7段数码管电子闹钟课程设计.docx
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7段数码管电子闹钟课程设计
科技大学
信息科学技术学院
课程设计
（32位微机原理与接口技术）
班级：
姓名：
课题名称：
7段数码管电子闹钟
一、设计要求：
利用试验箱资源，自行设定一个7段数码管电子闹钟，完成电路设计、电路连线、软件编程、系统调试等工作。
所实现的电梯模拟系统主要功能如下。
用7段数码管或液晶显示当前的时间。
允许设置响铃时间。
允许设施当前时间。
④用发光二极管的闪烁表示响铃。
⑤按某个按钮后，闹钟停止响应。
二、设计原理:
1、设计所用到的芯片:
8086CPU中央处理器、8255A并行接口芯片、74LS244三态缓冲器
2、硬件电路设计电路图
3、硬件电路设计原理
用8255芯片实现4位共阳数码管的动态扫描，就是将数码管的段码由8255PB口送到数码管的段选端，数码管的位码由8255PA口送到数码管的位选端，这样每一时刻就可以利用8255让4个数码管当中的一位显示一个特定的数，再设计相应的驱动程序来控制8255，就可以实现数码管的动态显示，能显示4位数。
另外通过PC口来控制三个LED的亮灭，以表示相应的信息。
用74HC244将数据有数据总线送给CPU。
244的四个输入端与四个弹跳按键相接，当其中某一个按钮按下时，对应数据总线中的那一位的数据就是0，否则为1，因此，我们可以通过244来改变电子闹钟的工作模式。
4、软件设计流程图
5、总体设计
用数码管的动态扫描来作为显示部分，用四个按键来作为操控部分，CPU接收用户输入的控制信号并进行分析，切换到相应的状态。
按键部分是通过循环从244读取数据到CPU，然后进行分析，若从四个按键读回的数据均为1，表示没有按键被按下，因此不做任何额外操作。
若第一个按键被按下，表示对分进行加操作，如果当前是模式0，则对实时时间分钟进行加1操作，否则对闹钟定时时间的分钟进行加1操作；若第二个按键被按下，当前模式为0时对实时秒进行加1操作，当前模式为1时对闹钟的定时时间秒进行加1操作；若第三个键被按下，模式0和1进行切换；按下第四个按键时，若当前闹钟正在响铃，及LED灯D3在闪烁，按下此按键后停止响铃，即关掉LED灯，不让其闪烁，若当前没有处在响铃时段，按下此按键不做任何操作。
显示部分。
一是通过四位数码管的动态扫描来显示当前的时间，二是通过三个LED灯来表示当前所处的模式，若D1亮，表示处在模式0，即实时时间显示及调节模式，若D2亮，表示处在模式1，即定时时间显示及调节模式。
若D3在闪烁，表示当前正处在闹钟响的时间段，若为灭表示当前不处在闹铃时段。
计时部分。
主要是通过8086内部产生的每秒产生18.2次的中断来计时，先设置好两个变量second,minute，改变原来18.2次中断的服务子程序的入口地址，改为自己编写的中断服务子程序的入口地址。
设置一个变量count，每次中断时count就自加1，当count加到18时将其清零并使second加1，表示已计时1秒，类似的，当second加到60的时候将其清零并使minute加1。
中断服务子程序主要的内容就是实现count、second、minute的自加及清零。
有了计时部分，显示部分，操控部分，将它们组合起来就完成了闹钟的设计。
用计时部分来计时并通过显示部分将用于计时的两个变量显示出来，用操控部分来设置定时时间和实时时间，这样就实现了设计的需求。
三、测试结果：
程序运行后，数码管开始计时，
波动开关3可以调整状态，
在状态1下，led灯1亮，此时可以设定当前时间，拨动开关1调整分钟，拨动开关2调整秒；
在状态2下，led灯2亮，此时可以设定闹钟时间，拨动开关1调整分钟，拨动开关2调整秒；
当前时间到达闹铃时间时led灯3闪烁，闪烁频率为每秒3次，拨动开关4可以结束闹铃，led灯结束闪烁。
四、设计总结
本设计成功的设计并实现了设计的需求。
附件：
程序源代码：
#include
#include
#include
#include
chartable_dula[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//段码
chartable_wela[]={0x01,0x02,0x04,0x08};//位码
charminute=0,second=1;//记录当前时间的分和秒
charminute1=0,second1=0;//记录闹钟时间的分和秒
intcount=0;
intmode=0;//控制方式标志位，为是显示当前时间，为时调节当前时间，为时调节定时时间
charclock_led=0xff,clock_button=0;//clock_led为控制闹钟闹铃时闪烁的led,主要利用最低位
voidinterruptfar（interruptfar*OldAsyncInt）（...）;
voidinterruptfarAsyncInt（...）;//声明中断服务子程序
voiddelay（unsignedintt）;//延时函数声明
voiddisplay（charwei,charnum）;//显示第wei位为数num的显示函数的声明
voidComInit（）;//端口初始化函数声明
voidKeyScan（）;//按键扫描的函数的声明
voiddisplayAll（）;//总显示函数的声明
voidclock_check（）;//检查闹钟是否需要响铃的函数的声明
voidmian（）
{
intc=0;
outportb（0x183,0x80）;//初始化的控制字
outportb（0x180,0x01）;
outportb（0x181,0x0c）;
ComInit（）;//初始化端口
while
（1）
{
clock_check（）;//循环检测闹钟是否需要响
displayAll（）;//显示数码管
if（second>=60）//控制秒向分的进位
{
second=0;
minute++;
if（minute>=60）
minute=0;
}
KeyScan（）;//循环检测按键
c=bioskey
（1）;//按Esc键退出程序
if（c==283）
break;
}
}
voiddelay（unsignedintt）//粗略延时函数
{
while（t--）
{
unsignedinti=600;
while（i--）;
}
}
voiddisplay（charwei,charnum）//在第wei位上显示数num
{
outportb（0x180,0）;
outportb（0x181,table_dula[num]）;//往B口上送段码
outportb（0x180,table_wela[wei]）;//往A口上送位码
}
voidinterruptfarAsyncInt（...）//中断服务子程序
{
disable（）;//关闭中断
count++;//每秒中断.2秒的中断
if（count==18）
second++;
elseif（count==36）
second++;
elseif（count==54）
second++;
elseif（count==72）
second++;
elseif（count==91）
{
count=0;
second++;
}
if（count%6==0&&clock_button==1）
clock_led=~clock_led;
}
voidComInit（）//替换.2秒中断原来的服务子程序
{
unsignedcharIntVectNum=0x1c;
disable（）;
OldAsyncInt=getvect（IntVectNum）;
setvect（IntVectNum,AsyncInt）;
enable（）;
}
voidKeyScan（）//键盘扫描函数
{
charkey;
key=inportb（0x190）;
if（mode==0）//当为方式的时候
{
if（!
（key&0x0001））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0001））
{
while（!
（key&0x0001））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
minute++;
if（minute>=60）
minute=0;
}
}
elseif（!
（key&0x0002））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0002））
{
while（!
（key&0x0002））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
second++;
if（second>=60）
second=0;
}
}
}
elseif（mode==1）
{
if（!
（key&0x0001））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0001））
{
while（!
（key&0x0001））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
minute1++;
if（minute1>=60）
minute1=0;
}
}
elseif（!
（key&0x0002））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0002））
{
while（!
（key&0x0002））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
second1++;
if（second1>=60）
second1=0;
}
}
}
if（!
（key&0x0004））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0004））
{
while（!
（key&0x0004））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
mode++;
if（mode==2）
mode=0;
}
}
if（!
（key&0x0008））
{
delay（100）;
key=inportb（0x190）;
if（!
（key&0x0008））
{
while（!
（key&0x0008））
key=inportb（0x190）;
delay（100）;
clock_button=0;
clock_led=0xff;
}
}
}
voiddisplayAll（）
{
if（mode==0）
{
display（0,minute/10）;
delay
（1）;
display（1,minute%10）;
delay
（1）;
display（2,second/10）;
delay
（1）;
display（3,second%10）;
delay
（1）;
outportb（0x182,0xfd）;
}
elseif（mode==1）
{
display（0,minute1/10）;
delay
（1）;
display（1,minute1%10）;
delay
（1）;
display（2,second1/10）;
delay
（1）;
display（3,second1%10）;
delay
（1）;
outportb（0x182,0xf7）;
}
}
voidclock_check（）
{
if（minute==minute1&&second==second1）
clock_button=1;
//if（clock_button==1）
//{
//clock_led=~clock_led;
if（minute>=minute1+1）
{
clock_button=0;
clock_led=0xff;
}
//}
outportb（0x182,clock_led|0xef）;
}
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