實(shí)戰(zhàn)真做項(xiàng)目1新穎60秒LED旋轉(zhuǎn)電子鐘

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用案例1新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘課程設(shè)計(jì)余

水

寶數(shù)理與信息工程學(xué)院2006年12月第一頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一款基于AT89C2051單片機(jī)的電子鐘。設(shè)計(jì)基本要求⑴

用4只LED數(shù)碼管輸出顯示時(shí)和分。⑵

可通過按鍵設(shè)置鬧鐘功能，且停鬧無須手工操作。⑶

可通過按鍵設(shè)置分校時(shí)。電子⑷鐘課月計(jì)程時(shí)誤設(shè)差小于45秒。⑸

寫出詳細(xì)的設(shè)計(jì)報(bào)告。⑹

給出全部電路和源程序。第二頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶發(fā)揮部分要求⑴用60只LED發(fā)光管旋轉(zhuǎn)顯示，模擬“秒針”的行走。⑵模擬“秒針”行走的“嘀噠”聲。⑶增加室溫檢測(cè)和顯示功能（可與時(shí)間交替顯示）。⑷增加停（掉）電保護(hù)功能。電⑸子提鐘高計(jì)課時(shí)程精度設(shè)，使年計(jì)時(shí)誤差小于30秒。計(jì)⑹可通過按鍵設(shè)置一天兩鬧（比如早晨、中午各一次）。第三頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)選題背景目前市場(chǎng)上提供的無論是機(jī)械鐘還是石英鐘在晚上無照明的情況下都是不可見的。要知道當(dāng)前的時(shí)間，必須先開燈，故較為不便?，F(xiàn)在市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些電子鐘，它以六只LED數(shù)碼管來顯示時(shí)分秒，違背了人們指針式的傳統(tǒng)習(xí)慣與理念，而且這類電子鐘一般是采用大型顯示器件，適用于銀行、車站等公共場(chǎng)所，且外觀設(shè)計(jì)欠美觀，很少進(jìn)入百姓家庭。此外，無論是機(jī)械鐘、石英鐘還是電子鐘，都存在著共同的問題：時(shí)間誤差。針對(duì)以上存在的問題，我們電設(shè)子計(jì)鐘了一課款采程用設(shè)LED顯示器件顯示的電子時(shí)鐘，解決了時(shí)鐘存在的誤差問題，并能在夜間不必其它照明就能看到時(shí)間，且以60只發(fā)光

管實(shí)現(xiàn)秒顯示，接近于傳統(tǒng)的秒針來顯示秒的形式，用戶容易接受，而且美觀大方。另加七只裝飾用的LED燈，使整個(gè)時(shí)鐘顯的相當(dāng)美

觀新穎，故還可作為室內(nèi)裝飾用。第四頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)1系統(tǒng)主要功能電子鐘的外觀如圖1所示。周邊60只發(fā)光管順時(shí)旋轉(zhuǎn)來顯示秒，中間四只LED數(shù)碼管用于顯示時(shí)間，中下方的七只LED燈順時(shí)旋轉(zhuǎn)，供裝飾用。其主要功能有：①整點(diǎn)報(bào)時(shí)；②四只LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前時(shí)分；③每隔一秒鐘周邊的60只LED發(fā)光管旋轉(zhuǎn)一格；④當(dāng)發(fā)生停電事件時(shí)，由后備電池供電，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，所電子鐘有顯課示部程件停設(shè)止顯示，這樣即延長(zhǎng)了電池的壽命，同時(shí)又保證了CPU繼續(xù)計(jì)數(shù)，不至于因停電而時(shí)鐘停止運(yùn)行。⑤當(dāng)恢復(fù)供電后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)工作狀態(tài)，不影響計(jì)時(shí)。第五頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)第六頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能電子鐘的原理框圖如圖2所示。它由以下幾個(gè)部件組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)

89C2051、電源、時(shí)分顯示部件、60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)電路。時(shí)分顯示采用動(dòng)態(tài)掃描，以降低對(duì)單片機(jī)端口數(shù)的要求，同時(shí)也降低系統(tǒng)的功耗。時(shí)分顯示模塊、60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)電路以及顯示驅(qū)動(dòng)都通過89C2051的I/O口控制。電子鐘電源課：電程源設(shè)部設(shè)分有二部分組成。一部分是由220V的市電通過變計(jì)壓、整流穩(wěn)壓來得到+5V電壓，維持系統(tǒng)的正常工作；另一部分是由3V的電池供電，以保證停電時(shí)正常計(jì)時(shí)。正常情況下電池是不提供電能的，以保證電池的壽命。具體電路參見“新穎的60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘參考電路原理圖”。第七頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖2電子鐘系統(tǒng)原理框圖第八頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)2．1

AT89C2051單片機(jī)及其引腳說明AT89C2051單片機(jī)是51系列單片機(jī)的一個(gè)成員，是8051單片機(jī)的簡(jiǎn)化版。內(nèi)部自帶2K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMS八位微處理器，與Intel

MCS-51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在單個(gè)芯片中，因此，AT89C2051構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)是具有結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、造價(jià)最低廉、電效子率鐘最高課的微程控制設(shè)系統(tǒng)，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。AT89C2051是一個(gè)有20個(gè)引腳的芯片，引腳配置如圖3所示。與8051相比，AT89C2051減少了兩個(gè)對(duì)外端口（即P0、P2口），使它最大可能地減少了對(duì)外引腳下，因而芯片尺寸有所減小。

AT89C2051芯片的20個(gè)引腳功能為：第九頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖3AT89C2051引腳配置VCC

電源電壓；GND

接地；RST

復(fù)位輸入。當(dāng)RST變?yōu)楦唠娖讲⒈３?個(gè)機(jī)器周期時(shí)，所有I/O引腳復(fù)位至“1”；XTAL1

反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入；XTAL2

來自反向振蕩放大器的輸出。第十頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)P1口8位雙向I/O口。引腳P1.2～P1.7提供內(nèi)部上拉，當(dāng)作為輸入并被外部下拉為低電平時(shí)，它們將輸出電流，這是因內(nèi)部上拉的緣故。P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片內(nèi)精確模擬比較器的正向輸入（AIN0）和反向輸入（AIN1），P1口輸

出緩沖器能接收20mA的灌電流，并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器；P1口引腳寫入“1”后，可用作輸入。在閃速編程與編程校電子驗(yàn)鐘期間課，P程1口設(shè)也可接收編碼數(shù)據(jù)。P3口引腳P3.0～P3.5與P3.7為7個(gè)帶內(nèi)部上拉的雙向I/0引腳。P3.6在內(nèi)部已與片內(nèi)比較器輸出相連，不能作為通用I/O引腳訪問。P3口的輸出緩沖器能接收20mA的灌電流；P3口寫入“1”后，內(nèi)部上拉，可用作輸入。P3口也可用作特殊功能口，其功能見表1。P3口同時(shí)也可為閃速存儲(chǔ)器編程和編程校驗(yàn)接收控制信號(hào)。第十一頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘計(jì)P3口引腳特殊功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）課P程3.2設(shè)（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1外部輸入）表1

P3口特殊功能第十二頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)2.2

60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)原理按常規(guī)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，需60進(jìn)制譯碼驅(qū)動(dòng)電路才能實(shí)現(xiàn)60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)，若用六片十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼器構(gòu)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼電路，則電路連線多（需要120根連線），硬件電子電鐘路龐課大，程開設(shè)銷大。為此，我們巧妙地采用了兩片CD4017進(jìn)行六十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼，實(shí)現(xiàn)60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)。既減少了電路的復(fù)雜程度又可降低了成本。圖4為CD4017功能引腳圖，圖5為其時(shí)序圖。第十三頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖5

CD4017時(shí)序圖圖4

CD4017引腳圖第十四頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)CD4017集成電路是十進(jìn)制計(jì)數(shù)/時(shí)序譯碼器，共有10個(gè)譯碼輸出Q0～Q9；每個(gè)譯碼輸出通常處于低電平，且在時(shí)鐘脈

沖由低到高的上升沿輸出高電平；每個(gè)高電平輸出維持1個(gè)時(shí)

鐘周期；每輸入10個(gè)時(shí)鐘脈沖，輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖，因此進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)。在清零輸入端（R）加高電平或正脈沖時(shí)，只有輸出端Q0為高電平，其余各輸出端電子均為鐘低課電平程“0設(shè)”。為實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)，將每一個(gè)譯碼輸出端口接一只發(fā)光二極管，并將二極管串聯(lián)限流電阻后接地。當(dāng)譯碼端口

Q0～Q9中任一端口為高電平，則對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，如圖

6所示。第十五頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)仔細(xì)考查CD4017的功能，可發(fā)現(xiàn)其10個(gè)輸出的高電平是相互排

斥的，即任一時(shí)刻只有一只發(fā)光二極管點(diǎn)亮，因此可將圖6電路進(jìn)一步簡(jiǎn)化為如圖7所示，從而簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。圖6

CD4017控制LED原理圖圖7優(yōu)化后控制LED原理圖第十六頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)在本電子鐘設(shè)計(jì)中，每秒點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管，循環(huán)點(diǎn)亮一周共需60個(gè)發(fā)光二極管，若用上述的6片CD4017實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，顯然電路復(fù)雜。為此我們選用兩片CD4017和一片6反相器，電子采鐘用鐘“課縱橫程雙譯設(shè)碼”技術(shù)，巧妙地實(shí)現(xiàn)60秒旋轉(zhuǎn)譯碼驅(qū)動(dòng)，其中一片接成10進(jìn)制，一片接成6進(jìn)制，實(shí)現(xiàn)6×10=60的功能，具體連接方法如圖8所示。第十七頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖8發(fā)光二極管“縱橫雙譯碼”循環(huán)點(diǎn)亮LED原理圖第十八頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)將周期為1秒的輸入脈沖作為其中一片CD4017的時(shí)鐘脈沖，而此片的級(jí)聯(lián)進(jìn)位輸出端（QC）作為另一片的時(shí)鐘輸入，并將Q6與復(fù)位端相連。在兩片譯碼輸出端交叉點(diǎn)上接入發(fā)光二極管，構(gòu)成6×10矩陣。根據(jù)CD4017時(shí)序特點(diǎn)，在初始狀態(tài)，作為高位（縱）的CD4017譯碼器輸出端口Q0處于高平，經(jīng)反相器反相后為低電平。當(dāng)作為低位電子（橫鐘）課的CD程401設(shè)7譯碼器輸出端口Q0～Q9依次輸出高電平后，則對(duì)應(yīng)的二極管LD1～LD10依次點(diǎn)亮；此后由于QC端的進(jìn)位，高位CD4017譯碼輸出端口Q1輸出高電平，反相后輸出低電平，當(dāng)?shù)臀坏腃D4017譯碼輸出端口Q0～Q9依次輸出高電平后，二極管LD11～LD20依次

點(diǎn)亮。如此往復(fù)，直至高位Q6向復(fù)位端輸入高電平，CD4017復(fù)位，60秒循環(huán)點(diǎn)亮重新開始。第十九頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)2.3時(shí)分顯示部件由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容較簡(jiǎn)單，顯示量不多，所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟(jì)。LED有共陰極和共陽極兩種。如圖8所示。二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，而共陽極則將發(fā)光二極管的陽極連接在一起，接入+5V的電壓。一位顯電子示鐘器鐘由課8個(gè)程發(fā)光設(shè)二極管組成，其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆劃（段）a～g，另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓時(shí)，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需外加限流電阻。第二十頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖9

LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖第二十一頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)眾所周知，LED顯示數(shù)碼管通常由硬件7段譯碼集成電路，完成從數(shù)字到顯示碼的譯碼驅(qū)動(dòng)。本系統(tǒng)采用軟件譯碼，以減小體積，降低成本和功耗，軟件譯碼的另一優(yōu)勢(shì)還在于比硬件譯碼有更大的靈活性。所謂軟件譯碼，即由單片機(jī)軟件完成從數(shù)字到顯示碼的轉(zhuǎn)換。從

LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理可知，為了顯示字符，要為L(zhǎng)ED顯示數(shù)碼管提供

顯示段碼，組成一個(gè)“8”字形字符的7段，再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供給LED數(shù)碼管的顯示段碼為1個(gè)字節(jié)。各段碼位與顯示段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2。段碼位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段dpgfedcba表2各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系第二十二頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電計(jì)表3

LED顯示段碼字型共陽段碼共陰段碼字型共陽段碼共陰段碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH子3鐘課BOH程設(shè)4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF84H71H7F8H07H空白FFH00H88本0H表所列各7F字H符的顯示P

段碼均8為C小H

數(shù)點(diǎn)不7亮3H的情況。第二十三頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)根據(jù)AT89C2051單片機(jī)灌電流能力強(qiáng)，拉電流能力弱的特點(diǎn)，我們選用共陽數(shù)碼管。將AT89C2051的P1.0～P1.7分別與共陽數(shù)碼管的a～g及dp相連，高電平的位對(duì)應(yīng)的LED數(shù)碼管的段暗，低電平的位對(duì)應(yīng)的LED數(shù)碼管的段亮，這樣，當(dāng)P0口輸出不同的段碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。例如：當(dāng)P0口輸出的段碼為11000000，數(shù)碼管顯示的字符為0。電子鐘課數(shù)碼程管顯設(shè)示器有二種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。為節(jié)省端口及降低功耗，本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。動(dòng)態(tài)掃描顯示方式需解決多位LED數(shù)碼管的“段控”和“位控”問題，本電路的“段控”（即要顯示的段碼的控制）通過P0口實(shí)現(xiàn)；而每一位的公共端，即LED數(shù)碼管的“位控”，則由P3口控制。第二十四頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)這種連接方式由于多位字段線連在一起，因此，要想顯示不同的內(nèi)容，必然要采取輪流顯示的方式，即在某一瞬間，只讓其中的某一位的字位線處于選通狀態(tài)，其它各位的字位線處于斷開狀態(tài)，同時(shí)字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時(shí)，只有這一位在顯示，其他幾位則暗。在本系統(tǒng)中,字位線的選通與否是通過PNP三極管的導(dǎo)通與截止來控制,即三極管處于“開關(guān)”狀態(tài)。系統(tǒng)的時(shí)分顯示部件由4只7段共陽LED數(shù)碼管構(gòu)成，前兩只用于電子時(shí)的鐘顯示課，后程兩設(shè)只用于分的顯示。值得一提的是，在設(shè)計(jì)中需要實(shí)現(xiàn)時(shí)與分之間的兩個(gè)閃爍點(diǎn)，為此，將第三只LED數(shù)碼管倒置擺放，這樣就很巧妙地形成了兩個(gè)很自然的閃爍點(diǎn)。與此同時(shí)，為了能使兩點(diǎn)顯示能夠形象的表示時(shí)鐘“秒”的變化，設(shè)計(jì)時(shí)，將兩個(gè)點(diǎn)由P1.7單獨(dú)控制，每隔一秒使P1.7發(fā)送一個(gè)正脈沖，從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)點(diǎn)的閃爍顯示，閃爍周期為一秒。第二十五頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件構(gòu)成及功能本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為主程序和定時(shí)器中斷程序兩大模塊。在程序過程中，加入了抗干擾措施。下面對(duì)部分模塊作介紹。系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)主程序的功能是完成系統(tǒng)的初始化，在顯示時(shí)間之前，對(duì)系統(tǒng)是否停電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；若停電，將系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，用電池電壓維持單片機(jī)計(jì)時(shí)工作，但此時(shí)不顯示時(shí)間，用節(jié)省用電；若不停電，則將時(shí)分發(fā)送顯示。程序流程如圖9所示。3．2 中斷程程序設(shè)計(jì)中斷程序(如圖10所示)完成時(shí)間計(jì)數(shù)，時(shí)間調(diào)整，誤差消除等功能。中斷采用AT89C2051內(nèi)部T0中斷實(shí)現(xiàn)，定時(shí)時(shí)間為125ms，當(dāng)時(shí)間到達(dá)125ms×8,即1分鐘時(shí)，分計(jì)數(shù)緩沖器MINBUFFER增加1，到達(dá)1小時(shí)，則時(shí)計(jì)數(shù)緩沖器HOURBUFFER增加1，并將分、時(shí)的個(gè)位、十位放入顯示緩沖器。當(dāng)分計(jì)數(shù)緩沖器和時(shí)計(jì)數(shù)緩沖器分別到達(dá)60min、24h時(shí)，則對(duì)它們清零，以便從新計(jì)數(shù)。在中斷設(shè)計(jì)中，還通過軟件實(shí)現(xiàn)了累計(jì)誤差消除功能，使整個(gè)系統(tǒng)時(shí)間的精確度得到保證。第二十六頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖10系統(tǒng)主程序流程圖第二十七頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)圖11

定時(shí)中斷程序第二十八頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)4結(jié)束語上述電子鐘，無論在外觀上還是功能上都實(shí)現(xiàn)了較為完善的設(shè)計(jì)。特別值得一提的是本系統(tǒng)在精度上的設(shè)計(jì)，突破傳統(tǒng)的方法，對(duì)可能產(chǎn)生的積累誤差采用“抵消法”，從而有效地降低了時(shí)間誤差。由于計(jì)數(shù)時(shí)產(chǎn)生的積累誤差所導(dǎo)致的時(shí)間誤差，是所有的電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)共同存在的問題。但在目前市場(chǎng)上的電子時(shí)鐘產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)中的電時(shí)子鐘，鐘手課機(jī)中程的時(shí)設(shè)鐘等并沒有有效的采取消除誤差的措施。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的消除積累誤差來減少時(shí)間誤差的軟件方法，并不需要任何的硬件，因此在不增加成本的情況下，可以普遍用于所有的電子時(shí)鐘產(chǎn)品。第二十九頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電計(jì)名稱型號(hào)數(shù)量單片機(jī)AT89C20511數(shù)字集成芯片CD40172數(shù)字集成芯片CD40691超高亮數(shù)碼管共陽尺寸0.5inch4子超鐘高亮課發(fā)光程二極設(shè)管直徑3紅、透明13超高亮發(fā)光二極管直徑3綠、透明50普通二極管IN40014普通二極管IN41482穩(wěn)壓二極管C4V3(

4.3V)1三極管90125三極管90131新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘器件清單第三十頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電計(jì)新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘器件清單名稱型號(hào)數(shù)量輕觸按鍵?。ǔ叽?×6mm×5.5）3蜂鳴器5

V1晶振6M（小體積）1子鐘底座課程設(shè)

14腳1底座16腳2底座20腳1底座40腳1電阻220歐姆，1/8瓦8電阻4.7K，1/8瓦5第三十一頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電計(jì)名稱型號(hào)數(shù)量電阻100歐姆，1/8瓦1電阻270歐姆，1/8瓦2電容100微法/25伏2電容220微法/25伏1子鐘電容課程設(shè)30P瓷片3電容104（0.1微法）3變壓器5

V/100

M

A1電源線150cm1固定腳銅3套PCB線路板直徑11．51熱縮管直徑20.2米新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘器件清單第三十二頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)第三十三頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)電子鐘電源第三十四頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘實(shí)物1第三十五頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)新穎60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘實(shí)物2第三十六頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)60秒旋轉(zhuǎn)電子鐘部分參考程序清單ALARMHBUFF2ALARMHBUFF1ALARMMBUFF2ALARMMBUFF1EQU

77HEQU

76HEQU

75HEQU

74H;鬧鈴時(shí)間的時(shí)十位計(jì)時(shí)綬沖;鬧鈴時(shí)間的時(shí)個(gè)位計(jì)時(shí)綬沖;鬧鈴時(shí)間的分十位計(jì)時(shí)綬沖;鬧鈴時(shí)間的分個(gè)位計(jì)時(shí)綬沖HBUFF2EQU

73H電子HBUF鐘F鐘1MBUFF2MBUFF1DPNUM課程EQ設(shè)U

72HEQU

71HEQU

70HEQU

6FHEQU

78H;時(shí)十位計(jì)時(shí)綬沖;時(shí)個(gè)位計(jì)時(shí)綬沖;分十位計(jì)時(shí)綬沖;分個(gè)位計(jì)時(shí)綬沖;控制數(shù)碼管點(diǎn)的亮暗;前四秒還是后四秒計(jì)數(shù)SBUFFEQU

79H;秒十進(jìn)制計(jì)時(shí)綬沖(低四位對(duì)應(yīng)個(gè)位，高四位對(duì)應(yīng)十位)第三十七頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)MBUFFHBUFFALARMMBUFFALARMHBUFFNUMT1EQU

7AHEQU

7BHEQU

7CHEQU

7DHEQU

67H;分十進(jìn)制計(jì)時(shí)綬沖;時(shí)十進(jìn)制計(jì)時(shí)綬沖;鬧鈴時(shí)間的分十進(jìn)制計(jì)時(shí)綬沖;鬧鈴時(shí)間的時(shí)十進(jìn)制計(jì)時(shí)綬沖;用于控制時(shí)間調(diào)整時(shí)按鍵p3.2一次按下時(shí)，計(jì)數(shù)器T1中斷的次數(shù)NUMT2 EQU

68H器T1中斷的次數(shù)EQU

69H;用于控制時(shí)間調(diào)整時(shí)按鍵p3.3

一次按下時(shí)，計(jì)數(shù);用于存儲(chǔ)NUMT1已經(jīng)計(jì)數(shù)到第幾個(gè)半秒KEYNUMT1KEYNUMT2

EQU

6AH;用于存儲(chǔ)NUMT1已經(jīng)計(jì)數(shù)到第幾個(gè)半秒STOREKEYNUMT2

EQU

6BH;用于存儲(chǔ)當(dāng)前KEYNUMT1的值，以和下次做比較，看是否有變化6CH

;用于存儲(chǔ)當(dāng)前KEYNUMT2的值，以和下次做比較STOREKEYNUMT1

EQU，看是否有變化第三十八頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)ORG

0000HAJMP

STARTORG

000BH;設(shè)置計(jì)數(shù)初值,R4用來存儲(chǔ)低位的初值MOV

TH0

,

#0BHMOV

TL0

,

R4AJMP

INTERT0ORG

001BHAJMP

INTERT1ORG

0040HSTART:

MOV

NUMT1

,

#00HMOV

NUMT2

,

#00HMOV

KEYNUMT1

,

#00HMOV

KEYNUMT2

,

#00HMOV

STOREKEYNUMT2,

#00HMOV

STOREKEYNUMT1

,

#00HMOV

NUM

,

#8MOV

DPTR

,

#TAB第三十九頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì);置鬧鈴時(shí)間初始值為18:55;置鬧鐘時(shí)間為18:53MOV

ALARMHBUFF

,

#18HMOV

ALARMMBUFF

,

#55HMOV

ALARMHBUFF2,

#01HMOV

ALARMHBUFF1,

#08HMOV

ALARMMBUFF2

,

#05HMOV

ALARMMBUFF1

,

#05HMOV

HBUFF2,

#01HMOV

HBUFF1,

#08H電子鐘MO課V課MB程UFF2,設(shè)#05HMOV

MBUFF1

,

#03HMOV

HBUFF

,

#18HMOV

MBUFF

,

#53HMOV

SBUFF

,

#3CHMOV

TCON

,

#05HMOV

TMOD

,

#11HMOV

TH0

,

#0BH;置初始秒為60,計(jì)時(shí)時(shí)減;下降沿觸發(fā);初始化定時(shí)器,T0

,T1

16位計(jì)時(shí);設(shè)置計(jì)數(shù)初值，125ms計(jì)時(shí)第四十頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì);T1置初值，進(jìn)行100ms計(jì)時(shí)，用于調(diào)整時(shí)間;開T0中斷;T0中斷優(yōu)先級(jí)最高;允許T0計(jì)數(shù)SETBMOV

TL0

,

#0DBHMOV

TH1

,

#3CHMOV

TL1

,

#0B0HMOV

IE

,

#82HSETB

PT0SETB

TR0P3.2SETBP3.3START1:

MOV A

,

HBUFF;顯示時(shí)，7點(diǎn)以前及21點(diǎn)以后亮度調(diào)暗電子鐘SUBB課A,程#7H設(shè)JC

START2MOV A

,

HBUFFSUBB

A

,

#21HJNC

START2ACALL

DISPLAYACALL

ZDBSAJMP

START3第四十一頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì);檢測(cè)是否是定鬧時(shí)間START2:

ACALL

NIGHTDISPLAYSTART3:

MOV

A

,ALARMHBUFFCJNE

A

,

HBUFF

,

START4MOV A

,

ALARMMBUFFCJNEA

,

MBUFF

,START4MOV

C,DP

;若是定鬧時(shí)間,則利用dp的值來決定蜂鳴MOV

P3.2,

CMOV A

,

SBUFF電子鐘課JNZ

程STA設(shè)R設(shè)T1;若還沒到1分鐘，則繼續(xù)蜂鳴SETB

P3.2START4:

JNB

P3.2,ADJUSTTIME1;循環(huán)等待中斷，并檢測(cè)是否鍵按下，若是，則進(jìn)入相應(yīng)程序JNB

P3.3,ADJUSTTIME2AJMP

START1第四十二頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)KEYNUMT1

,#00HINT0中斷子程序ADJUSTTIME1:

NOPMOVMOVTH1

,

#3CH；T1置初值，進(jìn)行100ms計(jì)時(shí)，用于調(diào)整時(shí)間;開T1中斷MOV

TL1

,

#0B0HSETB

ET1SETBSETBPT1

;設(shè)T1中斷優(yōu)先級(jí)最高TR1

;允許T1計(jì)時(shí)MOV

STOREKEYNUMT1

,

KEYNUMT1;存儲(chǔ)當(dāng)前次KEYNUMT1的值TIME1_1:ACALL

DISPLAYMOV A

,

KEYNUMT1CJNE

A

,

STOREKEYNUMT1,TIME1_2;若當(dāng)前KEYNUMT1的值與上一次的值不等，則時(shí)間加1分，否則繼續(xù)循環(huán)，等等至半分鐘AJMP

TIME1_3第四十三頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)TIME1_2:

MOVSTOREKEYNUMT1,KEYNUMT1;加1后存儲(chǔ)當(dāng)前的KEYNUMT1的值;分加1;若p3.2已關(guān)，則退出增時(shí)，否則繼續(xù)循環(huán)ACALL

ADDBUFF0TIME1_3:

JNB

P3.2,TIME1_1CLR

ET1CLR

PT1電子鐘課CL程RAJMPT設(shè)R1START1第四十四頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)時(shí)間增1分ADDBUFF0:

MOVA,MBUFF

;若按鍵小于1s，則分增1電子鐘課程A設(shè)NLADD A

,

#1DA

AMOV

MBUFF

,

AANL A

,

#0FHMOV

MBUFF1

,

AMOV A

,

MBUFFSWAP

AA

,

#0FHMOV

MBUFF2

,

AMOV A

,

MBUFFCJNE A

,

#60H

,

ADDBUFF1MOV

MBUFF

,

#00HMOV

MBUFF2

,

#00HMOV

MBUFF1

,

#00HMOV

A

,

HBUFF;時(shí)增1第四十五頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)ADD A

,

#1DA

AMOV

HBUFF

,

AANL A

,

#0FHMOV

HBUFF1

,

AMOV A

,

HBUFFSWAP

AANL A

,

#0FH電子鐘課VOM程A,設(shè)CJNEMOV

HBUFF2

,

AHBUFFA

,

#24H

,

ADDBUFF1;若沒到24小時(shí),

則不必初值置0MOV

HBUFF

,

#00HMOV

HBUFF2

,

#00HMOV

HBUFF1

,

#00HADDBUFF1:

RET第四十六頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)INT1中斷子程序ADJUSTTIME2:

NOPACALL

DL100MS;如果(P3.3按鍵<100ms以上)

則不做處理KEYNUMT2,#00H

;否則進(jìn)入定鬧設(shè)置MOV

C

,

P3.3JC

TIME2_6

MOVMOVSTOREKEYNUMT2

,

KEYNUMT2;記錄當(dāng)前NUMT2的數(shù)據(jù)，以看下次有沒改變TIME2_1:

NOP電子鐘課MOV程TH設(shè)1,#3CH;T1置初值，進(jìn)行100ms計(jì)時(shí)，用于調(diào)整時(shí)間MOV

TL1

,

#0B0HSETB

ET1SETB

PT1SETB

TR1;開T1中斷;設(shè)T1中斷優(yōu)先級(jí)最高;允許T1計(jì)時(shí)TIME2_2:

ACALL

ALARMDISPLAYMOV A

,

KEYNUMT2CJNE A

,

STOREKEYNUMT2

,TIME2_3AJMP

TIME2_4第四十七頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)TIME2_3:

MOVSTOREKEYNUMT2

,

KEYNUMT2;若按鍵小于1s，則分增1MOV A

,

ALARMMBUFFADD A

,

#1DA

AMOV

ALARMMBUFF

,

AANL A

,

#0FHMOV

ALARMMBUFF1

,

AMOV A

,

ALARMMBUFFSWAP

AANL A

,

#0FH電子鐘課M程O程V設(shè)A設(shè)LARMMBUFF2

,

AMOV A

,

ALARMMBUFFCJNE A

,

#60H

,

TIME2_4MOV

ALARMMBUFF

,

#00HMOV

ALARMMBUFF2

,

#00HMOV

ALARMMBUFF1

,

#00H;時(shí)增1MOV A

,

ALARMHBUFFADD A

,

#1DA

A第四十八頁，共五十七頁。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì)MOV

ALARMHBUFF

,

AANL A

,

#0FHMOV

ALARMHBUFF1

,

AMOV A

,

ALARMHBUFFSWAP

AANL A

,

#0FHMOV

ALARMHBUFF2

,

AMOV A

,

ALARMHBUFFCJNE A

,

#24H

,

TIME2_4;若沒到24小時(shí),則初值不必置0電子鐘課MOV程AL設(shè)ARMHBUFF,#00HMOV

ALARMHBUFF2

,

#00HMOV

ALARMHBUFF1

,

#00HTIME2_4:

NOP;若按鍵已經(jīng)未按，則退出循環(huán)JNB

P3.3,TIME2_2CLR

ET1CLR

TR1MOV

KEYNUMT2

,

#00HMOV

NUMT2

,

#00H第四十九頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì);直到p3.3

20s鐘內(nèi)都是未按，此時(shí)復(fù)原數(shù)據(jù)，即退出設(shè)置MOV

R2

,

#10TIME2_7:

MOV

R1

,

#200TIME2_5:

ACALL

ALARMDISPLAYACALL

DL1MSJNB

P3.3

,

TIME2_1DJNZ

R1

,

TIME2_5R2

,

TIME2_7DJNZTIME2_6:

CLR

ET1CLRCLRLJMPPT1TR1START1第五十頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶電子鐘課程設(shè)計(jì)T1中斷子程序INTERT1:

NOPMOV

TH1

,

#3CH;T1置初值，進(jìn)行100ms計(jì)時(shí)，用于調(diào)整時(shí)間MOV

TL1

,

#0B0HPUSH

ACCPUSH

PSWCLR

ET0CLR

ET1;關(guān)T1中斷MOV A

,

NUMT1INC

AMOV

NUMT1,A

;中斷一次則相應(yīng)的增加NUMT1CJNE

A

,

#5

,

INTERT1NEXT;每中斷五次，即半秒，都增加KEYNUMT1MOV A

,KEYNUMT1INC

AMOV

KEYNUMT1

,

AMOV

NUMT1

,

#00H;NUMT1已經(jīng)是5了，則處理過KEYNUMT1后，重置NUMT1第五十一頁，共五十七頁?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)實(shí)例----余水寶計(jì);中斷一次則相應(yīng)的增加NUMT1A

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NUMT2ANUMT2

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AINTERT1NEXT:

NOPMOVINCMOVCJNEA,

#5,ENDINTERT1;每中斷五次，即半秒，都增加KEYNUMT1MOV A

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KEYNUMT2INC

A電子鐘課程MOV設(shè)KEYNUMT2,AMOV

NUMT2,#00H

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