基于單片機(jī)的9h定時(shí)器課程設(shè)計(jì)

1、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 課程設(shè)計(jì)課 程：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用 題 目：基于單片機(jī)的長(zhǎng)定時(shí)器設(shè)計(jì)（0-9h）專業(yè)班級(jí): 通信工程1003班 學(xué) 號(hào): 學(xué)生姓名: 吳開(kāi)來(lái) 指導(dǎo)教師: 唐云雷 完成時(shí)間: 2013年6月25日 目錄第1章 緒論2第2章 設(shè)計(jì)內(nèi)容3第3章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介4第4章 課程設(shè)計(jì)原理6第5章 課程設(shè)計(jì)代碼8第6章 仿真與編譯16第7章 設(shè)計(jì)總結(jié)18參考文獻(xiàn)：20附錄：20基于LED的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)摘要：近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有

2、關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。關(guān)鍵字 ： 單片機(jī) 時(shí)鐘設(shè)計(jì) MC51第1章 緒論 單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、 發(fā)展很快、單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開(kāi)發(fā)較為容易。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方面，而51單片機(jī)是各單片機(jī)

3、中最為典型和最有代表性的一種。這次課程設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)、應(yīng)用，以AT89C51芯片為核心，加以輔助電路，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的長(zhǎng)定時(shí)器，它是在設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘的基礎(chǔ)上，由直流電源供電，通過(guò)數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間。數(shù)字時(shí)鐘是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)時(shí)工具，在航天、電子等科研單位，工廠、醫(yī)院、學(xué)校等企事業(yè)單位，各種體育賽事及我們每個(gè)人的日常生活中都發(fā)揮著重要的作用。本系統(tǒng)是基于AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)具有四位數(shù)碼管顯示的數(shù)字時(shí)實(shí)時(shí)鐘，該系統(tǒng)同時(shí)具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消耗、外部電壓等級(jí)以及制造工藝上。在這幾方面，較為典型地說(shuō)明了數(shù)字單片機(jī)的

4、水平。在目前，用戶對(duì)單片機(jī)的需要越來(lái)越多，但是，要求也越來(lái)越高。下面分別就這幾個(gè)方面說(shuō)明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。第2章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng),以及鍵盤和LED顯示器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在數(shù)碼管顯示器上實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘，顯示格式為00-00-00，實(shí)現(xiàn)從0-9h的長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)，并且能進(jìn)行設(shè)置時(shí)間和整點(diǎn)提示、提示功能使能控制。第3章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介MCS51是指由美國(guó)INTEL公司（對(duì)了，就是大名鼎鼎的INTEL）生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都

5、是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來(lái)的，所以人們習(xí)慣于用8051來(lái)稱呼MCS51系列單片機(jī)，而8031是前些年在我國(guó)最流行的單片機(jī)，所以很多場(chǎng)合會(huì)看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，當(dāng)然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)，它是由美國(guó)ATMEL公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的。以后我們將用89C51、89S51來(lái)完成一系列的實(shí)驗(yàn)。MCS-51系列單片機(jī)MCS-51系列單片機(jī)分為兩大系列，即51子系列與52子系列。51子系列：基本型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，對(duì)應(yīng)的芯片為

6、8031、8051、8751、895152子系列：增強(qiáng)型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，對(duì)應(yīng)的芯片為8032、8052、8752、8952這兩大系列單片機(jī)的主要硬件特性如下表：上表中可以看到，8031、8031、8032、80C32片內(nèi)是沒(méi)有ROM的，對(duì)應(yīng)著上表看，我們可以發(fā)現(xiàn)，51系列的單片機(jī)的RAM大小為128B，52系列的RAM大小為256B，51系列的計(jì)數(shù)器為兩個(gè)16位的，52系列的計(jì)數(shù)器為三個(gè)16位計(jì)數(shù)器。51系列的中斷源為5個(gè)，52系列的中斷源為6個(gè)。MCS-51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中 斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介5個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱及產(chǎn)生的條件如下。INT0：外部中斷0，由P32端口線引入，低電平或

7、下跳沿引起。INT1：外部中斷1，由P33端口線引入，低電平或下跳沿引起。T0：定時(shí)器計(jì)數(shù)器0中斷，由T0計(jì)滿回零引起。T1：定時(shí)器計(jì)數(shù)器l中斷，由T1計(jì)滿回零引起。TIRI：串行IO中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送接收后引起。èMCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第4章 課程設(shè)計(jì)原理 單片機(jī)控制的數(shù)字鐘的硬件結(jié)構(gòu)與軟件設(shè)計(jì),給出了匯編語(yǔ)言源程序。此數(shù)字鐘是一個(gè)將“時(shí)”、“分”、“秒”顯示于人的視覺(jué)器官的計(jì)時(shí)裝置。顯示器件選用LED七段數(shù)碼管。在顯示電路輸出的驅(qū)動(dòng)下，顯示出清晰、直觀的數(shù)字符號(hào)。針對(duì)數(shù)字鐘會(huì)產(chǎn)生走時(shí)誤差的現(xiàn)象，在電路中就設(shè)計(jì)有有校準(zhǔn)時(shí)間功能的電路。使用動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示的方法，運(yùn)

8、用獨(dú)立式按鍵識(shí)別過(guò)程，按“時(shí)”，“分”，“秒”數(shù)據(jù)送出顯示處理方法，另外時(shí)鐘還設(shè)置專門的針對(duì)于整點(diǎn)報(bào)時(shí)的按鍵，以時(shí)鐘個(gè)位變化為標(biāo)志當(dāng)前后兩位的值不相等時(shí)將蜂鳴器置高電平時(shí)蜂鳴器響。具體硬件整體框圖如下： 4.1 數(shù)值時(shí)鐘整體框圖軟件設(shè)計(jì)框圖如下： 4.2 軟件簡(jiǎn)單流程圖第5章 課程設(shè)計(jì)代碼; 簡(jiǎn)要說(shuō)明：實(shí)現(xiàn)24小時(shí)制電子鐘，6位數(shù)碼管顯示，顯示時(shí)分秒; 顯示格式：00-00-00; P0口輸出段選信號(hào)，P2口輸出位選信號(hào),到整點(diǎn)進(jìn)行提示提示時(shí)間為30s; P1.0為調(diào)時(shí)按鈕，P1.1為調(diào)分按鈕；P1.3為秒復(fù)位 晶振12M ORG 0000H ;程序入口地址 LJMP START ORG 00

9、0BH ;定時(shí)器0中斷入口地址 LJMP TIMER_0 K1 BIT P3.7 ;定義調(diào)時(shí)按鍵 K2 BIT P3.6 ;定義調(diào)分按鍵 K3 BIT P3.5 ;秒清零 K4 BIT P3.4 ;停止蜂鳴器 FLAG BIT 37H ;蜂鳴器響標(biāo)志位1為蜂鳴器沒(méi)有叫，0代表蜂鳴器正在叫 MODE BIT 38H ;報(bào)時(shí)使能位1為能夠報(bào)時(shí)0為否 FLAG1 BIT 38HSTART: MOV TMOD,#01H ;定時(shí)器0，工作模式1 MOV TH0,#03CH MOV TL0,#0B0H ;賦初值，定時(shí)50ms SETB EA ;開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān) SETB TR0 ;開(kāi)啟定時(shí)器0 SETB ET

10、0 ;定時(shí)器0中斷允許位 MOV R6,#0 ;用于控制走時(shí)的基準(zhǔn)時(shí)鐘源，計(jì)中斷次數(shù) MOV R5,#0 ;R5用于控制掃描按鍵的時(shí)間間隔 MOV 20H,#0 ;秒個(gè)位寄存器清零 MOV 21H,#0 ;秒十位寄存器清零 MOV 22H,#0 ;分個(gè)位寄存器清零 MOV 23H,#0 ;分十位寄存器清零 MOV 24H,#0 ;時(shí)個(gè)位寄存器清零 MOV 25H,#0 ;時(shí)十位寄存器清零 CLR P0.0 ;將蜂鳴器置0停止 SETB FLAG ;將蜂鳴器響清零 SETB MODE ;默認(rèn)置為能夠報(bào)時(shí) MOV 30H,24H MOV 31H,30H LJMP DISPLAYTIMER_0: C

11、LR EA INC R6ADD_TIME: CJNE R6,#20,NEXT ;定時(shí)器中斷20次，1秒到 MOV R6,#0 INC 20H MOV A,20H CJNE A,#10,NEXT ;如果秒個(gè)位等于10，清零 MOV 20H,#00H INC 21H MOV A,21H CJNE A,#6,NEXT ;如果秒十位等于6，清零 MOV 21H,#00H INC 22H NEXT: MOV TH0,#03CH MOV TL0,#0B0H ;重新賦初值，定時(shí)50ms SETB EA RETIDISPLAY: LCALL TIME INC R5 MOV DPTR,#TABLE MOV A,

12、20H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.0 LCALL DELAY SETB P2.0 ;顯示秒個(gè)位 MOV A,21H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.1 LCALL DELAY SETB P2.1 ;顯示秒十位 MOV DPTR,#TABLE MOV A,22H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.3 LCALL DELAY SETB P2.3 ;顯示分個(gè)位 MOV DPTR,#TABLE MOV A,23H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.4 LCALL DELAY SETB P2

13、.4 ;顯示分十位 MOV P1,#0BFH CLR P2.2 LCALL DELAY SETB P2.2 MOV P1,#0BFH CLR P2.5 LCALL DELAY SETB P2.5 MOV DPTR,#TABLE MOV A,24H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.6 LCALL DELAY SETB P2.6 ;顯示時(shí)個(gè)位 MOV DPTR,#TABLE ;該位使用TABLE1以消除前置0 MOV A,25H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.7 LCALL DELAY SETB P2.7 ;顯示時(shí)十位 MOV A,31H

14、CJNE A,30H,CONTINUE JNB FLAG,COMPARE;如果蜂鳴器正在響則比較PTF: CJNE R5,#80,DISPLAY ;當(dāng)R5到4時(shí)，掃描按鍵 MOV R5,#0 LJMP KEY_SCANCOMPARE: MOV A,20H SUBB A,33H JZ CONTINUE1 MOV 33H,20H CPL P0.0CONTINUE1: MOV A,21H SUBB A,32H CJNE A,#3,PTF SETB FLAG CLR P0.0 LJMP PTFCONTINUE: JNB MODE,NRS MOV 31H,30H MOV 33H,20H SETB P0.

15、0 SETB FLAG1 CLR FLAG ;設(shè)置標(biāo)志位為0 MOV 32H,21HNRS: CJNE R5,#80,EXIT0 ;當(dāng)R5到4時(shí)，掃描按鍵 MOV R5,#0KEY_SCAN: JNB K1,ADD_HOUR JNB K2,ADD_MIN JNB K3,CLEAR JNB K4,STOP LJMP DISPLAY ;無(wú)鍵按下，跳至走時(shí)EXIT0: LJMP DISPLAYADD_HOUR: INC 24H ;小時(shí)加1 LJMP DISPLAY ;更新ADD_MIN: INC 22H ;分鐘加1 LJMP DISPLAY ;更新CLEAR: ;秒清零 MOV 20H,#00H M

16、OV 21H,#00H LJMP DISPLAYSTOP: JB FLAG,OFF CLR P0.0; SETB FLAG; LJMP DISPLAYOFF: JNB MODE,OPEN CLR MODE ;清除報(bào)時(shí)控制位 MOV R0,#0EFHLOOP1: MOV R1,#03HLOOP11: MOV P1,#0C0H CLR P2.5 LCALL DELAY SETB P2.5 MOV P1,#8EH CLR P2.4 LCALL DELAY MOV P1,#8EH SETB P2.4 CLR P2.3 LCALL DELAY SETB P2.3 DJNZ R1,LOOP11 DJNZ

17、R0,LOOP1 LJMP DISPLAYOPEN: SETB MODE MOV R0,#0EFHLOOP2: MOV R1,#03HLOOP21: MOV P1,#0C0H CLR P2.4 LCALL DELAY SETB P2.4 MOV P1,#0C8H CLR P2.3 LCALL DELAY SETB P2.3 DJNZ R1,LOOP21 DJNZ R0,LOOP2 LJMP DISPLAYDELAY: MOV R7,#150 ;掃描延時(shí) DJNZ R7,$ RETTIME: MIN: MOV A,22H CJNE A,#10,HOUR ;如果分個(gè)位等于10，清零 MOV 22H

18、,#00H INC 23H MOV A,23H CJNE A,#6,HOUR ;如果分十位等于6，清零 MOV 23H,#00H INC 24H MOV 30H,24H HOUR: MOV A,25H CJNE A,#0,LOOP ;如果時(shí)十位等于0，檢查時(shí)個(gè)位 MOV A,24H CJNE A,#9,EXIT ;如果時(shí)個(gè)位等于9，清零 MOV 24H,#00H ;清零時(shí)個(gè)位 MOV 25H,#00H ;清零時(shí)十位 LJMP EXITLOOP: MOV A,24H CJNE A,#10,EXIT ;如果時(shí)個(gè)位等于10，清零 MOV 24H,#00H INC 25H LJMP EXIT EXIT: RET TABLE: ;數(shù)碼管字形顯示編碼表 DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H