基于μPD78F0485單片機實驗板的實時時鐘程序設(shè)計與實現(xiàn)

1、基于PD78F0485單片機實驗板的實時時鐘程序設(shè)計與實現(xiàn) 專業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 班級： 11級 學(xué)號： 姓名： 基于PD78F0485單片機實驗板的實時時鐘程序設(shè)計與實現(xiàn)1實驗環(huán)境 硬件：PC、µPD78F0485單片機。 軟件：Windows7 操作系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境支持軟件NEC Electronics Microcomputer、 Microsoft Visio 繪圖2功能描述 a)液晶屏可切換顯示日期和時間。 b)具有日期和時間校對功能。 c)用LED1LED12模擬秒針走動。 d)有鬧鐘功能。3總體設(shè)計 3.1顯示設(shè)計 a）在LCD上顯示年月日，分別用兩位數(shù)表示年月日。年

2、的值從0099；月的值從 0112；日的值如果是2月，閏年為0129，平年為0128，其他月份大月為0131， 小月為0130。圖 3.1.1 年月日的顯示 b)在LCD上顯示星期時分，分別用兩位數(shù)表示星期時分。星期的值從0006，其中 00表示星期天，其它的則一一對應(yīng)；時采用24小時制，其值從0023；分的值從 0059。圖 3.1.2 星期時分的顯示 c)在LCD上顯示時分秒。時采用24小時制，其值從0023；分的值從0059；秒的 值從0059。圖 3.1.3 時分秒的顯示 3.2時間顯示切換設(shè)計 設(shè)置一個全局變量i，初值為0。每按一下KEY1，i的值加一。當(dāng)i = 0,1,2,3時，L

3、CD顯示年月日。當(dāng)i = 4,5,6時，LCD顯示星期時分。當(dāng)i = 7時，LCD顯示時分秒。當(dāng)i >7時，i自動變?yōu)?。 3.3日期和時間校對設(shè)計 通過前面設(shè)置的全局變量i和KEY3來實現(xiàn)。當(dāng)i = 1時，每按一下KEY3，年的值就加一，直到大于99時自動變?yōu)?0。當(dāng)i = 2時，每按一下KEY3，月的值就加一，直到大于12時自動變?yōu)?1。當(dāng)i = 3時，每按一下KEY3，日的值就加一，直到大于當(dāng)月天數(shù)時自動變?yōu)?1。當(dāng)i = 4時，每按一下KEY3，星期的值就加一，直到大于06時自動變?yōu)?0。當(dāng)i = 5時，每按一下KEY3，時的值就加一，直到大于23時自動變?yōu)?0。當(dāng)i = 6時，

4、每按一下KEY3，分的值就加一，直到大于59時自動變?yōu)?0。 3.4鬧鐘顯示設(shè)計當(dāng)按下KEY2時，LCD顯示鬧鐘設(shè)定的時間。圖 3.4 鬧鐘的顯示 3.5鬧鐘調(diào)整設(shè)計 當(dāng)按下KEY5時，鬧鐘的時就加一，到23時就歸零。當(dāng)按下KEY6時，鬧鐘的分就加一，到59時就歸零。 3.6鬧鐘開關(guān)設(shè)計 通過KEY4控制鬧鐘的開關(guān)，并用LED燈的亮滅來顯示。將LED燈端口的輸出信號 作為鬧鐘是否響鈴的一個判斷條件。按下KEY4，LED燈的輸出信號取反，輸出信號為 1時燈亮并且鬧鐘打開，為0時燈滅并且鬧鐘關(guān)閉。 3.7鬧鐘響鈴設(shè)計 當(dāng)鬧鐘設(shè)定的時分與時鐘的時分相等并且鬧鐘處于打開狀態(tài)時，蜂鳴器就會發(fā)出響聲。 3

5、.8用LED1LED12模擬秒針走動設(shè)計 將端口13、14、15設(shè)置為輸出模式，設(shè)置1個全局變量s,初值為-1。當(dāng)1秒中斷來到時s的值加一模12。根據(jù)s的值亮相應(yīng)的燈，并且滅上一個燈。實現(xiàn)一秒亮一個燈。4功能模塊設(shè)計 4.1主模塊圖 4.1 主模塊流程圖 當(dāng)按鍵按下時，會改變KEY的值。當(dāng)KEY1按下時，KEY的值就等于1，以此類推。主模塊是一個無限循環(huán)，當(dāng)KEY改變時，它就會轉(zhuǎn)到相應(yīng)的分支，執(zhí)行相應(yīng)的的功能。從而響應(yīng)用戶的操作。如KEY2被按下，則主模塊就會轉(zhuǎn)到分支2，然后調(diào)用鬧鐘顯示函數(shù)，顯示鬧鐘的當(dāng)前設(shè)置值。 4.2 初始化模塊 選定cpu的時鐘為5.0Hz。將所有接LCD的引腳指定為L

6、CD引腳，確定LCD的顯示頻率，打開LCD顯示。將P4的六個端口設(shè)置為輸出模式，接通上拉電阻，并且允許六個按鍵中斷。將P13、14、15的所有端口設(shè)置為輸出模式。將P3.3和P3.4端口設(shè)置為輸出。選擇8MHz內(nèi)部高速時鐘作為主系統(tǒng)時鐘，實時計數(shù)器時鐘=fprs/28=32.768KHz。將周期性定時中斷打開，設(shè)置為24小時制，1秒定時中斷。將年的初值設(shè)置為13，月初值為01，日初值為01，星期初值為00，時初值為12，分初值為00。 4.3 實時時鐘模塊 利用實時計數(shù)器來實現(xiàn)實時時鐘模塊。實時計數(shù)器的秒計數(shù)寄存器、分計數(shù)寄存器、時計數(shù)寄存器、日計數(shù)寄存器、周計數(shù)寄存器、月計數(shù)寄存器、年計數(shù)寄

7、存器在開啟計數(shù)模式后會自動計數(shù)。然后只要在一秒中斷到來時，將寄存器中的值讀入對應(yīng)變量中，送到顯示刷新模塊刷新后顯示就能實現(xiàn)實時時鐘了。 4.4 鬧鐘設(shè)置模塊 圖 4.4 鬧鐘設(shè)置模塊流程圖 利用變量hour1和minute1來實現(xiàn)鬧鐘功能。當(dāng)KEY5或KEY6被按下就會分別調(diào)用鬧鐘的調(diào)時、調(diào)分模塊來設(shè)置鬧鐘的時間。Hour1的值大于23時歸零，minute1的值大于59時歸零。 4.5 INTRTC中斷處理模塊 在一秒中斷到來時，將實時計數(shù)器的秒計數(shù)寄存器、分計數(shù)寄存器、時計數(shù)寄存器、日計數(shù)寄存器、周計數(shù)寄存器、月計數(shù)寄存器、年計數(shù)寄存器中的值從BCD碼轉(zhuǎn)換為十進制送入到相對應(yīng)的變量中，等待顯

8、示刷新模塊調(diào)用。 4.6 顯示刷新模塊 主模塊在循環(huán)中會不停的調(diào)用此模塊，將實時時鐘的最新值轉(zhuǎn)換為LCD的顯示碼，并送入到顯示的緩存中，等待顯示模塊調(diào)用。 4.7 時鐘調(diào)時模塊圖 4.7 時鐘調(diào)時模塊流程圖 此模塊根據(jù)全局變量i的值，當(dāng)KEY3被按下時，分別對實時時鐘的年、月、日、星期、時、分、秒進行調(diào)整，達到調(diào)時目的。當(dāng)各個寄存器的值達到所對應(yīng)的最大值時，根據(jù)各自的性質(zhì)歸零或歸一。 4.8 按鍵中斷模塊 根據(jù)被按下的鍵，將KEY設(shè)置成對應(yīng)的值。KEY1對應(yīng)的值為1，以此類推。 4.9 鬧鐘響鈴模塊 圖 4.9 鬧鐘響鈴模塊流程圖 當(dāng)鬧鐘設(shè)置的時、分與實時時鐘的時分相等并且P3.4端口的輸出值

9、為1即LED燈亮?xí)r，打開蜂鳴器的輸出。蜂鳴器就會發(fā)出聲音提醒鬧鐘時間到了。 4.10 顯示模塊圖 4.10 顯示模塊流程圖 此模塊根據(jù)全局變量i的值，將對應(yīng)的顯示緩存區(qū)中的內(nèi)容依次顯示。 4.11 流水燈模塊 當(dāng)一秒中斷來到時，根據(jù)變量s的值，LED亮起對應(yīng)的燈，并關(guān)閉上一個燈，s 的值加一模十二。5 操作說明 按下KEY1鍵，改變LCD的顯示內(nèi)容。按四下KEY1鍵顯示從年月日變?yōu)樾瞧跁r分再按三下KEY1鍵顯示又變?yōu)闀r分秒。 按下KEY3鍵，進行調(diào)時。當(dāng)按了一下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對年進行調(diào)整；當(dāng)按了兩下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對月進行調(diào)整；當(dāng)按了三下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對

10、日進行調(diào)整；當(dāng)按了四下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對星期進行調(diào)整；當(dāng)按了五下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對時進行調(diào)整；當(dāng)按了六下KEY1鍵再按KEY3鍵時，對分進行調(diào)整。 按下KEY2鍵，顯示鬧鐘的設(shè)定時間。再按下KEY5鍵，對鬧鐘的設(shè)定時間進行時調(diào)整；再按下KEY6鍵，對鬧鐘的設(shè)定時間進行分調(diào)整。 按下KEY4鍵，將P3.4 LED燈打開，并開啟鬧鐘功能。再按一下關(guān)閉P3.4 LED燈，并關(guān)閉鬧鐘功能。 LED1LED12每一秒依次亮一個燈。6 總結(jié) 經(jīng)過幾周的單片機課程設(shè)計，已基本完成課題要求。功能上基本達標(biāo)：時鐘的顯示，調(diào)時功能。時鐘顯示功能，精確度完全可以滿足日常生活顯示時間的需要；調(diào)

11、時功能，方便快捷。 本次設(shè)計是結(jié)合書本樣例和老師給的樣例，獨立設(shè)計完成。   另外，在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前沒有做過這樣的設(shè)計但通過這次設(shè)計我學(xué)會了很多東西，單片機課程設(shè)計重點就在于軟件算法的設(shè)計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序并不是一件簡單的事，比如寫一個程序看其功能很少認(rèn)為編寫程序簡單，但到編的時候才發(fā)現(xiàn)一些細(xì)微的知識或低級錯誤經(jīng)常犯做不到最后常常失敗，所以有些東西只有學(xué)精弄懂并且要細(xì)心才行，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。   從這次的課程設(shè)計中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)

12、習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的練習(xí)的過程中才能提高，我想這就是我在這次課程設(shè)計中的最大收獲。附錄 程序清單：#pragma sfr /使用特殊功能寄存器#pragma access /使用絕對地址指令#pragma EI /使用開中斷關(guān)中斷功能#pragma DI#pragma interrupt INTKR inter RB1 /定義按鍵中斷#pragma interrupt INTRTC RTC_INTRTC /定義周期性定時中斷char SEC_Num; /定義一個秒單元char MIN_Num; /定義一個分單元char

13、HOUR_Num; /定義一個時單元char DAY_Num; /定義一個日單元char WEEK_Num; /定義一個周單元char MONTH_Num;/定義一個月單元char YEAR_Num; /定義一個年單元unsigned char hour1 = 0; /初始化鬧鐘時單元=0unsigned char minute1 = 0;/初始化鬧鐘分單元=0unsigned int numbercode10 = 0x070d , 0x0600 , 0x030e , 0x070a , 0x0603 , 0x050b , 0x050f , 0x0700 , 0x070f , 0x070b ;/

14、數(shù)字“0”-“9”的顯示碼unsigned char i=0;/顯示轉(zhuǎn)換標(biāo)志，i=0,1,2,3時顯示年月日；i=4,5,6時顯示星期時分；i=7時顯示時分秒unsigned char KEY=0; /定義全局變量keyunsigned int s=-1; /定義全局變量sunsigned int buffy_m_d6; /年月日的數(shù)碼顯示緩存區(qū)unsigned int buffw_h_m6; /星期時分的數(shù)碼顯示緩存區(qū)unsigned int buffh_m_s6; /時分秒的數(shù)碼顯示緩存區(qū)unsigned int buffhm16; /鬧鐘的數(shù)碼顯示緩存區(qū)void delay(); /延時

15、函數(shù)unsigned int BCDtoDec( char bcd) /BCD碼轉(zhuǎn)換十進制函數(shù)char DectoBCD(int Dec) /十進制轉(zhuǎn)換BCD碼函數(shù)unsigned int m_days(unsigned int mmonth) /計算當(dāng)月天數(shù)函數(shù)void inter() /按鍵中斷處理函數(shù)void RTC_INTRTC() /INTRTC中斷處理函數(shù)void noise() /鬧鐘響鈴函數(shù)void freshdisplaybuffer() /顯示緩存區(qū)刷新函數(shù)void d_c_inter() /切換時間函數(shù)void play6bit() /顯示函數(shù)void set_hour(

16、) /鬧鐘使顯示函數(shù)void set_minute() /鬧鐘分顯示函數(shù)void set_inter() /調(diào)整時間函數(shù)void hour_inter() /鬧鐘調(diào)時函數(shù)void minute_inter() /鬧鐘調(diào)分函數(shù)/-延時函數(shù)void delay()int i;for(i=0;i<=100;i+);/-將BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制的函數(shù)unsigned int BCDtoDec( char bcd) unsigned int i, tmp; tmp = (bcd>>4)&0x0F)*10 + (bcd&0x0F); return tmp;/-將十進制轉(zhuǎn)換成

17、BCD碼的函數(shù)char DectoBCD(int Dec) char Bcd; Bcd = (Dec/10)<<4) + (Dec%10) & 0x0F); return Bcd;/-計算當(dāng)前月中天數(shù)的函數(shù)unsigned int m_days(unsigned int mmonth)unsigned int days;if(mmonth=4)|(mmonth=6)|(mmonth=9)|(mmonth=11)days=30;else if (mmonth=2)if(BCDtoDec(YEAR)%4=0) /判斷是否是閏年days=29;elsedays=28;else d

18、ays=31;return(days);/-按鍵中斷處理函數(shù)void inter()DI(); switch(P4 & 0x3F) case 0x3e:KEY=1;break; case 0x3d:KEY=2;break; case 0x3b:KEY=3;break; case 0x37:KEY=4;break; case 0x2f:KEY=5;break; case 0x1f:KEY=6;break; default: break; EI();/-INTRTC中斷處理函數(shù)void RTC_INTRTC()RWAIT = 1; /RWAIT標(biāo)志置1，讀取實時時鐘數(shù)據(jù)while(RWST

19、=0); /檢測是否處于讀、寫模式，RWST=1表示處于讀寫模式SEC_Num =BCDtoDec(SEC); /將秒鐘數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到SEC_Num中MIN_Num =BCDtoDec(MIN); /將分鐘數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到MIN_Num中HOUR_Num =BCDtoDec(HOUR); /將小時數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到HOUR_Num中DAY_Num =BCDtoDec(DAY); /將日計數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到HOUR_Num中 WEEK_Num =BCDtoDec(WEEK); /將周計數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到WEEK_Num中MONTH_Num =BCDtoDec(MONTH); /將

20、月計數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到MONTH_Num中YEAR_Num =BCDtoDec(YEAR); /將年計數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制讀取到Y(jié)EAR_Num中RWAIT = 0;while(RWST=1); /檢測是否處于計數(shù)模式，RWST=0表示處于計數(shù)模式 s=(s+1)%12; /流水燈處理，每一秒換一個燈顯示switch(s) case 0: P15.3=0;P13.0=1; break; case 1: P13.0=0;P13.1=1; break; case 2: P13.1=0;P13.2=1; break; case 3: P13.2=0;P13.3=1; break; case 4: P13

21、.3=0;P14.0=1; break; case 5: P14.0=0;P14.1=1; break; case 6: P14.1=0;P14.2=1; break; case 7: P14.2=0;P14.3=1; break; case 8: P14.3=0;P15.0=1; break; case 9: P15.0=0;P15.1=1; break; case 10: P15.1=0;P15.2=1; break; case 11: P15.2=0;P15.3=1; break; default:break; /-鬧鐘響鈴函數(shù)void noise()if(hour1=HOUR_Num&

22、amp;&minute1=MIN_Num&&P3.4=1)CKS=0X80;delay();BZOE=0;/-顯示緩存區(qū)刷新函數(shù)void freshdisplaybuffer() buffy_m_d5=numbercodeYEAR_Num/10; /年月日顯示刷新 buffy_m_d4=numbercodeYEAR_Num%10; buffy_m_d4|=0x0800; buffy_m_d3=numbercodeMONTH_Num/10; buffy_m_d2=numbercodeMONTH_Num%10; buffy_m_d2|=0x0800; buffy_m_d1=

23、numbercodeDAY_Num/10; buffy_m_d0=numbercodeDAY_Num%10; buffw_h_m5=numbercodeWEEK_Num/10; /星期時分顯示刷新 buffw_h_m4=numbercodeWEEK_Num%10; buffw_h_m4|=0x0800; buffw_h_m3=numbercodeHOUR_Num/10; buffw_h_m2=numbercodeHOUR_Num%10; buffw_h_m2|=0x0800; buffw_h_m1=numbercodeMIN_Num/10; buffw_h_m0=numbercodeMIN_N

24、um%10; buffh_m_s5=numbercodeHOUR_Num/10; /時分秒顯示刷新 buffh_m_s4=numbercodeHOUR_Num%10; buffh_m_s4|=0x0800; buffh_m_s3=numbercodeMIN_Num/10; buffh_m_s2=numbercodeMIN_Num%10; buffh_m_s2|=0x0800; buffh_m_s1=numbercodeSEC_Num/10; buffh_m_s0=numbercodeSEC_Num%10;/-切換時間函數(shù)void d_c_inter()DI();if(i<7)i+;els

25、ei=0; EI();/-顯示函數(shù)void play6bit()unsigned int dp=0;unsigned int b6;unsigned int LCD_addr;LCD_addr=0xFA4A;while (dp<6)switch(i) case 0: case 1: case 2: case 3:bdp = buffy_m_d dp;break;/i=0,1,2,3時顯示年月日 case 4: case 5: case 6:bdp = buffw_h_m dp;break;/i=4,5,6時顯示星期時分 case 7:bdp = buffh_m_s dp;break;/i

26、=7使顯示時分秒pokew(LCD_addr,bdp);delay();pokew(LCD_addr,0x0000);LCD_addr = LCD_addr-2;dp+;/-鬧鐘時顯示函數(shù)void set_hour()unsigned int dp=4;unsigned int a6;unsigned int LCD_addr;LCD_addr=0xFA42;buffhm15=numbercodehour1/10; buffhm14=numbercodehour1%10;buffhm14|=0x0800;while (dp<6)adp=buffhm1dp;pokew(LCD_addr,a

27、dp);delay();pokew(LCD_addr,0x0000);LCD_addr=LCD_addr-2;dp+;/-鬧鐘分顯示函數(shù)void set_minute()unsigned int dp=0;unsigned int b6;unsigned int LCD_addr;LCD_addr=0xFA4A;buffhm13=numbercodeminute1/10;buffhm12=numbercodeminute1%10;buffhm11=0;buffhm10=0;while (dp<4)bdp=buffhm1dp;pokew(LCD_addr,bdp);delay();poke

28、w(LCD_addr,0x0000);LCD_addr=LCD_addr-2;dp+;/-調(diào)整時間函數(shù)void set_inter()DI();RTCE=0;switch(i)case 1: if(YEAR_Num<99) YEAR = DectoBCD(YEAR_Num+1); else YEAR = 0; break;case 2: if(MONTH_Num<12) MONTH = DectoBCD(MONTH_Num+1); else MONTH = 1; break;case 3: int temp =m_days(BCDtoDec(MONTH); /計算當(dāng)月天數(shù) if(D

29、AY_Num >= temp) DAY =1; else DAY = DectoBCD(DAY_Num+1); break;case 4: if(WEEK_Num<6) WEEK =DectoBCD(WEEK_Num+1); else WEEK = 0; break;case 5: if(HOUR_Num<23) HOUR = DectoBCD(HOUR_Num+1); else HOUR =0; break;case 6: if(MIN_Num<59) MIN = DectoBCD(MIN_Num+1); else MIN = 0; break; default :

30、break; RTCE=1;EI();/-鬧鐘調(diào)時函數(shù)void hour_inter()if(hour1<23) hour1+;else hour1=0;/-鬧鐘調(diào)分函數(shù)void minute_inter()if(minute1<59) minute1+;else minute1=0;/-主函數(shù)void main() PCC=0x00; /CPU的時鐘選擇（5.0Hz） PFALL=0x0F; /所有接LCD引腳指定為LCD引腳LCDC0=0x45; /確定LCD顯示頻率LCDMD=0x10; /LCD電源設(shè)置為1/5VDDLCDM=0xC0; /LCD顯示開PM4=0x3F; /P4的六個端口設(shè)置為輸入模式PU4=0x3F; /接通上拉電阻KRM=0x3F; /允許六個按鍵中斷KRMK=0;P3.4=0; /LED燈初始化為熄滅狀態(tài)PM3.4=0; /P3.3和P3.4端口設(shè)置為輸出模式P3.3=0;PM3.3=0; PM13=0xf0; /端口13,14,15