单片机电子时钟设计说明书

Xtu基于单片机的电子钟的设计报告1设计要求（1）时钟：用定时器实现“时分秒”时钟，动态显示时时间（00:00:00～11:59:59）（2）显示方式：8位LED数码管（十进制显示）（3）具体校准时间功能：通过键盘设定（4）整点报时功能：每个整点蜂鸣器响1s2方案论证与对比2．1单片机的型号选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。2．2数码管显示工作原理数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型。共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端。共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商。阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极。通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP是小数点位段。而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起。即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法。数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8位段引管线；每位数码管的阳极连在一起组成公共端。利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来。同时加芯片74ls245使流过数码管的电流增大，从而使显示更清晰。.....word格式.整理版3系统硬件电路的设计总体硬件原理图如图1所示XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U4AT89C51图1系统电路原理图AT89C51因为其含一个可擦除的ROM，以及其存储数据的时间长度可达10年之久所以选其作为该设计的核心控制部件。.....word格式.整理版3.1键盘电路设计该设计用三个键盘，但实现的功能却是比较完善，减少了硬件资源的损耗，该键盘可以实现小时、分钟和秒的调节。当按1次SET键时，按UP键，小时加1，按DOWN键时，小时减1，再次按下SET键，按UP键，分钟加1，按DOWN键，分钟减1,第三次按下SET键，按UP键，秒钟加1，按DOWN键，秒钟减1，第四次按下SET键，时间开始走动，从而达到时间调节的目的。选择的按键如图2所示。按着图（黄超1）画，我有时间再给你完善报告图2多功能控制键3.2主控模块89C5189C51是一个8位单片机，片内ROM全部采用FLASHROM技术，晶振时钟为12MHz。89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，有4个八位的并行双向I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3。第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器；第40脚为电源端VCC，接+5V电源，第20引脚为接地端VSS，通常在VCC和VSS引脚之间接0.1μF高频滤波电容。4系统软件设计4.1系统软件概述.....word格式.整理版在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的分、秒、时的存储单元。在主程序中，对不同的按键进行扫描，时间调整。系统框图，时间系统总体流程图如下图3，系统框图；系统子程序流程图如图4所示。YYNNN子程序入口SECOND=60SECOND=0，并MINUTE加1MINUTE=60MINUTE=0，并HOUR加1显示数据处理中断返回HOUR=24Y图4子程序流程图.....word格式.整理版五、硬件电路：1、总电路图本系统主要可分为主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍。系统总电路图如下所示图5系统仿真图1、晶振模块3、显示模块，通过数码管显示电路，数码管采用共阴极连接，同时加芯片74ls245来驱动数码管，其中段选和位选的脸颊方式如图所示.....word格式.整理版把89c51画上，把数码管2、晶振、复位模块利用12M的晶振和电容相连，实现晶振显示，并利用手动按键使单片机手动复位。在单片机书上38页还是39页自己先看着3、蜂鸣器电路利用led灯显示，使时钟走到整点的时候驱动蜂鸣器响20ms六．软件设计：由于本次设计主要是靠自己在纸上书写，还没有经过调试与运行、改错，程序部分主要是分为五大部分，即：主程序、中断程序、键盘处理程序、显示子程序、延时程序。其中：主程序用来给中断赋初值，并设工作方式，调用键盘等，来实现具体功能的实现，中断程序用来系统的突然中断，突然调时，蜂鸣器的整点报时显示子程序来在数码管上面显示时间，通过位选和段选使时间准确的显示的数码管，并利用键盘调时。.....word格式.整理版键盘处理程序实现键盘的调时，修改时间，延时程序用于数码管的动态扫描具体程序见于附录，其中详细说明了电路的各部分程序。八、总结:自己想到什么写什么以下仅供参考：通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知道的太少了，对于书本上的很多知识还不能灵活运用，尤其是对程序设计语句的理解和运用，不能够充分理解每个语句的具体含义，导致编程的程序过于复杂，使得需要的存储空间增大。损耗了过多的内存资源。本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的电子时钟设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争，同时在查找资料的过程中我也学到了许多新的知识，在和同学协作过程中增进同学间的友谊，使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充分的理解。我知道，今后我的路还是很长，我要学的东西也有很多。通过这次实习，我深刻的认识到计算机专业的路的不平坦，但我会以一种良好的态度去迎接每一个挫折和挑战。.....word格式.整理版电路总程序：SECONDEQU31H;秒计时单元MINUTEEQU32H;分计时单元HOUREQU33H;时计时单元SETCNTEQU42H;SET按键次数存储单元TCNTEQU34H程序入口ORG0000H;单片机复位入口地址SJMPSTART;跳到主程序中断入口ORG000BH;定时器T0中断服务程序入口地址LJMPINT_T0;跳到T0中断主程序MAIN:MOVDPTR,#TABLEMOVHOUR,#0;时计数清零MOVMINUTE,#0;分计数清零MOVSECOND,#0;秒计数清零MOVTCNT,#0;设置T0为16位定时器工作方式.....word格式.整理版MOVTMOD,#01H;forc=12MHZ,定时50msMOVTH0,#3CH;赋入初值MOVTL0,#0B0HMOVIE,#82H;开中断SETBTR0;启动定时器T0LOOP:LCALLDISPLAY;调用显示子程序MOVP1,#0FFH;设置P0为输入方式MOVA,P1;读取键盘端口ANLA,#07H;屏蔽P1口的高5位CJNEA,#07H,K_PRESS;有键按下，转键盘处理SJMPMIAN_LP;无键按下，继续循环K_PRESS:LCALLKEY_PRG;调用键盘处理SJMPLOOP;继续KEY_PRG:MOVR5,#10LCALLDL20MS;延时20msMOVP1,#0FFHMOVA,P1;读取键盘端口.....word格式.整理版ANLA,#07H;屏蔽高5位JNBACC.0,K_SET;按下SET键，转K_SETJNBACC.1,K_UP;按下UP键，转K_UPJNBACC.2,K_DOWN;按下DOWN键,转K_DOWNSJMPKEY_END;无键按下，退出K_SET:INCSETCNT;SET次数加1MOVA,SETCNTCJNEA,#04H,K_SET2;SET未到4次，转K_SET2MOVSETCNT,#00H;SET到4次，SET次数清0MOVTH0,#0D8H;重装T0初值MOVTL0,#0F0HSETBET0;允许T0中断，并启动SETBTR0SJMPKEY_END;处理完，返回K_SET2:CLRET0;禁止T0中断，停止T0定时CLRTR0SJMPKEY_END;处理完，返回K_UP:MOVA,SETCNTCJNEA,#01H,UP_MIN;判断SET次数是否为1.....word格式.整理版INCHOUR;小时数加1MOVA,HOURCJNEA,#24,KEY_END;未到24h，返回MOVHOUR,#00H;到24h，变为0hSJMPKEY_END;处理完，返回UP_MIN:CJNEA,#02H,UP_SEC;判断SET次数是否为2INCMINUTE;分钟数加1MOVA,MINUTECJNEA,#60,KEY_END;未到60min，返回MOVMINUTE,#00H;到60min，变为0SJMPKEY_END;处理完，返回UP_SEC:CJNEA,#03H,KEY_END;判断SET次数是否为3JNCSECOND;秒数加1MOVA,SECONDCJNEA,#60,KEY_END;未到60秒，返回MOVSECOND,#00H;到60秒，变为0秒SJMPKEY_END;处理完，返回.....word格式.整理版K_DOWN:MOVA,SETCNTCJNEA,#01H,DN_MIN;判断SET次数是否为1DECHOUR;小时数减1MOVA,HOURCJNEA,#0FFH,KEY_END;未小于0，返回MOVHOUR,#23;小于0，变为23hSJMPKEY_END;处理完，返回DN_MIN:CJNEA,#02H,DN_SEC;判断SET次数是否为2DECMINUTE;分钟数减1MOVA,MINUTECJNEA,#0FFH,KEY_END;未小于0，返回MOVMINUTE,#59;小于0，变为59秒SJMPKEY_END;处理完，返回DN_SEC:CJNEA,#03H,KEY_END;判断SET次数是否为3DECSECOND;秒数减1MOVA,SECOND.....word格式.整理版CJNEA,#0FFH,KEY_END;未小于0，返回MOVSECOND,#59;小于0，变为59sSJMPKEY_END;处理完，返回KEY_END:MOVDISP_FLG,#01H;设置时间刷新标志RET中断程序INT_T0:MOVTH0,#3CH;赋初值MOVTL0,#0B0H;赋初值CLRP2.7;关蜂鸣器MOVR0,#0AH;给R0赋10INCTCNT;TCNT加1MOVA,TCNT;TCNT为延时程序，当TCNT为20时，时钟刚好行走1sCJNEA,#20,RETUNE;当TCNT为20时，INCSECOND;秒加1MOVTCNT,#0;TCNT赋初值MOVA,SECO