單片機產(chǎn)品設計課件

設計要求總體方案硬件設計軟件設計系統(tǒng)調(diào)試與運行第

10

章

單片機的應用系統(tǒng)設計與開發(fā)本章內(nèi)容SingleChipMicrocomputer一、

設計要求設計并制作出具有如下功能的電腦鐘：

(1)自動計時，由6位LED顯示器顯示時、分、秒。

(2)具備校準功能，可以直接由0～9數(shù)字鍵設置當前時間。

(3)具備定時起鬧功能。

(4)一天時差不超過1秒鐘。二、

總體方案1.計時方案方案一：采用實時時鐘芯片。方案二：軟件控制。2.鍵盤/顯示方案方案一：串口擴展，LED靜態(tài)顯示。方案二：8155擴展，LED動態(tài)顯示。顯示方式框圖

(a)靜態(tài)顯示框圖；(b)動態(tài)顯示框圖

三、

硬件設計

1.電路原理圖2.系統(tǒng)工作流程本電腦鐘具備以下功能：

(1)時鐘顯示：6位LED從左到右依次顯示時、分、秒，采用24小時計時。

(2)鍵盤功能：采用4×3鍵盤，包括：0～9數(shù)字鍵，鍵號為00H～09HC/R鍵時間設定/啟動計時鍵，鍵號為0AHALM鍵鬧鐘設置/啟鬧/停鬧鍵，鍵號為0BH(1)時間顯示：上電后，系統(tǒng)自動進入時鐘顯示，從00：00：00開始計時，此時可以設定當前時間。(2)時間調(diào)整：按下C/R鍵，系統(tǒng)停止計時，進入時間設定狀態(tài)，系統(tǒng)保持原有顯示，等待鍵入當前時間。按下0～9數(shù)字鍵可以順序設置時、分、秒，并在相應LED管上顯示設置值，直至6位設置完畢。系統(tǒng)將自動由設定后的時間開始計時顯示。

(3)鬧鐘設置/啟鬧/停鬧：按下ALM鍵，系統(tǒng)繼續(xù)計時，顯示00：00：00，進入鬧鐘設置狀態(tài)，等待鍵入啟鬧時間。按下0～9數(shù)字鍵可以順序進行相應的時間設置，并在相應LED管上顯示設置值，直至6位設置完畢。這將啟動定時啟鬧功能，并恢復時間顯示。定時時間到，蜂鳴器鳴叫，直至重新按下ALM鍵停鬧，并取消鬧鐘設置。四、軟件設計1.系統(tǒng)資源分配地址功能名稱初始化值30H~35H顯示緩沖區(qū)，小時、分、秒（高位在前）DISP0~DISP500H3CH~3FH計時緩沖區(qū)，時、分、秒、100msHOUR，MIN，SEC，MSEC00H40H~42H鬧鐘值寄存區(qū)，時、分、秒AHOUR，AMIN，ASECFFH50H~7FH堆棧區(qū)

PSW.5計時顯示允許位（1：禁止，0：允許）F00PSW.1鬧鐘標志位（1：正在鬧響，0：未鬧響）F10電子鐘控制軟件片內(nèi)RAM及標志位分配表2.軟件流程圖9.3主程序流程圖圖9.4計時程序流程圖圖9.5時間設置/鬧鐘定時流程圖

圖9.6鍵盤設置子程序流程圖圖9.7鍵盤掃描描流程圖圖(4)鍵盤掃描描程序模模塊KEYSCAN：流程圖圖如圖9.7所示。圖9.8顯示流程程圖圖9.9定時比較較流程圖圖ORG0000HAJMP MAINORG000BHAJMP CLOCKORG0030HPORTEQU8000HPORTAEQU8001HPORTBEQU8002H；*****************主主程序MAIN******************PORTCEQU8003HDISP0EQU30HDISP1EQU31HDISP2EQU32HDISP3EQU33HDISP4EQU34HDISP5EQU35HHOUREQU3CHMINEQU3DHSECEQU3EHMSECEQU3FHAHOUREQU40HAMIN EQU41HASECEQU42HF1BITPSW.1MAIN：MOVSP，#50H；設置堆堆棧區(qū)MOVXDPTR，#PORTMOVA，#03HMOVX@DPTR，A；8155初始化CLRF1；清零鬧鬧鐘標志志位CLRF0；允許計計時顯示示MOVAHOUR,#0FFHMOVAMIN,#0FFHMOVASEC,#0FFHMOVR7,#10HMOVR0,#DISP0CLRALOOP:MOV@R0,AINCR0DJNZR7,LOOP；設置初初值MOVTMOD，#01HMOVTL0，#0B0HMOVTH0，#3CH；定時器器0初始化，，定時時間100msSETBTR0；啟動定定時器SETBEASETBET0；開中斷斷BEGIN：ACALLALARM；調(diào)用定定時比較較ACALLKEYSCAN；調(diào)用鍵鍵盤掃描描CJNE A，#0AH，NEXT1；是CLR/RST鍵否？CLRTR0；是則暫暫時停止止計時MOVR1，#HOUR；地址指指針指向向計時緩緩沖區(qū)首首地址AJMP MODNEXT1：CJNEA，#0BH，BEGIN；是ALARM鍵否？JBF1，NEXT2；鬧鐘正正在鬧響響否？MOVR1，#AHOUR；地址指指針指向向鬧鐘值值寄存區(qū)區(qū)首地址址MOD：SETB F0；置位時時間設置置/鬧鐘定時時標志，，禁止顯顯示計時時時間ACALLMODIFY；調(diào)用時時間設置置/鬧鐘定時時程序SETB TR0；重新開開始計時時CLRF0；清零時時間設置置/鬧鐘定時時標志，，恢復顯顯示計時時時間AJMP BEGINNEXT2：SETB P1.0；鬧鐘正正在鬧響響，停鬧鬧CLRF1；清零鬧鬧鐘標志志AJMP BEGIN；**************時時間設置/鬧鐘定時時模塊MODIFY************MODIFY：ACALLKEYIN；調(diào)用鍵鍵盤設置置子程序序ACALLCOMB；調(diào)用合合字子程程序RET鍵盤設置置子程序序KEYIN：KEYIN：PUSH PSWPUSH ACCSETB RS1；保護現(xiàn)現(xiàn)場MOVR0，#DISP0；R0指向顯示示緩沖區(qū)區(qū)首地址址MOVR7，#06H；設置鍵鍵盤輸入入次數(shù)L1：CLRRS1ACALLKEYSCAN；調(diào)用鍵鍵盤掃描描程序取取按下鍵鍵的鍵號SETBRS1CJNE A，#0AH，L2；鍵入數(shù)數(shù)合法性性檢測（（是否大大于9）L2：JNCL1；大于9，重新鍵鍵入MOV@R0，A；鍵號送送顯示緩緩沖區(qū)INCR0DJNZ R7，L1；6位時間輸輸入完否否？未完繼續(xù)，，否則返返回POPACCPOPPSWCLRRS1；恢復現(xiàn)現(xiàn)場RET；**********鍵盤盤掃描子子程序KEYSCAN***********KEYSCAN:ACALL TEST；調(diào)判按按鍵是否否按下子子程序TESTJNZREMOV；有鍵按按下調(diào)消消抖延時時ACALLDISPLAYACALLALARMAJMPKEYSCAN；無鍵按按下繼續(xù)續(xù)判是否否按鍵REMOV:ACALLDISPLAY；調(diào)用顯顯示子程程序延時時消抖ACALLTEST；再判是是否有鍵鍵按下JNZLIST；有鍵按按下轉逐逐列掃描描ACALLDISPLAYACALLALARMAJMP KEYSCAN；無鍵按按下繼續(xù)續(xù)判是否否按鍵LIST:MOVR2，#0FEH；首列掃掃描字送送R2MOVR3，#00H；首列鍵鍵號送R3LINE0:MOVDPTR，#PORTA；DPTR指針指向向8155的A口MOVA，R2；首列掃掃描字送送R2MOVX @DPTR，A；首列掃掃描字送送8155的A口MOVDPTR，#PORTC；DPTR指針指向向8155的C口MOVX A，@DPTR；讀入C口的行狀狀態(tài)JBACC.0，LINE1；第0行鍵無鍵鍵按下轉轉第1行MOVA，#00H；第0行有鍵按按下，行行首鍵號號送AAJMP TRYK；求鍵號號NEXT:INCR3；掃描下下一列MOVA，R2；列掃描描字送AJNBACC.3，EXIT；4列掃描完完，重新新進行下下一輪輪掃描RLA；4列未掃描描完，掃掃描字左左移掃描描下一列列MOVR2，A；掃描字字送AAJMPLINE0；轉向掃掃描下一一列EXIT:AJMPKEYSCAN；等待下下一次按按鍵TRYK:ADDA，R3；按公式式計算鍵鍵碼，求求得鍵號號PUSHACC；鍵號入棧保保護LETK:ACALLTEST；等待按鍵釋釋放JNZ LETK；按鍵未釋放放，繼續(xù)等待待POP ACC；按鍵釋放，，鍵號出棧RET；鍵盤掃描結結束，返回TEST:MOVDPTR，#PORTA；DPTR指針指向8155的A口MOVA，#00HMOVX@DPTR，A；全掃描字00H送8155的A口MOV DPTR，#PORTC；DPTR指針指向8155的C口MOVXA，@DPTR；讀入C口行狀態(tài)CPL A；A取反，以高電電平表示有鍵按下ANL A，#07H；屏蔽高5位RET；**************顯顯示子程序DISPLAY*************DISPLAY: JBF0，DISP；允許時間顯顯示標志F0=1轉DISPACALLSEPA；否則調(diào)用SEPA刷新顯示緩沖沖區(qū)DISP:pushpsw；動態(tài)掃描顯顯示子程序Pushaccsetbrs0MOVdptr，#PORTAMOVA，#0FFHMOVX@DPTR，A；關顯示movr0，#disp0movr7，#00hmovr6，#06hmovr5，#0fehdis1:movdptr，#tabmova，@r0movca，@a+dptrmovdptr，#portbmovx@dptr，amovdptr，#portamova，r5movx@dptr，ahere:djnz r7，hereincr0mova，r5rlamovr5，adjnzr6，dis1clrrs0popaccpoppswrettab:db3fh，06h，5bh，4fh，66h，6dh，7dh，07hdb7fh，6fh，77h，7ch，39h，5eh，79h，71h；共陰極字型型碼表；*****************合字子子程序COMB******************COMB：MOVR0，#DISP1；R0指向顯示緩沖沖區(qū)小時低位ACALLCOMB1；合字CJNEA，#24H，CHK；小時大于24否？CHK：JNCEXIT1；大于24則取消本次設設置，退出MOV @R1，A；否則小時送送計時緩沖區(qū)區(qū)/鬧鐘值寄存區(qū)區(qū)小時單元INCR1MOV R0，#DISP3；R0指向顯示緩沖沖區(qū)分低位ACALLCOMB1CJNEA，#60H，CHK1CHK1：JNCEXIT1MOV@R1，AINC R1MOVR0，#DISP5；R0指向顯示緩沖沖區(qū)秒低位ACALLCOMB1CJNEA，#60H，CHK2CHK2：JNC EXIT1MOV @R1，ARETEXIT1：AJMPMAIN；輸入不合法法退出，重新新清零計時COMB1：MOVA，@R0ANLA，#0FH；取出低位MOV 43H，A；暫存于43H單元DEC R0；指向高位MOV A，@R0ANL A，#0FHSWAPA；高位送高4位ORL A，43H；高低位合并并RET；***************拆字子程序序SEPA***************SEPA：PUSHPSWPUSHACCSETBRS0MOV R0，#DISP5；指向顯示緩緩沖區(qū)秒低位位MOV A，SECACALLSEPA1MOV A，MINACALLSEPA1MOV A，HOURACALLSEPA1POP ACCPOP PSWRETSEPA1：MOV44H，A；暫存44HANLA，#0FH；取出低位MOV@R0，A；送顯示緩沖沖區(qū)低位DECR0；指向顯示緩緩沖區(qū)高位MOVA，44HANLA，#0F0H；取出高位SWAPA；高位送往低低4位形成高位數(shù)數(shù)據(jù)MOV @R0，A；高位數(shù)據(jù)送送顯示緩沖區(qū)區(qū)高位RET；**************定定時比較模塊塊ALARM****************ALARM：MOV A，ASECCJNEA，SEC，BACK；秒單元相同同則繼續(xù)比較較，否則返回回MOV A，AMINCJNEA，MIN，BACK；分單元相同同則繼續(xù)比較較，否則返回回MOV A，AHOURCJNEA，HOUR，BACK；小時單元相相同定時時間間到CLR P1.0；啟動鬧鐘鳴鳴叫SETBF1；置位鬧鐘標標志BACK：RET；***************定時器0中斷服務子程程序CLOCK***************CLOCK：MOVTL0，#0B7HMOV TH0，#3CH；重裝初值，