單片機課程設計51單片機電子時鐘

1、課程設計課程名稱 ： 單片機課程設計 題目名稱 ： 單片機電子時鐘 學 院 ： 電 信 學 院 專 業(yè) ： 電 子 工 程 姓 名 ： 學 號 ： 指導教師 ： 2010年11月7日 1、 課程設計名稱：51單片機電子時鐘2、 設計方案： 1、通過單片機內(nèi)部的計數(shù)/定時器，采用軟件編程來實現(xiàn)時鐘計數(shù)，一般稱為軟時鐘，這種方法的硬件線路簡單，系統(tǒng)的功能一般與軟件設計相關，通常用在對時間精度要求不高的場合。2、采用時鐘芯片，它的功能強大，功能部件集成在芯片內(nèi)部，具有自動產(chǎn)生時鐘等相關功能，硬件成本相對較高；軟件編程簡單，通常用在對時鐘精度要求較高的場合。三、設計內(nèi)容：這里采用應用廣泛的at89c5

2、2作為時鐘控制芯片，利用單片機內(nèi)部的定時/計數(shù)器t0 實現(xiàn)軟時鐘的目的。首先將t0設定工作于定時方式，對機器周期計數(shù)形成基準時間（50ms），然后用另一個定時/計數(shù)器t1對基準時間計數(shù)形成秒，妙計60次形成分，分計60形成小時，小時計到12。最后通過數(shù)碼管把它們的內(nèi)容在相應的位置顯示出來，達到時、分、秒計時的功能。此外還要實現(xiàn)對時間的調(diào)整功能，89c52的p1.0、p1.1、p1.2外接三個獨立按鍵，當按下p1.0按鍵時，系統(tǒng)進入調(diào)時間的狀態(tài)或啟動時間顯示的功能；當按下p1.1按鍵時，對顯示的數(shù)碼管進行加一的功能；當按下p1.2按鍵時，對顯示的數(shù)碼管進行減一的功能，達到調(diào)整時間的目的。 四、系

3、統(tǒng)軟件程序設計1.主程序 先對顯示單元和定時器/計數(shù)器初始化，然后重復調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當有按鍵按下時，則轉(zhuǎn)入相應的功能程序。2、 數(shù)碼管顯示模塊 本實驗有8個數(shù)碼管，從右到左為妙、橫線、分、橫線、時。在本系統(tǒng)中數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動態(tài)顯示。在存儲器中首先建立一張顯示信息的字段碼表，顯示時，先從顯示緩沖區(qū)中取出顯示的信息，然后通過查表程序在字段表中查出所顯示的信息的斷碼，從p0端口輸出，同時在p2端口進行數(shù)碼管顯示。 3、定時器/計數(shù)器t0中斷服務程序 t0用于計時，選中方式一，重復定時，定時時間設為50ms，定時時間到則中斷，在中斷服務程序中用一個計數(shù)器對50ms計數(shù)，計2

4、0次則對秒單元加一。秒單元加到60則對分單元加一，同時秒單元清0；分單元加到60則對時單元加一，同時分單元清0；時單元加到24則對時單元清0，標志一天時間計滿。在對各單元計數(shù)的同時，把他們的值放到存儲器單元的指定位置。流程圖如下：現(xiàn)場保護，重置初值，啟動下一個50ms是開始顯示單元清0t0、t1設為16位計數(shù)模式允許t0中斷調(diào)用顯示子程序進入功能程序按下鍵否開始中斷返回50ms計數(shù)器加一秒單元加一，50ms計數(shù)器清0分單元加一，秒單元清0時單元加一，分單元清0時單元清050ms計數(shù)器=20？秒單元=60?分單元=60？時單元=24？主程序流程圖t0中斷服務程序nononono 4、按鍵處理模塊

5、 按鍵設置為：如果沒有按鍵嗎，則時鐘正常走時。當按下k0鍵時，進入調(diào)分狀態(tài)，時鐘停止走動；按k1和k2按鍵可以進行加一和減一操作；繼續(xù)按k0鍵可以分別進行分和小時的調(diào)整；最后按k0鍵啟動計時。5、 匯編語言程序org 0000hljmp startorg 000bhljmp init0 start:mov r0,#70h;主程序開始mov r7,#0ch init:mov r0,#00hinc r0djn z r7,initmov 72h,#10;對連字符進行裝值mov 75h,#10mov tmod,#01h;選擇定時器/計數(shù)器t0的方式1mov tl0,#0b0h;對低位賦初值mov th

6、0,#03ch;高位賦初值setb easetb et0setb tr0 start1:lcall scanlcall keyscansjmp start1 dl1ms:mov r6,#14h;延時1子程序 dl1:mov r7,#19h dl2:djnz r7,dl2djnz r6,dl1ret dl20ms:acall scan;延時20ms子程序acall scanacall scanret ;數(shù)碼管顯示程序開始 scan:mov a,78hmov b,#0ahdiv ab ;時間秒的十位送給a，時間秒的個位送bmov 71h,a;時間秒要顯示的十位mov 70h,b;時間秒要顯示的個位

7、mov a,79hmov b,#0ahdiv ab;時間分的十位送給a，時間分的個位送bmov 74h,a;時間分要顯示的十位送地址mov 73h,b;時間分要顯示的個位送地址mov a,7ahmov b,#0ahdiv ab;時間時的十位送給a，時間時的個位送bmov 77h,a;時間時顯示的十位送地址mov 76h,b;時間時要顯示的個位送地址mov r1,#70hmov r5,#0fehmov r3,#08h scan1:mov a,r5;數(shù)碼管的顯示程序mov p2,amov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptr;對字段表取值顯示mov p0,amov a,r5

8、lcall dl1msinc r1mov a,r5rl amov r5,adjnz r3,scan1mov p2,#0ffhmov p0,#0ffhret ;09和-的字段表tab:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,0bfh ;定時/計數(shù)器t0中斷程序 init0:push accpush pswclr et0clr tr0mov tl0,#0b0hmov th0,#03chsetb tr0inc 7bhmov a,7bhcjne a,#14h,outt0;50ms是否到20次，沒有到就繼續(xù)執(zhí)行50ms的延時mov 7bh,#00i

9、nc 78hmov a,78hcjne a,#3ch,outt0;一秒的延時是否計到60次，沒有就繼續(xù)執(zhí)行 mov 78h,#00inc 79hmov a,79hcjne a,#3ch,outt0mov 79h,#00inc 7ahmov a,7ahcjne a,#18h,outt0;60分鐘的延時是否計到24次，沒有就 繼續(xù)執(zhí)行程序mov 7ah,#00 outt0:setb et0;啟動定時器t0pop pswpop accreti;按鍵處理程序 keyscan:clr eajnb p1.0,keyscan0;p1.0有按鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序jnb p1.1,keyscan1;p1.1有按

10、鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序jnb p1.2,keyscan2;p1.2有按鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序 keyout:setb earet keyscan0:lcall dl20ms;20ms的延時消抖jb p1.0,keyout wait0:jnb p1.0,wait0;判斷按鍵是否松手， 松手就往下執(zhí)行程序inc 7chmov a,7chclr et0clr tr0cjne a,#03h,keyout;按下第一次和第二次對時、分選定mov 7ch,#00;按下第三次時就啟動計時setb et0setb tr0sjmp keyout keyscan1:lcall dl20ms;按鍵加一的程序jb p1.1

11、,keyout wait1:jnb p1.1,wait1mov a,7chcjne a,#02h,kscan11;如果功能鍵按下則對時加一調(diào)整inc 79hcjne a,#3ch,keyout;如果加到60則清零mov 79h,#00sjmp keyout kscan11:inc 7ah;如果功能鍵是按下第 二次則對分進行加一調(diào)整mov a,7ahcjne a,#18h,keyoutmov 7ah,#00sjmp keyout keyscan2:lcall dl20ms;延時消抖程序jb p1.2,keyout wait2:jnb p1.2,wait2;判斷是否放開按鍵mov a,7chcjn

12、e a,#02h,kscan21;如果功能鍵是按下第一次對時進行減一dec 79hmov a,79hcjne a,#0ffh,keyoutmov 79h,#3bhsjmp keyout kscan21:dec 7ah;如果功能鍵是按下第二次則對分進行減一cjne a,#0ffh,keyoutmov 7ah,#17hsjmp keyoutend6、軟件編譯環(huán)境：keil uvision2 確保生成 . hex文件5、 系統(tǒng)硬件電路的設計系統(tǒng)的硬件主要包括單片機芯片，數(shù)碼管顯示，按鍵開關電路，它的硬件電路如下圖所示，單片機采用廣泛使用的at89c52，系統(tǒng)時鐘采用12mhz的晶振，八個數(shù)碼管顯示，

13、小時與分鐘與秒鐘間用短橫線，采用共陽極七段式數(shù)碼管，p0口為段選碼輸出端，p2口為位選碼輸出端。硬件電路如圖所示：6、 課程設計總結經(jīng)過一周的時間以及對整本教材的知識總結，把課程設計分成了硬件和軟件兩大模塊。 總的來說，硬件部分很好入手，電路也教簡單，主要涉及的是簡單的按鍵、電容、電阻、晶振和數(shù)碼管。在軟件部分，細分為了按鍵模塊、顯示模塊、定時/計數(shù)模塊，最后把幾個模塊整合在主程序模塊中，使得程序簡單明了。整個設計過程中遇到的最大問題是軟件的編寫，由于采用的是匯編語言，其間使用到的各種寄存器、存儲器地址、變量很多，很難對程序的整體把握。通過電子鐘的設計，對單片機的原理、結構、外圍電路進一步的了

14、解。在整個設計過程中學到了團體精神和獨立解決問題的重要性。為以后的求職之路打下了基礎。7、 參考資料 1單片機原理與應用 謝維成 楊加國 編著 2 單片機應用與仿真調(diào)試 嚴天峰 編著3模擬電子技術（第三版） 胡宴如 耿蘇燕 編著4數(shù)字電子技術（第三版） 楊志忠 衛(wèi)樺林 編著 org 0000hljmp startorg 000bhljmp init0 start:mov r0,#70h;主程序開始mov r7,#0ch init:mov r0,#00hinc r0djnz r7,initmov 72h,#10;對連字符進行裝值mov 75h,#10mov tmod,#01h;選擇定時器/計數(shù)器

15、t0的方式1mov tl0,#0b0h;對低位賦初值mov th0,#03ch;高位賦初值setb easetb et0setb tr0 start1:lcall scanlcall keyscansjmp start1 dl1ms:mov r6,#14h;延時1子程序 dl1:mov r7,#19h dl2:djnz r7,dl2djnz r6,dl1ret dl20ms:acall scan;延時20ms子程序acall scanacall scanret ;數(shù)碼管顯示程序開始 scan:mov a,78hmov b,#0ahdiv ab ;時間秒的十位送給a，時間秒的個位送bmov 71

16、h,a;時間秒要顯示的十位mov 70h,b;時間秒要顯示的個位mov a,79hmov b,#0ahdiv ab;時間分的十位送給a，時間分的個位送bmov 74h,a;時間分要顯示的十位送地址mov 73h,b;時間分要顯示的個位送地址mov a,7ahmov b,#0ahdiv ab;時間時的十位送給a，時間時的個位送bmov 77h,a;時間時顯示的十位送地址mov 76h,b;時間時要顯示的個位送地址mov r1,#70hmov r5,#0fehmov r3,#08h scan1:mov a,r5;數(shù)碼管的顯示程序mov p2,amov a,r1mov dptr,#tabmovc a

17、,a+dptr;對字段表取值顯示mov p0,amov a,r5lcall dl1msinc r1mov a,r5rl amov r5,adjnz r3,scan1mov p2,#0ffhmov p0,#0ffhret ;09和-的字段表tab:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,0bfh ;定時/計數(shù)器t0中斷程序 init0:push accpush pswclr et0clr tr0mov tl0,#0b0hmov th0,#03chsetb tr0inc 7bhmov a,7bhcjne a,#14h,outt0;50ms是否

18、到20次，沒有到就繼續(xù)執(zhí)行50ms的延時mov 7bh,#00inc 78hmov a,78hcjne a,#3ch,outt0;一秒的延時是否計到60次，沒有就繼續(xù)執(zhí)行 mov 78h,#00inc 79hmov a,79hcjne a,#3ch,outt0mov 79h,#00inc 7ahmov a,7ahcjne a,#18h,outt0;60分鐘的延時是否計到24次，沒有就 ;繼續(xù)執(zhí)行程序mov 7ah,#00 outt0:setb et0;啟動定時器t0pop pswpop accreti;按鍵處理程序 keyscan:clr eajnb p1.0,keyscan0;p1.0有按鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序jnb p1.1,keyscan1;p1.1有按鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序jnb p1.2,keyscan2;p1.2有按鍵按下則跳轉(zhuǎn)到子程序 keyout:setb earet keyscan0:lcall dl20ms;20ms的延時消抖jb p1.0,keyout wait0:jnb p1.0,wait0;判斷按鍵是否松手， 松手就往下執(zhí)行程序inc 7