电子时钟设计单片机需求分析.docx
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电子时钟设计单片机需求分析
电子钟
一、需求分析
1.功能描述
该电子钟能实现基本的时钟显示,还能调时。
调时可以对分时秒的每个位（即个位和十位）调整。
2.其他要求
当时钟的时间小于10—00-00时,时的十位为零，不显示.（如显示时间：
9—45-00）
二、总体设计
1.设计思路
用89C51单片机实现控制和数据输出,8位7段LED数码管作为显示器件。
时间的调整通过外加独立按键来控制。
2.器件选型
89C51单片机、LED数码管、独立按键。
三、硬件设计
1.硬件框图
2.硬件模块
因该设计非常简单,硬件模块很少，只有显示模块和按键模块。
3.硬件电路图
硬件电路如下图所示：
四、软件设计
1.软件框图
2.软件流程图及其程序代码
2.1主程序
1。
初始化：
将数字编码放在数组dis_7［11］中，位选数据放在scan_con［8]中，分、时、秒的个位和十位放在dis_［8］中，分时秒的初始数据放在timedata［3］中。
2。
键盘扫描：
判断key0～key3中哪些键按下，
当key3未按下时:
1。
key0按下,则key0每按下一次，秒加1。
2。
key1按下,则key0每按下一次，分加1。
3。
key2按下，则key0每按下一次，时加1.
当key3按下时:
1。
key0按下，则key0每按下一次,秒的十位加1（即秒加10）.
2。
key1按下，则key0每按下一次，分的十位加1。
3。
key2按下，则key0每按下一次，时的十位加1。
3。
显示:
通过P2口控制位选，使8个数码管依次被选中。
P0口作为数据的输出口，循环输出分、时、秒的各位数据，当P0口输出某位的数据后,P2口控制位选将给位数码管选中，从而使该位显示。
同时当时的十位为零时,使p2口输出为0，使该位不显示。
（即当hour〈10时,时的十位不显示0）
4。
定时中断：
采用方式1,定时50ms.20次就构成1秒，每20次，秒就加1
主程序流程图
主程序代码:
main（）
{TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
TMOD=0x01;
ET0=1；
TR0=1；
EA=1；
for（；;）
｛display（）;//显示子程序
keyscan（）;//键盘扫描子程序
｝
｝
2.2键盘扫描子程序
键盘扫描流程图
键盘扫描子程序代码
keyscan（）
｛if（key3==1）
{if（key0==0）
{delay1ms（10）;
while（key0==0）；
timedata［0]++；
if（timedata[0］==60）
｛timedata［0］=0；
timedata[1］++;
if（timedata［1]==60）
｛timedata［1］=0；
timedata[2]++;
if（timedata[2］==24）
timedata［2］=0；
｝
｝
}
if（key1==0）
｛delay1ms（10）；
while（key1==0）;
timedata［1］++；
if（timedata［1]==60）
｛timedata［1］=0；
timedata[2]++;
if（timedata[2］==24）
timedata[2]=0;
｝
}
if（key2==0）
{delay1ms（10）;
while（key2==0）；
timedata［2］++;
if（timedata[2］==24）
timedata[2］=0;
｝｝
else
｛if（key0==0）
｛delay1ms（10）；
while（key0==0）；
timedata［0］+=10；
if（timedata［0］〉=60）
｛timedata[0］=0;
timedata［1］++；
if（timedata［1］=60）
{timedata［1]=0；
timedata[2]++；
if（timedata［2］==24）
timedata[2］=0；
}
}}
if（key1==0）
{delay1ms（10）;
while（key1==0）;
timedata［1]+=10；
if（timedata［1]〉=60）
｛timedata[1］=0;
timedata[2]++;
if（timedata［2］==24）
timedata［2］=0；
}
｝
if（key2==0）
｛delay1ms（10）;
while（key2==0）;
timedata[2]+=10;
if（timedata［2］〉=24）
timedata［2］=0；
｝
｝
｝
2。
3显示子程序
显示子程序流程图
显示子程序代码
display（）
｛chark;
dis［7］=timedata［0]%10；
dis[6]=timedata[0］/10；
dis[4]=timedata［1]%10;
dis［3]=timedata[1］/10；
dis[1］=timedata[2］％10；
dis［0］=timedata[2］/10；
//通过模10计算，取出分时秒的个位和十位的值
if（dis［0］==0）
P2=0x00；//时个十位为零时,不显示
else
｛P0=dis_7［dis［0]]；
P2=scan_con［0］;
delay1ms
（1）;
P2=0x00；
｝
for（k=1；k〈8；k++）
//循环选中每个数码管,并输出其显示值，从而实现时钟显示
｛P0=dis_7［dis［k]］；
P2=scan_con［k］；
delay1ms
（1）;
P2=0x00；
}
｝
五、测试效果
经过软件仿真,测试效果良好,上述功能都能实现。
效果如下图：
六、问题分析
1、实现过程中遇到的问题及解决方法分析。
因为我本科时学习单片机都是用汇编写程序，没有用过C语言写单片机程序，所以本实验开始时，我是用汇编写的程序，这个程序虽然能实现基本的时钟显示，但存在很多问题。
并且汇编使用起来很麻烦，可读性也很差.最后,我决定试着用C语言写单片机程序。
经过好几天的摸索,最后总算是用C语言把程序写好了。
最后,经过仿真,该设计虽能达到预期的要求，但也存在不足之处。
仿真发现：
调时时，当有按键按下时，数码管显示会出现闪烁的情况。
经过分析得知，在电路中加入锁存器，该问题可以得到解决。
2收获与体会。
经过本次实验设计的学习，收获颇丰.首先,对单片机有更进一步的了解,同时锻炼了我的动手能力。
其次，我学习了用C语言写单片机程序，基本学会了用C语言写单片机程序.
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