課程設(shè)計單片機控制的數(shù)字鐘

1、 單片機課程設(shè)計 單片機控制的數(shù)字鐘 專 業(yè)：自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 二七年七月十六日一、 緒論 20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。例如，許多火災(zāi)都是由于人們一時忘記了關(guān)閉煤氣或是忘記充電時間。尤其在醫(yī)院，每次護士都會給病人

2、作皮試，測試病人是否對藥物過敏。注射后，一般等待5分鐘，一旦超時，所作的皮試試驗就會無效。手表當(dāng)然是一個好的選擇，但是，隨著接受皮試的人數(shù)增加，到底是哪個人的皮試到時間卻難以判斷。所以，要制作一個定時系統(tǒng)。隨時提醒這些容易忘記時間的人。 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、定時啟閉電路、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備，甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。 因為是一個初學(xué)者，所以本次通過設(shè)計一個比較簡單的數(shù)字鐘，來加強

3、對單片機的認(rèn)識，并通過此次設(shè)計學(xué)習(xí)一些基本的單片機理論知識及其實際應(yīng)用。二、設(shè)計思路本設(shè)計采用8051單片機直接控制LED數(shù)碼管顯示來實現(xiàn)數(shù)字鐘（采用12MHz晶振，中斷方式采用定時器0方式2，定時250微妙，則循環(huán)4000次為1秒），所設(shè)計時鐘可以隨時對時間進行調(diào)整（調(diào)整采用分別對“時”“分”“秒”進行調(diào)整，且互不干擾），調(diào)整后按調(diào)整的時間往后按秒計時，時間格式采用24小時進制，顯示范圍為00：00：00到23：59：59。三、設(shè)計所達到的目標(biāo) 1) 開機時，顯示12：00：00的時間并開始運行，數(shù)字鐘采用24小時進制；2) P0.0/AD0控制“秒”的調(diào)整，每按一次加1秒；3) P0.1/

4、AD1控制“分”的調(diào)整，每按一次加1分；4) P0.2/AD2控制“時”的調(diào)整，每按一次加一個小時；四、程序流程圖開機初始化鍵盤掃描按鍵處理結(jié)果顯示定時器0中斷入口時間運行處理返回主函數(shù)五、電路原理圖 六、系統(tǒng)板上硬件連線 1) 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0P1.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的AH端口上，控制顯示對應(yīng)時間值；2) 把“單片機系統(tǒng)：區(qū)域中的P3.0P3.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S8端口上，其中P3.2,P3.5控制顯示“：”，其余六口分別選通顯示“秒”、“分”、“時”的顯示數(shù)碼管； 3) 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0/AD0、P0

5、.1/AD1、P0.2/AD2端口分別用導(dǎo)線連接到“獨立式鍵盤”區(qū)域中的SP3、SP2、SP1端口上，鍵盤另一端接地； 七、相關(guān)基本知識 1) 數(shù)碼管工作原理：共陽極數(shù)碼管中8個發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接一起。通常,公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸入端為低電平時，該端所連接的字段導(dǎo)通并點亮。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時，要求段驅(qū)動電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。共陰極數(shù)碼管中8個發(fā)光二極管的陰極（二極管負端）連接在一起。通常，共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動

6、電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時，該端所連接的字符導(dǎo)通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。同樣，要求段驅(qū)動電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。（a）外型結(jié)構(gòu) （b）共陰極 （c）共陽極圖1.1 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖2) 獨立式按鍵識別過程：本設(shè)計使用獨立按鍵掃描低電平有效，但是可能有抖動現(xiàn)象，所以要用軟件延時的方法來消除抖動的影響，使每一次按鍵均有效；3) “時”，“分”，“秒”數(shù)據(jù)送出顯示處理方法:要使數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的數(shù)字或字符，必須使段數(shù)據(jù)口輸出相應(yīng)的字碼編碼。對照圖1.1（a），字型碼各位定義如表1.1表1.1 數(shù)碼管

7、各段與輸出口各位的對應(yīng)關(guān)系輸出口各位D7D6D5D4D3D2D1D0數(shù)碼管各段DpgFedcba如使用共陽極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為0表示對應(yīng)字段亮，數(shù)據(jù)為1表示對應(yīng)字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為0表示對應(yīng)字段暗，數(shù)據(jù)為1表示對應(yīng)字段亮。如要顯示“0”，共陽極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：11000000B（即C0H）；共陰極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：00111111B（3FH）。依次類推，可求得數(shù)碼管字型編碼如表1.2所示。時分秒的顯示都采用除十取整和除十取余的方法來控制顯示十位和個位數(shù)字。表1.2 數(shù)碼管字型編碼表顯示字符字型共陽極共陰極dpgFeDcba字型碼dpgfedcba字型碼0011000000C

8、0H001111113FH1111111001F9H0000011006H2210100100A4H010110115BH3310110000B0H010011114FH441001100199H0110011066H551001001092H011011016DH661000001082H011111017DH7711111000F8H0000011107H881000000080H011111117FH991001000090H011011116FHAA1000100088H0111011177HBB1000001183H011111007CHCC11000110C6H0011100139

9、HDD10100001A1H010111105EHEE1000011086H0111100179HFF100011108EH0111000171HHH1000100189H0111011076HLL11000111C7H0011100038HPP100011008CH0111001173HRR11001110CEH0011000131HUU11000001C1H001111103EHYY1001000191H011011106EH10111111BFH0100000040H.011111117FH1000000080H熄滅滅11111111FFH0000000000H八、C語言源程序 #inc

10、lude <reg51.h>unsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00;unsigned char dispbitcode=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned char dispbuf8=0,0,16,0,0,16,0,0;unsigned char dispbitcnt;unsigned char second;unsigned c

11、har minute;unsigned char hour=12;unsigned int tcnt;unsigned char mstcnt;unsigned char i,j;sbit P0_0=P00;sbit P0_1=P01;sbit P0_2=P02;void main(void)TMOD=0x02; /定時器0工作方式2TH0=0x06; /定時250微秒TL0=0x06;TR0=1; /定時器0允許中斷ET0=1;EA=1; /開放總中斷 while(1) if(P0_0=0) for(i=5;i>0;i-) /消抖動 for(j=248;j>0;j-); if(P

12、0_0=0) second+; if(second=60) second=0; dispbuf0=second%10; dispbuf1=second/10; while(P0_0=0); if(P0_1=0) for(i=5;i>0;i-) /消抖動 for(j=248;j>0;j-); if(P0_1=0) minute+; if(minute=60) minute=0; dispbuf3=minute%10; dispbuf4=minute/10; while(P0_1=0); if(P0_2=0) for(i=5;i>0;i-) /消抖動 for(j=248;j>

13、;0;j-); if(P0_2=0) hour+; if(hour=24) hour=0; dispbuf6=hour%10; dispbuf7=hour/10; while(P0_2=0); void t0(void) interrupt 1 using 0 mstcnt+; if(mstcnt=8) mstcnt=0; P1=dispcodedispbufdispbitcnt; P3=dispbitcodedispbitcnt; dispbitcnt+; if(dispbitcnt=8) dispbitcnt=0; tcnt+; if(tcnt=4000) tcnt=0; second+; if(second=60) second=0; minute+; if(minute=60) minute=0; hour+; if(hour=24) hour=0; dispbuf0=second%10; dispbuf1=second/10; dispbuf3=minute%10; dispbuf4=minute/10; dispbuf6=hour%10; dispbuf7=hour/10; 九、實驗總結(jié)與心得體會本實驗雖然簡單，但仍使我對單片機有了進一步的了解，因為對匯編語言不是很了解，用匯