4、電路設(shè)計圖四、LED顯示模塊設(shè)計仁基本原理POo 0P0。7接數(shù)碼管的片選碼）P2.0P2。5接數(shù)碼管的段選碼，時間顯示采 用六個數(shù)碼管顯示兩位的小時，分鐘，秒半秒提示采用兩個發(fā)光二極管，每隔半 秒閃爍。上下午指示采用兩個發(fā)光二極管來指示上下午。2、所用元器件7SEG-MPX6-CABLUE A位 LED 液晶顯示屏、發(fā)光二極管、AT89C513、方案設(shè)計（1）時間

10、顯示：動態(tài)顯示的核心在于依次選中一塊數(shù)碼管，并在此之前將相應(yīng) 數(shù)碼管要顯示的數(shù)字的段碼送到端口，進行相應(yīng)的延時后關(guān)閉數(shù)碼管選通信號。不 斷執(zhí)行上述過程就可以實現(xiàn)較為穩(wěn)定的動態(tài)顯示。每次進入主程序都首先判斷是否 到了 2,到了則繼續(xù)執(zhí)行，否則，返回中斷。為了在顯示完秒之后還能繼續(xù)顯示小 時的十位，必須有一個用來計數(shù)的單元，用以區(qū)分當(dāng)前顯示的是小時還是分鐘，還 是秒，并以此作為僅次于顯示次數(shù)N的循環(huán).對每一個單元（30H32H）的兩位BCD 碼的顯示，用一位（21H） . 0來指示即將顯示的是十位還是各位，據(jù)此控制剛才所說的單元指示數(shù)值是否用該加一或者重新初始化由此在DI SPLAY子程序中有3重

11、 循環(huán)。調(diào)用入口參數(shù)為30H32H單元的數(shù)值。(2) 半秒提示：采用兩個發(fā)光二極管，每隔半秒閃爍.中斷5次就是半秒，并在 相應(yīng)的分支里設(shè)置P3.6和P3。7,保證二者同時取反即可。這可以放在顯示子程序 內(nèi)部，保證時間顯示和半秒閃爍的同步，同時可以節(jié)約計數(shù)器。(3) 上下午指示：采用兩個發(fā)光二極管來指示上下午。只要判斷30H單元的內(nèi) 容與門H相比較就可以知道是上午還是下午了，在分支語句里控制相應(yīng)的燈亮了就 行。如上所述，將它放置在顯示子程序里較為方便。4、電路設(shè)計圖叩脅他PO.KAPI92OM1 工M2g 111 IEC?r3ATV忖汙manywn31 ATIrjaWKra.v/UIED-IEI

12、5、仿真結(jié)果30300五、按鍵模塊設(shè)計1、基本原理通過控制四個開關(guān)按鈕，控制8951的P1 口輸入，通過編寫程序控制實現(xiàn)該設(shè) 計所要求的小時分鐘的調(diào)時功能，由按鍵控制調(diào)小時還是調(diào)分鐘并控制數(shù)值的加一 或減一2、所用元器件按鈕開關(guān)3、設(shè)計方案ADJUST的主體部分就是檢測是否有按鍵按下，如果沒有只是調(diào)用顯示子程序， 而有的話轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的分支語句。為了防止干擾，我們便寫了一個延時5ms左右 的子程序，若是經(jīng)過延時后,按鍵信號依然有效，則認(rèn)定是有效信號,否則為干擾， 返回程序起始點重新檢測。在K2K3的分支語句里實現(xiàn)指針?biāo)赶騿卧募右换蛘?減一,但是注意要按照時間規(guī)則來，對加一或者減一結(jié)果進行調(diào)

13、整，否則可能出錯。 對單元的加一或者減一直接反映到顯示子程序和定時器計數(shù)器0或者1的16位計 數(shù)單元里，所以，每次更改后的值就相當(dāng)于對時間確定調(diào)節(jié),并從該處繼續(xù)計時，這 樣就實現(xiàn)了調(diào)時功能。K4的分支語句要求實現(xiàn)定鬧，它與K1分支語句的不同之處 是更改當(dāng)前計數(shù)器為關(guān)閉0,在計數(shù)器1的中斷服務(wù)程序里可以實現(xiàn)倒計時功 能。4、電路設(shè)計圖5、仿真結(jié)果按下K1鍵，開始調(diào)小時，同時2個小時數(shù)碼管閃爍。按下K2鍵,小時減；按下 K3鍵，小時加小時調(diào)整好后，再按下K1鍵，開始調(diào)分鐘，同時分鐘數(shù)碼管閃爍。 按下K2鍵，分鐘減;按下K3鍵，分鐘加。調(diào)整好分鐘后，再按下K1鍵，調(diào)時結(jié)束。六 參考文獻【1】何立民，

14、單片機系統(tǒng)設(shè)計M,北京:北京航空大學(xué)出版社.1993【2】付家才，單片機控制工程實踐技術(shù)M,北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社2004【3】李光才，單片機課程設(shè)計實力指導(dǎo)M,北京：北京航空大學(xué)出版社。2004【4】朱定華，單片機原理機接口技術(shù)實驗M,北京：北方交通大學(xué)出版社2002結(jié)論本次課程設(shè)計是用AT89C51單片機設(shè)計一個數(shù)字時鐘，經(jīng)過一個星期的調(diào)試， 結(jié)果滿足部分設(shè)計要求，驗證無誤。通過單片機硬件電路的調(diào)試，實現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定 的功能，設(shè)計主要用到的元件不多，最主要的是程序也比較長比較麻煩，同時也遇 到了大量困難，尤其是關(guān)于校時模塊的設(shè)計實現(xiàn)。關(guān)于顯示模塊，我們也遇到了不 少的麻煩,程序的錯誤，對于

15、元件了解不夠深刻都是主要原因?qū)W以致用，將從書本 上學(xué)到的知識應(yīng)用于實踐，學(xué)會了初步的電子電路仿真設(shè)計，雖然過程中遇到了一 些困難，但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業(yè)素質(zhì)的一種提高。當(dāng) 最終調(diào)試成功的時候也是對自己的一種肯定。此次的設(shè)計作業(yè)不僅增強了自己在專 業(yè)設(shè)計方面的信心，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養(yǎng)，為自己以后的學(xué)習(xí)方向的 明確了重點。另外在這次實驗中我們遇到了不少的問題針對不同的問題我們采取不 同的解決方法，最終一一解決設(shè)計中遇到的問題。在我們曾經(jīng)遇到不懂的問題時， 利用網(wǎng)上的資源,搜索查找得到需要的信息。方案中仍存在不少的問題，接下來我 們會繼續(xù)對其進行調(diào)試修改，也希望老

16、師能給出我們相關(guān)的意見和建議。項目分工一起做，平均附錄ORG 0000HLJMP MAINORG OOOBHLJMP I TOPORG 001BHLJMP IT1PORG 01 OOHDB OCOHf 0F9H, 0A4H, OBOH, 99H, 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H； 0-9 的共陽極顯示段碼ORG 1000HMAIN： SETB P3.0 ； 6 亮，綠燈CLR P3o 1MOV TMOD, #01H ；設(shè)TO方式1,定時，T1為方式1,計數(shù)SETB ITO ；外部中斷0為跳沿方式有效SETB IT1 ;外部中斷1為跳沿方式有效SETB PXO ；外部中斷0為高

17、優(yōu)先級中斷SETB PX1 ；外部中斷1為高優(yōu)先級中斷CLR PTO ；定時器0為低優(yōu)先級中斷CLR PT1 ;計數(shù)器1為低優(yōu)先級中斷MOV 20H, #OAH ;中斷10次為1s,中斷計數(shù)單元為20HMOV 19H,#05HMOV 29H, #55H ;01010101B,不斷左移位，相當(dāng)于最高兩位的0和1轉(zhuǎn)換MOV 18H,#05H ; DI SPLAY子程序執(zhí)行這么多次后結(jié)束CLR A ； A清零MOV 30H, A ；“時”單元清零MOV 31H, A ；“分”單元清零MOV 32H, A ; “秒”單元清零SETB ETO ;允許中斷SETB ET1SETB EXOSETB EX1S

18、ETB EA ； CPU 開中斷MOV THO, #3CH ；給TO裝入計數(shù)初值，可計時100msMOV TLO, #OBOH ;MOV TH1, #3CH ;給門裝入計數(shù)初值MOV TL1, #OBOHSETB TRO ；啟動計數(shù)SETB TR1MOV R1,#31HHERE: NOP ;允許被中斷LCALL ADJUSTAJMP HERE ；反復(fù)調(diào)用顯示子程序ADJUST: MOV R3, #00HA1: LCALL DI SPLAYMOV P1, #OFFHJNB P1.2, K3JNB P1O 1, K2JNB P1o 0, K1JNB P1.3, K4LJMP A1 ；如果沒有鍵按下

19、重新檢測LJMP J3;等待按鍵抬起來J3： JB P1.2, A1LCALL DI SPLAYLJMP J3J2： JB P1.1, A1LCALL DI SPLAYLJMP J2J1: JB P1.0, A1LCALL DI SPLAYLJMP J1J4： JB P1.3, A1LCALL DI SPLAYLJMP J4K3: LCALL DELAYJB P1o2, A1 ;確實有鍵按下，進入下面處理，否則嚴(yán)重干擾，重測MOV A,R1ANL A,#OFHCJNE A, #09H, M1MOV A,R1ADD A,#10HANL A, #OFOHMOV R1, AJMP M2M1: INC

20、 R1M2: LCALL DI SPLAYLJMP J3 ；等按鍵彈起來，按一次，只加一次K2: LCALL DELAYJB P1.1, A1MOV A, R1ANL A, #OFHJNZ NONBOUNDMOV A, R1CLR CSUBB A, #06HMOV R1, ANONBOUND: DEC R1LCALL DI SPLAYLJMP J2K1: LCALL DELAYJB P1o 0, A1INC R3CJNE R3,#01H, TWICE1MOV R1,#30HJMP S1TWICE1: CJNE R3, #02H, DONEMOV R1,#31HS1: LCALL DISPLAY

21、LJMP J1K4: LCALL DELAYJB P1o 3, N1JMP N2N1: LJMP A1N2： CLR TROSETB TR1INC R3CJNE R3, #01H, TWICE2MOV R1,#30HJMP S2TWICE2： CJNE R3, #02H, DONEMOV R1, #31HS2: LCALL DI SPLAYLJMP J4DONE： NOPRETI TOP： PUSH Acc ;保護現(xiàn)場PUSH PSWCLR EAMOV THO, # 3CH ；重新裝入計數(shù)初值MOV TLO, #OBOHDJNZ 19H, HALF ;半秒MOV 19H,#05HMOV A,

22、29HRL AMOV 29H, AHALF： DJNZ 20Hr RETURN ;1s還沒有到，那么就返回繼續(xù)計數(shù)100sCPL P2. 0MOV 20H, #OAH ;否則，重新裝入中斷次數(shù)計數(shù)值MOV A, 32H；ADD A, #01H ;秒單元增1DA A ;將二進制的秒數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，以便顯示MOV 32H, A ；返回到秒單元保存CJNE A, #60, RETURN；如果不滿60s,繼續(xù)下一個1 s的計時MOV 32H, #00H ；否則，秒單元就要清零MOV A, 31HADD A, #01H ;針對分單元加1DA AMOV 31H, ACJNE A, #60, RETURN

23、;如果不滿60分鐘，則繼續(xù)下一個1s的計數(shù)MOV 31H, #00H ;否則分單元清零MOV A, 30HADD A, #01H ；針對時單元加1DA AMOV 30H, ACJNE A, #24, RETURN;如果不滿24小時，則繼續(xù)計數(shù)，否則,全部清零MOV 30H,#00H ；時單元清零RETURN: SETB EAPOP PSWPOP AccRET IDI SPLAY:CLR EAPUSH AccPUSH PSWPUSH 01HLOOPO: DJNZ 18H, STARTLJMP FINISHSTART: MOV DPTR, #01 OOHMOV C, (29H) . 7 ； 29H

24、的最高兩位每隔半秒互調(diào)一次，只要不斷調(diào)用顯示程序, 輸出就會每隔半秒變化一次MOV P3o 7, CMOV C, (29H) o 6MOV P3. 6, CMOV A, #11HCJNE A, 30H, NEXT1 ;若是12小于小時數(shù)，則Cy被置位，否則清零NEXT1: JC NIGHT ;0為0,是早上SETB P3.0 ;6 亮,綠燈CLR P3. 1JMP MOONNIGHT： SETB P3. 1 ;0為1,是晚上CLR P3.0 ； 7 亮，黃燈MOON: NOPNOPMOV 10H,#01H ；存放片選碼MOV RO, #30H ；寄存器間接尋址SETB (21H) . 0 ；指

25、示將要顯示的是十位還是個位，1表示十位,0表示個位L00P1: MOV A, R0 ； A中是待顯示的兩位數(shù)BCD碼JNB (21H)。O,NEXT ；若將要顯示個位則直接相與取位SWAP A ;否則，十位與個位交換再取位NEXT： CPL (21H)O 0 ;指示位取反，為下次顯示做準(zhǔn)備ANL A, # OFH ;取得待顯示的一位BCD碼MOVC A, A+DPTR ;取得待顯示段碼MOV PO, A ；準(zhǔn)備顯示MOV P2, 10H ;片選，亮了NOPNOPNOPMOV PO, #OFFH ；關(guān)閉數(shù)碼管MOV A, 10HRL A ；為下次顯示做準(zhǔn)備MOV 10H, AJNB (21H)O

26、 0, L00P1 ；若將顯示個位，則RO不變INC RO ;否則,加一CJNE RO, #33H, L00P1 ;若剛才顯示的是秒并且是個位，也就是顯示結(jié)束，那么重新 置數(shù)AJMP LOOPO ;否則,繼續(xù)顯示FINISH： MOV 18H,#05HPOP 01HPOP PSWPOP AccSETB EARETEINTO: PUSH PSW ;它本來就是高優(yōu)先級中斷，所以不會再被打斷PUSH AccINC R1MOV A, R1DA AMOV R1, APOP AccPOP PSWRET I； INT1中斷服務(wù)程序EINT1: PUSH PSWPUSH AccDEC R1MOV A, R1DA ACLR CSUBB A, #OCHMOV R1, APOP AccPOP PSWRET I ;T1中斷服務(wù)程序；K4按鈕第一次按下，轉(zhuǎn)到的中斷程序這里IT1P： NOPPUSH Acc ;保護現(xiàn)場PUSH PSWCLR EA