單片機電子時鐘設計

緒 論利用顯示器將時間顯示出來。通過鍵盤可以進行時間的設定。輸出設備顯示器可以用液晶顯示技術或數(shù)碼管來顯示技術。AT89C51LED與傳統(tǒng)機械表相比，它具有走時精確,顯示直觀等特點。另外具有校時功能，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。第一章概述課題研究的目的和意義了各行業(yè)的技術改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應用前景廣闊。國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢從單片機電子時鐘近年的發(fā)展趨勢來看，正朝著多層次用戶、多品種、多規(guī)格、高精度、小體積、帶有時鐘功能的電子產(chǎn)品和電子設備進年來廣泛地出現(xiàn)在國內(nèi)外市場中，例如奧運會倒計時顯示屏、鐵路安全顯示屏、生產(chǎn)線看板、體育比賽記時屏、大型室外高亮度時鐘等，這類產(chǎn)品覆蓋銀行、醫(yī)院、地鐵車站、體育運動、電視臺、監(jiān)控系統(tǒng)、高大建筑物等行業(yè)。作為一種人機接口方式，語音比顯示屏，鼠標鍵盤等設備更易于使用。而在設計里加上語音提示、音樂或者其他語音功能，還使得設計顯得既人性化又有趣，不但能提高開發(fā)者的興趣和積極性，同時也能讓設計作品與眾不同，從而得到了各界領域的廣泛應用所以對語音的研究有很大的實際意義。課題設計目的與要求設計目的：按要求完成單片機實現(xiàn)電子時鐘系統(tǒng)。通過課題的設計與實現(xiàn)培養(yǎng)系統(tǒng)分析、設計的能力，從而達到以下能力訓練：(1)、調(diào)查研究、分析問題的能力(2)、使用設計手冊、技術規(guī)范的能力(3)、查閱中外文獻的能力(4)、制定設計方案的能力(5)、計算機應用的能力(6)、設計、計算和繪圖的能力(7)、技術經(jīng)濟指示的分析能力(8)、語言文字表達的能力設計要求：DJ-598K4＋1、分－1、秒＋1、秒－1基本要求：(1)、設計實驗電路(要求利用試驗儀的硬件資源)(2)、分析實驗原理、列出實驗接線表(5)(6)、編寫課程設計說明書第二章總體方案設計課題總體功能分析與設計系統(tǒng)需求分析本課題要求設計一個電子鐘，利用四個數(shù)碼管進行時間顯示，在其上顯示分、秒；用4個小鍵盤分別進行分＋1、分－1、秒＋1、秒－1改變時間值。但考慮到電子鐘的實用性，6鍵盤分別進行時＋1、時－1、分＋1、分－1、秒＋1、秒－1系統(tǒng)功能分析與設計有分析可得系統(tǒng)功能圖2-1所示：單片機系統(tǒng)顯示器單片機系統(tǒng)顯示器時間輸出顯示時間調(diào)整輸入2-1系統(tǒng)功能分析設計圖時間輸出顯示時間調(diào)整輸入系統(tǒng)設定詳細說明60100，然0060100，0023:59:5900:00:00，然后循環(huán)上述過程進行計時。電路中有對時、分、秒進行加/11S1＋1；S2按S3按S4按S5按S6實現(xiàn)時鐘計時的基本方法利用MCS-51系列單片機的可編程定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)時鐘計數(shù)。計數(shù)初值計算:1，50ms，201s。定時器方式1為16位定時/計數(shù)器工作方式，用于定時工作方式時，計數(shù)時間為：T=(216-T0初值)×振蕩周期×12假設使用T/C0，方式1，50ms定時，晶振頻率fosc=12MHz。則初值X滿足：（216-X）×1/12MHz×12×1μs=50000μsX=15536D→0011110010110000B→3CB0H20（1）；從秒到分和從分到時的計時是通過累加和數(shù)值比較實現(xiàn)。電子鐘的時間顯示電子鐘的時鐘時間要在六位數(shù)碼管上進行顯示，則要在內(nèi)部RAM中設置緩存地址單元。顯示寄存器單元位：32H32H31H30H時顯示寄存器單元位分顯示寄存器單元位秒顯示寄存器單元位電子鐘的時間調(diào)整6S1、S2、S3、S4、S5、S6，P1.0～P1.5單片機，再通過程序控制來完成時間調(diào)整的功能?？傮w方案介紹計時方案AT89C51/計時。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時/一定的提升作用?？刂品桨窤T89C51P06LED，P26LED的位選信號，P16硬件介紹AT89C51是一種低功耗，高性能的CMOS8位微型計算機。片內(nèi)有4KBFLASH可系統(tǒng)編程的只讀存儲器該器件采用ATMEL公司的高密度非易失性存儲器技術制造與工業(yè)上標準的80318051和8751的指令系統(tǒng)及引腳兼容它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8 位微處理器于單片芯片中，片內(nèi)Flash集成在一個芯片上，可用與解決復雜的問題，且成本較低。簡易電子鐘的功能不復雜，可靈應用于各種領域。AT89C514kFlash128RAM32口線，看門狗（WDT），16位定時／計數(shù)器，一個5向量兩0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPURAM，RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。LEDDJ-598KDJ-598K管作為顯示器，其是帶有驅動器的六位數(shù)碼顯示管，如2-2。2-2顯示數(shù)碼管實形圖2-3顯示數(shù)碼管模塊電路圖數(shù)據(jù)插座：JSLED；JLEDLED第三章系統(tǒng)硬件電路設計3-1圖3-1 硬件電路方框圖單片機模塊設計芯片分析MCS-5180318051875140PinDIP3-2圖3-2 AT89C51MCS-5140VCC：+5VVSS：接地。RST：成單片機的復位初始化操作。XTAL1XTAL2：晶體和微調(diào)電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。P0P08I/O能有高電平輸出；當作輸入口使用時，必須先向電路中的鎖存器寫入“1”，F(xiàn)ET以避免鎖存器為“0”狀態(tài)時對引腳讀入的干擾。P1P18I/OFETP2P2P1MUX，P0I/OQP3P3I/O出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。當輸出第二功能信號時，該位應應置“1能信號的輸出是暢通的，從而實現(xiàn)第二功能信號的輸出，具體第二功能如表所示。晶振電路3-2AT89C51XTAL1，XTAL2。而在芯片內(nèi)部，XTAL1XTAL2圖3-2 晶振電路復位電路RST/VPDRST（9）加上持續(xù)兩個機器周期（24個振蕩周期）的高電平。例如，若時鐘頻率為12MHz，每機器周期為1μs，則只需RSTVCCRESET的時間大于兩個機器周期，便能正常復位。數(shù)碼顯示模塊設計

圖3-3 復位電路應，只要每位數(shù)碼管間隔時間足夠短，就可以給人以同時顯示的感覺。圖3-4數(shù)碼顯示電路按鍵模塊設計圖3-5為按鍵模塊電路原理圖，時鐘調(diào)整按鍵，分鐘調(diào)整按鍵，秒鐘調(diào)整按鍵。圖3-5 按鍵模塊電路圖四、系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)總體流程圖1，P0P21S源程序代碼

圖4-1系統(tǒng)總體流程圖S_SETBITP1.0;秒+1端口SO_SETBITP1.1;秒-1端口M_SETBITP1.2;分+1端口MO_SETBITP1.3;分-1端口H_SETBITP1.4;時+1端口HO_SETBITP1.5;時-1端口S EQUM EQUH EQUORG0000HLJMP START

;位;位;位ORG000FHLJMP ORG0100HSTART: MOVDPTR,#TABMOVH,#12MOVM,#0MOVS,#0MOVR0,#0MOVTMOD,#01HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HSETB TR0SETB ET0SETB EAS1: ACALL DELJB S_SET,A1INC SMOVA,SCJNE MOVS,#0LJMPK1S2:ACALLDELJBSO_SET,A1DECSMOVA,SCJNEA,#00,J2MOVS,#0LJMPA1S3:ACALLDELJBM_SET,A1K1:INCMMOVA,MCJNEA,#60,J3MOVM,#0LJMPK2S4:ACALLDELJBMO_SET,A1DECMMOVA,MCJNEA,#00,J4MOVM,#0LJMPA1S5:ACALLDELJBH_SET,A1K2:INCHMOVA,HCJNEA,#24,J5MOVS,#0MOVM,#0MOVH,#0LJMP S6: ACALL DELJB DECHMOVA,HCJNE MOVH,#0LJMP A1A1: ACALL DISPLAYJNB JNB SO_SET,S2JNB M_SET,S3JNB MO_SET,S4JNB H_SET,S5JNB HO_SET,S6LJMP A1J1: JB ACALL DISPLAYSJMP J1J2: JB SO_SET,A1ACALL SJMP J2J3: JB ACALL DISPLAYSJMP J3J4: JB MO_SET,A1ACALL SJMP J4J5: JB ACALL DISPLAYSJMP J5J6: JB HO_SET,A1ACALL SJMP J6INT_T0:MOVTH0,#3CH MOVTL0,#0B0HINC MOVA,R0CJNE A,#20,RETUNE ;設置中斷20INC SMOVR0,#0MOVA,SCJNE INC MMOVS,#0MOVA,MCJNE INC HMOVM,#0MOVA,HCJNE MOVH,#0MOVM,#0MOVS,#0MOVR0,#0RETUNE:RETIDISPLAY:MOVA,SMOVB,#10DIV CLR P2.6MOVC A,@A+DPTRCPL A

;秒片選H位MOVP0,AACALL SETB MOVA,BCLR P2.7MOVC CPL AMOVP0,AACALL SETB MOVA,MMOVB,#10DIV CLR P2.3MOVC CPL AMOVP0,AACALL SETB MOVA,BCLR P2.4MOVC CPL AMOVP0,AACALL SETB MOVA,HMOVB,#10DIV

;段選信號輸出口;秒片選L;分片選H;分片選LTAB:DEL:LOOP1:LOOP2:

CLR P2.0 ;時片選HMOVC A,@A+DPTRCPL AMOVP0,AACALL SETB MOVA,BCLR P2.1 ;時片選LMOVC A,@A+DPTRCPL AMOVP0,AACALL SETB RETDB MOVR6,#10MOVR7,#100DJNZ DJNZ RETEND

;數(shù)字字碼表五、系統(tǒng)仿真與測試系統(tǒng)仿真proteusproteus5-1圖5-1系統(tǒng)仿真圖實驗接線DJ-598KDJ-598KDJ-598KDJ-598K接線1接到 接到 接到秒加 P1.0秒減 P1.1

P0.0P0.1

JLED.7JLED.6

P2.P2.

JS.0JS.1分加分減P1.2P1.3P0.2P0.3JLED.5JLED.4P2.JS.2時加P1.4P0.4JLED.3P2.JS.3時減P1.5P0.5JLED.2P0.6JLED.1P2.JS.4P0.7JLED.0P2.JS.5接線2設置開關 設置設置JK外接CPU卡上K1、K8 ONｕVisionUSE：KeilMonitor-51DriverPort：撥碼開關K2K3K4、中的debugCOM1口KB651K5K6K7 OFFBandrate：57600仿真實驗接線，則按系統(tǒng)仿真圖進行線路的連接。實驗測試5-223:45:10圖5-2 23:45:10時刻的仿真效果總結個又一個難題，終于完成本次課題任務。通過本課程設計培養(yǎng)我的系統(tǒng)設計能力，使我得到了能力上的訓練，培養(yǎng)和提高我以下方面的能力：、調(diào)查研究、分析問題的能力(3)、查閱中外文獻的能力(4)、制定設計方案的能力(5)、計算機應用的能力(6)、設計計算和繪圖的能力(7)、技術經(jīng)濟指示的分析能力(8)、語言文字表達的能力課程設計結束了，但從中學到的知識會讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解參考文獻童詩白：《模擬電子技術基礎》高等教育出版社蘇家?。骸秵纹瑱C原理及應用技術》高等教育出版社肖 婧：《單片機入門與趣味實驗設計》，北京航天航空大學出版社李朝青：《單片機原理及接口