簡易數(shù)字鐘的單片機課程設計

1、1 系統(tǒng)設計1.1 框圖設計基于AT89S51單片機數(shù)字鐘由電源電路、單片機主控電路、按鍵控制電路和蜂鳴器等幾部分組成，系統(tǒng)框圖如下：單片機AT89S51電源復位電路晶振電路聲音提示數(shù)碼管顯示按鍵電路基于AT89S51單片機數(shù)字鐘系統(tǒng)框圖1.2 知識點本項目需要通過學習和查閱資料，了解和掌握以下知識。1. +5V電源原理及設計。2. 單片機復位電路工作原理及設計。3. 單片機晶振電路工作原理及設計。4. 按鍵電路的設計。5. 驅動電路74LS04的特性及使用。6. 蜂鳴器及其驅動電路的設計。7. 數(shù)碼管的特性及其使用。8. AT89S51單片機引腳。9. 單片機匯編語言及程序設計。2 硬件設計

2、2.1 電路原理基于AT89S51單片機數(shù)字鐘電路原理圖如附錄所示。按下P1.0口按鍵，若按下時間小于1S，則進入省電狀態(tài)（數(shù)碼管不亮，時鐘不停）；否則進入調(diào)分狀態(tài)，等待操作，此時計時器停止走動。當再按下P1.0口按鍵時，若按鍵時間小于0.5S，則時間加1min；若按下時間大于0.5S，則進入小時調(diào)整狀態(tài)。按下P1.1按鍵時，可進行減1調(diào)整。在小時調(diào)整狀態(tài)下，當按鍵按下的時間大于0.5S時，退出時間調(diào)整狀態(tài)，時鐘從0S開始計時。在正常時鐘狀態(tài)下，若按下P1.1口按鍵，則進行時鐘/秒表功能的轉換，秒表中斷計時程序啟動，顯示地址改為60H，LED將顯示秒表計時單元60H-65H中的數(shù)據(jù)。按下P1.

3、2口的按鍵開關，可實現(xiàn)秒表清零、秒表啟動、秒表暫停功能；當再按下P1.1口按鍵時，關閉T1秒表中斷計時，顯示首址又改為70H，恢復正常時間的顯示功能。2.2 元件清單元件名稱型號數(shù)量用途元件名稱型號數(shù)量用途單片機AT89S511控制核心電阻10k4按鍵電路晶振12MHz1晶振電路按鍵4電容30pF2數(shù)碼管8段6位1顯示電路電解電容10uF/10V1復位電路電阻5008電阻10k1電阻4.7k1蜂鳴器及其驅動電路按鍵1蜂鳴器DC5V1電源+5V/0.5A1提供+5V電源三極管90151基于AT89S51單片機數(shù)字鐘的元件清單如下表。3 軟件設計3.1 程序流程圖1. 主程序流程圖如圖1-1所示。

4、2. 秒計時程序。秒計時由定時器T0完成，流程圖如圖1-2所示。3. 秒表、調(diào)時指示程序。秒表、調(diào)時由定時器T1完成，其流程圖如圖1-3所示。NY開始初始化顯示程序整點到？報時圖1-1主程序流程圖YNT0中斷保護現(xiàn)場改變定時初值1s時間到?加1s恢復現(xiàn)場中斷返回圖1-2秒計時程序流程圖YN中斷開始保護現(xiàn)場秒表/閃爍?閃爍恢復現(xiàn)場中斷返回叫10ms圖1-3秒表、調(diào)時指示程序流程圖3.2 程序清單DISBEG EQU 30HCALB EQU P1.7TIMCON EQU 2FHORG 0000HLJMP MAINORG 0003HRETIORG 000BHLJMP INTT0ORG 0013HRE

5、TIORG 001BHLJMP INTT1ORG 0023HRETITAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHI_TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHDLY1M: MOV R6,#14HDL_LOOP: MOV R7,#19HDL_LOOP1:DJNZ R7,DL_LOOP1 DJNZ R6,DL_LOOP RETDLY20M:CLR CALB LCALL D_II_PLAY LCALL D_II_PLAY LCALL D_II_PLAY SETB CALB RETDL_LOOPS:L

6、CALL DL05S LCALL DL05S RETDL05S: MOV R3,#20HDL05S1: LCALL D_II_PLAY DJNZ R3,DL05S1 RETCTIME: MOV A,#10H/整點報時MOV B,79HMUL ABADD A,78HMOV TIMCON,ACLOOP: LCALL DLY20M LCALL DL_LOOPS LCALL DL_LOOPS LCALL DL_LOOPS DJNZ TIMCON,CLOOP CLR 08HMAIN: MOV R0,#00H/主程序 MOV R7,#80HMLOOP: MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R7

7、,MLOOP MOV 20H,#00H MOV 7AH,#0AH MOV TMOD,#11H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH MOV TL1,#0B0H MOV TH1,#3CH SETB EA SETB ET0 SETB TR0 MOV R4,#14H MOV DISBEG,#70HMLOOP1:LCALL D_II_PLAY JNB P1.0,T_SETSC JNB P1.1,DLY5 JNB P1.2,FUNBT JNB P1.3,TSET JB 08H,CTIMEAJMP MLOOP1FUNBT: LJMP DLY6TSET: LCALL DLY20M/鬧鈴時間設

8、定程序，按P1.3進入設定JB P1.3,MLOOP1TS_LOOP:JNB P1.3,TS_LOOPJB 05H,CLRBELLMOV DISBEG,#50HMOV 50H,#0CHMOV 51H,#0AHMINCHG:SETB EALCALL D_II_PLAYJNB P1.2,DLY1JNB P1.0,DLY3JNB P1.3,DLYAJMP MINCHGCLRBELL:CLR 05HCLR CALBAJMP MLOOP1DLY:LCALL DLY20MJB P1.3,MINCHGLJMP DLY8T_SETSC:LJMP R_SETTIMDLY1:LCALL DLY20MJB P1.2

9、,MINCHGDLY2: LCALL D_II_PLAYJNB P1.2,DLY2CLR EAMOV R0,#53HLCALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#60H,ADD_MADD_M:JC MINCHGACALL CLR_HAJMP MINCHGDLY3:LCALL DLY20MJB P1.0,MINCHGDLY4:LCALL D_II_PLAYJNB P1.0,DLY4CLR EAMOV R0,#53HLCALL SUB_MLJMP MINCHGDLY5:LCALL DLY20M/秒表功能/時鐘轉換程序，按P1.1進行功能轉換JB P1.1,T_MLOOP1JNB

10、P1.1,$CPL 03HJNB 03H,DIS_SETMOV DISBEG,#60HMOV 60H,#00HMOV 61H,#00HMOV 62H,#00HMOV 63H,#00HMOV 64H,#00HMOV 65H,#00HMOV TL1,#0F0HMOV TH1,#0D8HSETB TR1SETB ET1T_MLOOP1:LJMP MLOOP1DIS_SET:MOV DISBEG,#70HCLR ET1CLR TR1T_MLOOP11:LJMP MLOOP1DLY6:LCALL DLY20M/秒表暫停/清零功能程序，按P1.2暫?；蚯辶?，JB P1.2,T_MLOOP11 P1.1退出

11、秒表，回到時鐘計時T_EST11:JNB P1.2,T_EST11CLR ET1CLR TR1T_EST22:JNB P1.1,DLY5JB P1.2,T_EST21LCALL DLY20MJB P1.2,T_EST22T_EST55:JNB P1.2,T_EST51MOV 60H,#00HMOV 61H,#00HMOV 62H,#00HMOV 63H,#00HMOV 64H,#00HMOV 65H,#00HT_EST33:JNB P1.1,DLY5JB P1.2,T_EST31LCALL DLY20MJB P1.2,T_EST33T_EST44:JNB P1.2,T_EST41SETB ET

12、1SETB TR1AJMP MLOOP1T_EST411:LCALL D_II_PLAY/以下為鍵等待釋放時顯示不會熄滅用 AJMP T_EST11T_EST21:LCALL D_II_PLAY AJMP T_EST22T_EST31:LCALL D_II_PLAY AJMP T_EST33T_EST41:LCALL D_II_PLAY AJMP T_EST44T_EST51:LCALL D_II_PLAY AJMP T_EST55INTT0:PUSH ACC/1S計時程序;T0中斷服務程序PUSH PSWCLR ET0CLR TR0MOV A,#0B7HADD A,TL0MOV TL0,AM

13、OV A,#3CHADDC A,TH0MOV TH0,ASETB TR0DJNZ R4,I_INT0A_DDS:MOV R4,#14HCPL 07HMOV R0,#71HACALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#60H,A_DDMA_DDM:JC I_INT0ACALL CLR_HMOV R0,#77HACALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#60H,A_DDHA_DDH:JC I_INT0ACALL CLR_HLCALL DLY20MSETB 08HMOV R0,#79HACALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#24H,RST

14、ARTRSTART:JC I_INT0ACALL CLR_HI_INT0:MOV 72H,76HMOV 73H,77HMOV 74H,78HMOV 75H,79HLCALL BELLPOP PSWPOP ACCSETB ET0RETIINTT1:PUSH ACC/閃動調(diào)試程序/秒表從能程序；T1中斷服務程序 PUSH PSW JB 03H,R_ADDS MOV TL1,#0B0H MOV TH1,#3CH DJNZ R2,I_INT1 MOV R2,#06H CPL 02H JB 02H,FLASH0 MOV 72H,76H MOV 73H,77H MOV 74H,78H MOV 75H,79

15、HI_INT1:POP PSW POP ACC RETIFLASH0:JB 01H,FLASH1 MOV 72H,7AH MOV 73H,7AH MOV 74H,78H MOV 75H,79H AJMP I_INT1FLASH1:MOV 72H,76H MOV 73H,77H MOV 74H,7AH MOV 75H,7AH AJMP I_INT1R_ADDS:CLR TR1 MOV A,#0F7H ADD A,TL1 MOV TL1,A MOV A,#0D8H ADDC A,TH1 MOV TH1,A SETB TR1 MOV R0,#61H ACALL ADD_1 CLR C MOV A,R

16、3 JZ R_ADDM AJMP I_INT01R_ADDM:ACALL CLR_H MOV R0,#63H ACALL ADD_1 MOV A,R3 CLR C CJNE A,#60H,R_ADDHR_ADDH:JC I_INT01 LCALL CLR_H MOV R0,#65H ACALL ADD_1I_INT01:POP PSW POP ACC RETIADD_1:MOV A,R0/加1子程序DEC R0SWAP AORL A,R0ADD A,#01HDA AMOV R3,AANL A,#0FHMOV R0,AMOV A,R3INC R0SWAP AANL A,#0FHMOV R0,AR

17、ETSUB_M:MOV A,R0/分減1子程序DEC R0SWAP AORL A,R0JZ SUB_M1DEC ASUB_M11:MOV R3,AANL A,#0FHCLR CSUBB A,#0AHSUB_M111:JC SUB_M110MOV R0,#09HSUB_M10:MOV A,R3INC R0SWAP AANL A,#0FHMOV R0,ARETSUB_M1:MOV A,#59HAJMP SUB_M11SUB_M110:MOV A,R3SUB_H:MOV A,R0/時減1子程序DEC R0SWAP AORL A,R0JZ SUB_H1DEC ASUB_H11:MOV R3,AANL

18、A,#0FHCLR CSUBB A,#0AHSUB_H111:JC SUB_H110MOV R0,#09HSUB_H10:MOV A,R3INC R0SWAP AANL A,#0FHMOV R0,ARETSUB_H1:MOV A,#23HAJMP SUB_H11SUB_H110:MOV A,R3CLR_H:CLR A/清零程序；對即使單元復零用MOV R0,ADEC R0MOV R0,ARETR_SETTIM:CLR ET0/時鐘時間調(diào)整程序CLR TR0LCALL DL_LOOPSLCALL DLY20MJB P1.0,SLEEPMOV R2,#06HMOV 70H,#00HMOV 71H,

19、#00HSETB ET1SETB TR1SET_2:JNB P1.0,SET_1SETB 00HSET_4:JB P1.0,SET_3LCALL DL05SLCALL DLY20MJNB P1.0,R_SETHHMOV R0,#77HLCALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#60H,SET_LOOPSET_LOOP:JC SET_4LCALL CLR_HCLR CAJMP SET_4SLEEP:SETB ET0SETB TR0SET_LOOP1:JB P1.0,SET_LOOP1LCALL DLY20MJB P1.0,SET_LOOP1SET_LOOP2:JNB P1.0

20、,SET_LOOP2LJMP MLOOP1R_SETHH:CLR 00HSETB 01HSET_LOOP3:JNB P1.0,SET_5SET_6:JB P1.0,SET_7LCALL DL05SLCALL DLY20MJNB P1.0,STOPMOV R0,#79HLCALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#24H,C_YHHC_YHH:JC SET_6LCALL CLR_HAJMP SET_6STOP:JNB P1.0,STOP1LCALL DLY20MJNB P1.0,STOPCLR 01HCLR 00HCLR 02HCLR TR1CLR ET1SETB TR0SET

21、B ET0LJMP MLOOP1SET_1:LCALL D_II_PLAYAJMP SET_2SET_3:LCALL D_II_PLAYJNB P1.1,DLY7AJMP SET_4SET_5:LCALL D_II_PLAYAJMP SET_LOOP3SET_7:LCALL D_II_PLAYJNB P1.1,DLY7BAJMP SET_6STOP1:LCALL D_II_PLAYAJMP STOPDLY7:LCALL DLY20M/分減1程序JB P1.1,SET_41DLY7_M:JNB P1.1,DLY7_MMOV R0,#77HLCALL SUB_MLJMP SET_4SET_41:L

22、JMP SET_4DLY7B:LCALL DLY20M/時減1程序JB P1.1,SET_61DLY7_H:JNB P1.1,DLY7_HMOV R0,#79HLCALL SUB_HLJMP SET_6SET_61:LJMP SET_6D_II_PLAY:MOV R1,DISBEG/顯示程序MOV R5,#0FEHPLAY:MOV A,R5MOV P2,AMOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV P0,AMOV A,R5JB ACC.2,D_LOOPCLR P0.7D_LOOP:JB ACC.4,D_LOOP1CLR P0.7D_LOOP1:LCALL DLY

23、1MINC R1MOV A,R5JNB ACC.5,CLOSERL AMOV R5,AMOV P0,#0FFHAJMP PLAYCLOSE:MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRETSD_II_PLAY:MOV R1,DISBEG/上電顯示子程序MOV R5,#0FEHI_PLAY:MOV A,R5MOV P2,AMOV A,R1MOV DPTR,#I_TABMOVC A,A+DPTRMOV P0,AMOV A,R5LCALL DLY1MINC R1MOV A,R5JNB ACC.5,CLOSESRL AMOV R5,AAJMP I_PLAYCLOSES:MOV P2,#0FFHM

24、OV P0,#0FFHRETDLY8:LCALL D_II_PLAY/鬧鈴時間設定程序中的時調(diào)整程序JNB P1.3,DLY8MOV 50H,#0AHMOV 51H,#0CHR_BTIM:SETB EALCALL D_II_PLAYJNB P1.2,DLY12JNB P1.0,DLY14JNB P1.3,DLY9JNB P1.1,DLY10AJMP R_BTIMDLY9:LCALL DLY20MJB P1.3,R_BTIMDLY8M:LCALL D_II_PLAYJNB P1.3,DLY8MMOV DISBEG,#70HLJMP MLOOP1DLY10:LCALL DLY20MJB P1.1,

25、R_BTIMDLY11:LCALL D_II_PLAYJNB P1.1,DLY11CPL 05HJNB 05H,R_BTIM11MOV 50H,#00HAJMP R_BTIMR_BTIM11:MOV 50H,#0AHAJMP R_BTIMDLY12:LCALL DLY20MJB P1.2,R_BTIMDLY13:LCALL D_II_PLAYJNB P1.2,DLY13CLR EAMOV R0,#55HLCALL ADD_1MOV A,R3CLR CCJNE A,#24H,A_DDH33NA_DDH33N:JC R_BTIMACALL CLR_HAJMP R_BTIMDLY14:LCALL D

26、LY20MJB P1.0,R_BTIMDLY15:LCALL D_II_PLAYJNB P1.0,DLY15CLR EAMOV R0,#55HLCALL SUB_HLJMP R_BTIMBELL:JNB 05H,BBELL/鬧鈴判斷子程序MOV A,79HCJNE A,55H,BBELLMOV A,78HCLR CBELL_1:CJNE A,54H,BBELLMOV A,77HCLR CCJNE A,53H,BBELLMOV A,76HCLR CBELL_2:CJNE A,52H,BBELLJNB 07H,BBELLCLR CALBRETBBELL:SETB CALBRETEND小結為期兩周的

27、單片機數(shù)字鐘課程設計結束了，在這兩周里我和我的組員們運用單片機的知識完成了簡易數(shù)字鐘電路的設計，這使我對單片機這門課程有了更深一步的了解。當我知道我要做數(shù)字鐘這個課題時，起初感覺還是很有難度的，很怕自己做不好或者是做不出來。在這兩周的時間里，我去圖書館查閱大量資料，每當遇到不懂的問題或者困難時，我都會虛心向田老師請教。就在這種不懈的努力下，我和我的組員終于完成了簡易數(shù)字鐘的單片機課程設計。我們小組采用了單片機匯編語言完成了具有計時功能、秒表功能、整點報時功能以及分時調(diào)整功能的單片機簡易數(shù)字鐘課程設計.該設計的可靠性高,成本低,易操作，通用性強，通過鍵盤可以進行定時、校時?？傊?，進一步加深了我對單片機這門學科的了解，充分鍛煉了我的個人能力，并培養(yǎng)了我的團隊配合能力。本次課程設計讓我體會到了只有付出才會有收獲，只有平日認真的學習，在關鍵的時刻才不會捉襟見肘，應用時的捉襟見肘讓我認識到了自己學習知識基礎上的不足，每一門專業(yè)基礎課都是我們手中不可替代的武器，只有把他們有機聯(lián)系起來才有可能實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng)。致謝在這為期兩周的單片機課程設