單片機(jī)課堂展示 基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)

1、基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字(shz)時(shí)鐘設(shè)計(jì)小組(xioz)成員：共二十四頁設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介一設(shè)計(jì)背景二AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 三設(shè)計(jì)方案四硬件電路設(shè)計(jì)五軟件設(shè)計(jì)與程序代碼 六主要內(nèi)容共二十四頁一、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)利用Atmel公司的AT89C51單片機(jī)對(duì)電子時(shí)鐘進(jìn)行開發(fā)，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件電路，應(yīng)用匯編進(jìn)行軟件編程，并用Proteus軟件進(jìn)行仿真演示、驗(yàn)證。主要介紹用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)80C51芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)的數(shù)字電子時(shí)鐘。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯滿刻度為“23時(shí)59分59秒”，且配有3個(gè)獨(dú)立鍵盤，可以

2、靈活地調(diào)節(jié)時(shí)間，并具有一定的擴(kuò)展性。 共二十四頁二、設(shè)計(jì)背景十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計(jì)時(shí)產(chǎn)品就是電子萬年歷，它是近代世界鐘表業(yè)界的第三次革命。第一次是擺和擺輪游絲的發(fā)明，相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)械振蕩頻率源使鐘表的走時(shí)差從分級(jí)縮小到秒級(jí)，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機(jī)械鐘或表。第二次革命是石英晶體振蕩器的應(yīng)用，發(fā)明了走時(shí)精度更高的石英電子鐘表，使鐘表的走時(shí)月差從分級(jí)縮小到秒級(jí)。第三次革命就是單片機(jī)數(shù)碼計(jì)時(shí)技術(shù)的應(yīng)用（電子萬年歷），使計(jì)時(shí)產(chǎn)品的走時(shí)日差從分級(jí)縮小到1/600萬秒，從原有傳統(tǒng)指針計(jì)時(shí)的方式發(fā)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ囊构鈹?shù)字顯示方式，直觀明了，并增加了全自動(dòng)日期、星期、溫度以及其他日常附

3、屬信息的顯示功能，它更符合消費(fèi)者的生活需求！共二十四頁四、設(shè)計(jì)方案1、主程序主程序執(zhí)行流程圖如圖1所示。主程序先對(duì)顯示單元和定時(shí)器計(jì)數(shù)器初始化，然后重復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當(dāng)有建按下，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能程序。 共二十四頁共二十四頁四、設(shè)計(jì)方案2、數(shù)碼管顯示模塊 本設(shè)計(jì)的顯示模塊采用6位一體共陽極數(shù)碼管，顯示分為時(shí)鐘顯示模式，從右到左依次顯示秒個(gè)位，秒十位，分個(gè)位，分十位，時(shí)個(gè)位，時(shí)十位；數(shù)碼管顯示的信息用6個(gè)內(nèi)存單元存放，這6個(gè)內(nèi)存單元為顯示緩沖區(qū)，其中秒個(gè)位和秒十位，分個(gè)位和分十位，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位分別由秒數(shù)據(jù)，分?jǐn)?shù)據(jù)和小時(shí)數(shù)據(jù)分拆得到。共二十四頁四、設(shè)計(jì)方案3、定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0中

4、斷服務(wù)程序 定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0用于時(shí)間計(jì)時(shí)，選擇方式1，重復(fù)定時(shí)，定時(shí)時(shí)間設(shè)為20MS，定時(shí)時(shí)間到則溢出中斷，計(jì)50次則對(duì)秒單元加1，秒單元加到60則對(duì)分單元加1，同時(shí)秒單元清零。分單元加到60的時(shí)候，則對(duì)時(shí)單元加1，同時(shí)分單元清零，時(shí)單元加到24的時(shí)候則對(duì)時(shí)單元清零，標(biāo)志一天時(shí)間計(jì)滿，此時(shí)所以單元清零。在對(duì)各單元計(jì)數(shù)的同時(shí)，把它們的值放到存儲(chǔ)器單元的制定位置 共二十四頁四、設(shè)計(jì)方案4、按鍵處理模塊 按鍵處理設(shè)置為：如果沒有按鍵，則為時(shí)鐘模式，時(shí)鐘正常走時(shí).按鍵KEY1為工作模式鍵，用于時(shí)鐘顯示或調(diào)秒、調(diào)分、調(diào)時(shí)的功能切換選擇。R3寄存器記錄KEY1按鍵的次數(shù)，R3=0，顯示時(shí)鐘；R3=1，調(diào)秒

5、；R3=2，調(diào)分；R3=3，調(diào)時(shí)。按鍵KEY2為增1鍵，對(duì)選定的被調(diào)項(xiàng)的當(dāng)前值增1;按鍵KEY3為減1鍵，對(duì)選定的被調(diào)項(xiàng)的當(dāng)前值減1共二十四頁五、硬件電路設(shè)計(jì)共二十四頁六、軟件設(shè)計(jì)與程序代碼 1、軟件選擇與介紹 Proteus7.8是一款電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng) 。共二十四頁六、軟件設(shè)計(jì)與程序代碼 2、軟件仿真電路全圖 1.模式(msh)0顯示(xinsh)時(shí)鐘共二十四頁2.模式(msh)1第1次按KEY1鍵選擇(xunz)調(diào)秒共二十四頁3.模式(msh)2第2次按KEY1鍵選擇(xunz)調(diào)分共二十四

6、頁4.模式(msh)3第3次按KEY1鍵選擇(xunz)調(diào)時(shí)共二十四頁六、軟件設(shè)計(jì)與程序代碼 3、程序代碼KEY1 BIT P1.0KEY2 BIT P1.1KEY3 BIT P1.2CLK BIT P1.3LOAD BIT P1.4DIN BIT P1.5SECOND DATA 30HMINUTE DATA 31HHOUR DATA 32H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP TIMER0MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H；定時(shí)器T0方式(fngsh)設(shè)置 MOV TH0,#0B1H；定時(shí)器T0裝入初值20ms MOV TL0,#0

7、E0H SETB ET0；T0中斷允許(ynx) SETB EA；總中斷允許 MOV R2,#50；T0中斷為1s SETB TR0；啟動(dòng)T0 MOV SECOND,#00H MOV MINUTE,#00H MOV HOUR,#08H ；初始化時(shí)間8點(diǎn)00分00秒 MOV A,HOUR時(shí)間值送顯示緩沖區(qū)79H7EH ANL A,#0F0H SWAP A MOV 79H,A共二十四頁 MOV A,HOUR ANL A,#0FH MOV 7AH,A MOV A,MINUTE ANL A,#0F0H SWAP A MOV 7BH,A MOV A,MINUTE ANL A,#0FH MOV 7CH,A

8、 MOV A,SECOND ANL A,#0F0H SWAP A MOV 7DH,A MOV A,SECOND ANL A,#0FH MOV 7EH,A MOV R3,#00H；R3初值設(shè)為0，顯示(xinsh)時(shí)鐘 ACALL INI7219；調(diào)用7219初始化子程序I NI7219:MOV 50H,#0FH；顯示測(cè)試寄存器設(shè)置(shzh) MOV 51H,#00H；非測(cè)試模式，正常顯示MOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#0CH；關(guān)閉顯示寄存器MOV 51H,#01H；正常顯示MOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#0BH；掃描界限

9、寄存器MOV 51H,#05H；6位顯示MOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#0AH；亮度寄存器，其值為000EH，設(shè)置為0AH共二十四頁 MOV 51H,#09HMOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#09H；譯碼方式(fngsh)寄存器MOV 51H,#0FFH；8位顯示全部B譯碼MOV R0,#50HACALL SEND7219RETDISPLAY:MOV 50H,#01H；顯示子程序 MOV 51H,79H；顯示緩沖區(qū)設(shè)在79H7EH單元MOV R0,#50H；其內(nèi)容從左至右一次顯示在數(shù)碼管顯示器上ACALL SEND7219M

10、OV 50H,#02HMOV 51H,7AH MOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#03HMOV 51H,7BHMOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#04HMOV 51H,7CHMOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#05HMOV 51H,7DHMOV R0,#50HACALL SEND7219MOV 50H,#06HMOV 51H,7EHMOV R0,#50HACALL SEND7219RET共二十四頁SEND7219:CLR LOAD；向7219寫入數(shù)據(jù)子程序 MOV R4,#02H；寫入16位串行數(shù)據(jù)

11、CLR CLOP1: MOV R1,#08H MOV A,R0LOP2: RLC A MOV DIN,C SETB CLK CLR CLK DJNZ R1,LOP2 INC R0 DJNZ R4,LOP1 SETB LOAD RET；鍵掃描處理(chl)子程序KEY: JNB KEY1,KK1；判斷KEY1鍵是否按下 JB KEY1,$；等待KEY1鍵是否釋放INC R3；模式(msh)值增1 ，在0、1、2、3間逐項(xiàng)切換 CJNE R3,#04H,JMPKK3；當(dāng)讓中的模式值為4時(shí)，在設(shè)置為0 MOV R3,#00HJMPKK3:AJMP KK3；轉(zhuǎn)至KK3，按R3內(nèi)容選擇顯示KK1:JNB

12、 KEY2,KK2；判斷KEY2鍵是否按下 JB KEY2,$；等待KEY2鍵釋放MOV A,R3；根據(jù)當(dāng)前R3值對(duì)時(shí)間項(xiàng)增1調(diào)整RL AMOV DPTR,#KJMP1JMP A+DPTRKJMP1: AJMP DISCLK AJMP SINC AJMP MINC AJMP HINC共二十四頁SINC: MOV A,SECOND；秒增1 ADD A,#01H DA A MOV SECOND,A CJNE A,#60H,DISS1 MOV 30H,#01HDISS1:AJMP DISS；轉(zhuǎn)至秒顯示(xinsh)緩沖區(qū)設(shè)置MINC:MOV A,MINUTE；分增1 ADD A,#01H DA A

13、MOV MINUTE,A CJNE A,#60H,DISM1 MOV MINUTE,#00HDISM1:AJMP DISM；轉(zhuǎn)至分顯示緩沖區(qū)設(shè)置HINC: MOV A,HOUR；時(shí)增1 ADD A,#01H DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,DISH1 MOV HOUR,#00HDISH1:AJMP DISH；轉(zhuǎn)至?xí)r顯示緩沖區(qū)設(shè)置KK2:JNB KEY3,KK3；判斷KEY3是否按下 JB KEY3,$；等待(dngdi)KEY3鍵釋放MOV A,R3RL AMOV DPTR,#KJMP2JMP A+DPTRKJMP2:AJMP DISCLK AJMP SDEC AJMP

14、 MDEC AJMP HDECSDEC:MOV A,#9AH；秒減1 CLR C SUBB A,#01H ADD A,SECOND DA A共二十四頁MOV SECOND,A CJNE A,#00H,DISS2 MOV SECOND,#59HDISS2:AJMP DISS；轉(zhuǎn)至秒顯示(xinsh)緩沖區(qū)設(shè)置MDEC:MOV A,#9AH；分減1 CLR C SUBB A,#01H ADD A,MINUTE DA A MOV MINUTE,A CJNE A,#0,DISM2 MOV MINUTE,#59HDISM2:AJMP DISM；轉(zhuǎn)至分顯示緩沖區(qū)設(shè)置HDEC:MOV A,#9AH；時(shí)減1

15、CLR C SUBB A,#01H ADD A,HOUR DA A MOV HOUR,A CJNE A,#99H,DISH2 MOV HOUR,#23HDISH2:AJMP DISH；轉(zhuǎn)至?xí)r顯示緩沖區(qū)設(shè)置(shzh)KK3:MOV A,R3 RL AMOV DPTR,#KJMP3 JMP A+DPTRKJMP3:AJMP DISCLK ；R3=0顯示時(shí)鐘 AJMP DISS；R3=1顯示秒 AJMP DISM；R3=2顯示分 AJMP DISH；R3=3顯示時(shí)DISCLK:MOV R0,#79H MOV R1,#HOUR MOV R4,#03H共二十四頁CFLOOP:MOV A,R1 SWAP

16、 A ANL A,#0FH MOV R0,A INC R0 MOV A,R1 ANL A,#0FH MOV R0,A INC R0 DEC R1 DJNZ R4,CFLOOP SETB TR0 RETDISS:CLR TR0；顯示(xinsh)秒，時(shí)與分的數(shù)碼管不亮 MOV A,SECOND SWAP A ANL A,#0FH MOV 7DH,A MOV A,SECOND ANL A,#0FH MOV 7EH,A MOV 79H,#0FH MOV 7AH,#0FH MOV 7BH,#0FH MOV 7CH,#0FH AJMP KK5DISM:CLR TR0；顯示(xinsh)分，時(shí)與秒的數(shù)碼管

17、不亮 MOV A,MINUTE SWAP A ANL A,#0FH MOV 7BH,A MOV A,MINUTE ANL A,#0FH MOV 7CH,A MOV 79H,#0FH MOV 7AH,#0FH MOV 7DH,#0FH MOV 7EH,#0FH AJMP KK5共二十四頁DISH: CLR TR0；顯示時(shí)，分與秒的數(shù)碼管不亮 MOV A,HOUR SWAP A ANL A,#0FH MOV 79H,A MOV A,HOUR ANL A,#0FH MOV 7AH,A MOV 7BH,#0FH MOV 7CH,#0FH MOV 7DH,#0FH MOV 7EH,#0FHKK5:RET

18、；定時(shí)器T0中斷處理子程序TIMER0:PUSH ACC；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW MOV TH0,#0B1H；重裝定時(shí)常數(shù) MOV TL0,#0E0H DJNZ R2,NEXT；判斷是否中斷了50次，不足50次，中斷返回MOV R2,#50；若達(dá)到(d do)50次，計(jì)時(shí)滿1s，刷新時(shí)間單元格 MOV A,SECOND ADD A,#01H DA A MOV SECOND,A CJNE A,#60H,NEXTS1:MOV SECOND,#00H MOV A,MINUTEADD A,#01HDA AMOV MINUTE,ACJNE A,#60H,NEXTS2:MOV MINUTE,#00H MOV A,HOUR ADD A,#01H DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,NEXT MOV HOUR,#00HNEXT:POP PSW；恢復(fù)(huf)現(xiàn)場(chǎng) POP ACCRETI；中斷返回 END共二十四頁內(nèi)容摘要基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)利用At