合肥学院proteus仿真大赛 小时钟.docx

1、合肥学院proteus仿真大赛 小时钟合肥学院proteus仿真大赛报告 设计题目： proteus仿真小时钟 系 别： 电子信息与电气工程系 成员信息：赵鹏飞 1005072024 10级电子信息工程2班朱奎 1005074037 10级电子信息工程2班 2013年 4月 10 日目录一、引言 3二、方案设计 31、方案选择 32、方案确定 3三、总体设计 41.整体电路设计 42程序设计 43单元电路设计 43.1晶振电路 43.2复位电路 43.3主芯片部分 53.4按键设置部分 53.5显示部分 6四、电路测试 7五、结论 7六、参考文献 7七、附录 81整体电路图 82程序流程图 8

2、3中断流程图 94整体测试电路图 95软件程序代码 10一、引言 本设计利用两片AT89C51单片机,进行串行通信串行口工作方式为方式1的全双工串行通信，并且利用数码管7SEG-COM-CAT-GRN显示出传送的数据。AT89C51内置一个全双工串行通信口，利用两单片机互相发送控制命令字符，并接收其发送的数字，同时在数码管上显示。二、方案设计1、方案选择方案一：AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位单片机， 能提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个

3、全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。方案二：80C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（PUSH）、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双列直插式DIP（Dual In Line Package），内有128个RAM单元及4K的ROM。80C51有两个16位定时

4、计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。80C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接。2、方案确定鉴于89C51是CMOS工艺、8051是NMOS工艺制造（80C51则是CMOS工艺制造），而CMOS工艺制造的功耗更加小。89C51的内部ROM是FLASH-ROM，可多次更新改写（相当于8751，不过8751是EEROM），而8051一般是掩膜ROM，不可更新改写。并且89C51提供一个全双工串行通信口，基于题目要求，我们选择方案一。三、总体设计1.整体电路设计 利用AT89C51单片机、7SEG-COM-CAT-GRN数码管、button按钮开

5、关等元器件组成整体仿真电路。整体电路图见附录。2程序设计甲单片机向乙机发送控制命令字符，同时接收乙机发送的数字，当乙单片机的开关K2按下一次时，就向甲单片机发送一次数据，甲单片机上数码管显示接收的数据。乙单片机向甲机发送控制命令字符，同时接收甲机发送的数字，当甲单片机的开关K1按下一次时，就向乙单片机发送一次数据，乙单片机上数码管显示接收的数据。 程序流程图和程序代码见附录。3单元电路设计3.1晶振电路本设计中的振荡电路如下图所示。3.2复位电路MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P

6、2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。上电复位：上电复位电路是种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。电路如下图所示3.3主芯片部分本设计使用AT89C51单片机作为主控芯片。电路如下图所示3.4按键设置部分本设计总的用了两个按扭开关，用于设置状态和调整输出的数据。电路如下图所示3.5显示部分本设计采用7SEG-COM-CAT-GRN数码管显示。电路如下图所示四、电路测试1当甲机开关K1按下一次时，就向乙机发送一次数据，把09十个数循环发送到乙机数码管上显示。2. 当乙机的开关K1按下一次时，就向甲机发送一

7、次数据，把09十个数循环发送到甲机数码管上显示。整体测试电路见附录。五、结论单片机技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术,掌握单片机技术是产品开发的重要条件,Proteus 在单片机应用产品研发中有着非常重要的作用。是产品研发的高效、经济、可靠的单片机系统设计与仿真平台。基于 Proteus的单片机虚拟开发环境有利于提高产品的开发效率;利用仿真系统,不但可以节约开发时间和开发成本,而且还具有很大的灵活性和可扩展性,相信随着越来越多的人对Proteus的了解和使用,它会对我们的学习、科研和工作带来越来越多的帮助。六、参考文献 1 彭伟 单片机C语言程序设计实训100例基于8051+Proteus

8、仿真 电子工业出版社2 周润景 张丽娜 刘映群 proteus入门实用教程 北京：机械工业出版社 2007年9月 七、附录1整体电路图2程序流程图3中断流程图4整体测试电路图5软件程序代码/*数字钟程序*/#include #define uchar unsigned charsbit buzzer=P27; /定义蜂鸣器控制端口/*函数声明*/void display(uchar *p);uchar keyscan(); /扫描键盘有无键按下uchar search(); /按键识别void alarm(); /闹钟判断启动void ftion0(); /时钟修改void ftion1();

9、 /闹钟修改void cum(); /加1修改/*全局变量定义*/uchar clockbuf3=0,0,0;/存放时钟时分秒的十进制数uchar bellbuf3=0,0,0;/存放闹钟时分秒的十进制数uchar msec1; /10ms中断次数uchar msec2; /1s循环次数uchar timdata,rtimdata; /时钟和闹钟修改位置标志uchar count; /闹钟启动后10s计时单元uchar *dis_p; /显示缓冲区指针bit armbit;/闹钟标志，为0闹钟未设定，为1已设定bit rtimbit;/闹钟是否启动标志，为1已启动bit rhourbit;/闹

10、钟小时修改标志，为1正在修改闹钟小时bit rminbit;/闹钟分修改标志，为1正在修改闹钟分bit hourbit;/时钟小时修改标志，为1正在修改时钟小时bit minbit;/时钟分修改标志，为1正在修改时钟分bit secbit;/时钟秒修改标志，为1正在修改时钟秒/*主函数*/void main() uchar a; armbit=0; /清零闹钟标志位 msec1=0; /设置10ms中断次数初值 msec2=0; /设置1s中断次数初值 timdata=0; /时钟内容修改位置记忆单元清零 rtimdata=0;/闹钟内容修改位置记忆单元清零 count=0; /闹钟启动后保持

11、10s计时单元清零 TMOD=0x02; /定时器T0为工作方式2 TL0=0x06; /定时初始值为250us TH0=0x06; EA=1; /中断总允许位开启 ET0=1; /定时器1开中断 TR0=1; /启动定时器T0 dis_p=clockbuf;/将时钟值所在地址送入显示指针 P1=0x00;buzzer=0; while(1) a=keyscan(); /调用键盘扫描子程序 if(a=0x07) display(dis_p);/无键输入调用显示程序 if(armbit=1)alarm();/判断闹钟设定否，若设定则调用闹钟启动函数 else display(dis_p);/调用

12、显示子函数作为延时去抖动 a=keyscan(); if(a!=0x07) /没有抖动，表示有键按下 a=search(); /调用查键值子函数 switch(a) case 0x00:ftion0();break;/是时钟参数修改功能键，调用时钟设置子函数 case 0x01:ftion1();break;/是闹钟参数修改功能键，调用闹钟设置子函数 case 0x02:cum();break;/是加1功能键，调用加1修改功能子函数 default:break; /*6位LED显示函数*/void display(uchar *p) uchar buffer6=0,0,0,0,0,0; uch

13、ar k,i,j,m,temp; uchar led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; buffer0=p0/10; buffer1=p0%10; buffer2=p1/10; buffer3=p1%10; buffer4=p2/10; buffer5=p2%10; for(k=0;k2;k+) temp=0x01; for(i=0;i6;i+) j=bufferi; P0=temp; P1=ledj; /P1送断码 temp=1; for(m=0;m100;m+);/每一位显示延时 P1=0x00; /关显示 /*键盘扫描

14、函数*/uchar keyscan() uchar c; P0=0xf0; c=P2; c=c&0x07;/按键行输入为P2.0-P2.2，屏蔽无关位 return(c);/*查键值函数*/uchar search() uchar a,b,c,d,e; /P2=0xfe; c=0xfe; /首列扫描字送变量c a=0; /首列号送a while(1) P0=c; /列扫描字送P0口 d=P2; /读入P2口的行状态 if(d&0x01)=0)b=0;break;/第0行有键按下，第0行行首号送b else if(d&0x02)=0)b=4;break;/第1行有键按下，第1行行首号送b els

15、e if(d&0x04)=0)b=8;break;/第2行有键按下，第2行行首号送b a+; /扫描列号加1 c=1; /修改列扫描字，扫描下一列 e=a+b; /将行首号与列号相加，求键号 dodisplay(dis_p); while(d=keyscan()!=0x07);/等待释放按键 return(e);/*闹钟判断启动函数*/void alarm() if(clockbuf0=bellbuf0)&(clockbuf1=bellbuf1) buzzer=1;rtimbit=1;/设置闹钟计时标志，时钟将进行10s计时标志 if(count=10) /判断闹钟保持10s时间到否 coun

16、t=0; /清除闹钟保持10s计时 buzzer=0; /清除闹钟 armbit=0; /清闹钟标志，否则闹钟设置将继续有效 rtimbit=0; /*时钟设置函数*/void ftion0() if(rhourbit=1|rtimbit=1|rtimdata=1) secbit=0;minbit=0;hourbit=0;timdata=0; else TR0=0; /关定时器 dis_p=clockbuf;/将时钟缓冲区首地址送显示指针 timdata+; /将时钟修改记录值加1 switch(timdata) case 0x01:secbit=1;break;/记录值为1，则将时钟秒修改标

17、志置1 case 0x02:secbit=0;minbit=1;break;/记录值为2，则将时钟分修改标志置1 case 0x03:minbit=0;hourbit=1;break;/记录值3，则将时钟时修改标志置1 case 0x04:timdata=0;hourbit=0;TR0=1;break;/按4次则清时钟单元修改位置 /记录，定时器重新开启 default:break; /*闹钟设置函数*/void ftion1() if(secbit=1|minbit=1|hourbit=1|timdata=1) rhourbit=0;rtimbit=0;rtimdata=0; else di

18、s_p=bellbuf; /设置闹钟显示标志 rtimdata+; /将闹钟修改记录值加1 switch(rtimdata) case 0x01:rminbit=1;break;/记录值为1，将闹钟分修改标志置1 case 0x02:rminbit=0;rhourbit=1;break; /记录值为2，将时钟分修改标志置1 case 0x03:rtimdata=0;rhourbit=0;/按3次则清闹钟单元修改位置记录 armbit=1; /设置闹钟已设置标志位 dis_p=clockbuf;/恢复时钟显示标志 break; default:break; /*加1修改功能函数*/void cu

19、m() if(secbit=1) /时钟秒修改标志为1，秒单元内容加1 if(clockbuf2=59) clockbuf2=0; else clockbuf2+; else if(minbit=1) /时钟分修改标志为1，分单元内容加1 if(clockbuf1=59) clockbuf1=0; else clockbuf1+; else if(hourbit=1) /时钟小时修改标志为1，小时单元内容加1 if(clockbuf0=23) clockbuf0=0; else clockbuf0+; else if(rminbit=1) /闹钟分修改标志为1，分单元内容加1 if(bellb

20、uf1=59) bellbuf1=0; else bellbuf1+; else if(rhourbit=1) /闹钟小时修改标志为1，小时单元内容加1 if(bellbuf0=23) bellbuf0=0; else bellbuf0+;/*定时器中断函数*/void clock() interrupt 1 EA=0; /关中断 if(msec1!=40) msec1+; else msec1=0; /到10ms否，不到则msec1加1 if(msec2!=10)msec2+;/到1s否，不到则msec2加1 else if(rtimbit=1)count+;msec2=0; if(clockbuf2!=59)clockbuf2+;/到1min否，不到则clockbuf2加1 else clockbuf2=0; if(clockbuf1!=59)clockbuf1+;/到1h否，不到则clockbuf1加1 else clockbuf1=0; if(clockbuf0!=23) clockbuf0+; /到24h否，不到则clockbuf0加1 else clockbuf0=0; EA=1; /开中断