带整点报时功能的电子时钟.docx
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带整点报时功能的电子时钟
单片机课程设计报告
题目名称：
带整点报时功能的电子时钟
姓名：
班级学号：
专业：
指导教师：
年月日
题目要求：
显示时、分、秒，打开电源时，应当显示的数据为00：
00：
00，然后电路会自动开始计时。
电路中应当有时、分、秒的时间调整按钮。
当显示数据变为00：
00：
00，而不是24：
00：
00。
时间调整按钮按下时间小于1s，时钟进入休眠状态；大于1s时，进入时间调整状态，每按1次，显示值加1。
当时间到了整点时，将会进行报时。
设计任务的分析：
电子时钟是生活中非常实用的电子部件，比如手机里的时间显示、电子手表里的时间显示等。
一般来说，电子时钟应当具有时、分、秒三个部分的内容显示，而且这三个部分还可以分别调整。
现在好一些的电子时钟除了有时、分、秒显示之外，还有年、月、日显示，闹钟设置等多种功能。
实际上这些功能都能用单片机实现。
本设计实验中，将设计一个能显示时、分、秒并带有整点报时功能的简单电子时钟，时、分、秒均能分别进行调整。
原理：
本设计中实现的是6位数的显示。
一般来说，控制多位数码管常采用的方法是扫描显示法，即各位数码管共用输入数据，但各数码管的显示控制线则单独控制。
用扫描显示法来完成多位数字显示设计，程序执行时，先使要显示的数字位数对应的数码管允许点亮；然后，将要显示的数据输出到数码管；显示时间到了之后，再切换到下一个数码管来显示。
而整点报时方面本设计采取使用另外一个单片机控制蜂鸣器，通过输出不同频率的音符而实现歌曲的播放。
电路设计：
由以上的分析知，电路中除了单片机之外，还需要6个数码管，2个按钮和2个晶振，一个蜂鸣器和一些电阻、电容、三极管元件。
可以用单片机1的P1端口的P1.0~P1.7来作为数码管显示数据的输出引脚，P2.0~P2.5作为各数码管的控制端，用P3.7作为休眠、时间调整的控制钮。
单片机2的P1.3作为蜂鸣器的控制端，单片机1跟单片机2的P2.7作为2个单片机的通讯端。
一、
硬件电路说明
二、程序设计：
a）软件流程设计说明
三、调试过程出现的问题和解决的办法
1、数码管刚开始采用单片机直接驱动，但是数码管显示亮度不够，因此改为采用三极管加上拉电阻驱动，最后数码管显示良好；
2、两块单片机之间通过P0口对接，结果信号采集不到，加了上拉电阻之后问题解决；
3、采用P1口带限流电阻触发三极管驱动蜂鸣器时，蜂鸣器不够响亮，因为单片机的输出电流最大为20mA，加了限流电阻后削弱了电流，采用直接触发方式即解决问题。
四、本次课程设计的体会和设计方案的改进方法
1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图，和芯片上的选择。
2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
4、本系统最初只是采用一个单片机进行控制，但是考虑了时间显示和音乐放都需要进行查表指令，而且时间显示的计算是采用单片机的内部资料进行计算，为了避免音乐播放对时间显示准确度的影响，故采用两块单片机进行设计。
五、参考文献
刘焕成，《工程背景下的单片机原理及系统设计》[M]，北京：
清华大学出版社，2008.4
吴晓苏，张中明，《单片机原理与接口技术》[M]，北京：
人民邮电出版社，2009.5
赵景波，向华，《Protel99SE应用与实例教程》[M005D，北京：
人民邮电出版社，2009.3
附录：
程序清单
时钟程序：
ORG0000H;程序执行开始地址
LJMPSTART;跳到标号START执行
ORG000BH;定时器T0中断程序入口
LJMPINTT0;跳至INTTO执行
ORG001BH;外中断1中断程序入口
LJMPINTT1；跳至INTT1执行
;主程序
START:
MOVR0,#70H;清70H-7AH共11个内存单元
MOVR7,#0BH;
CLEARDISP:
MOV@R0,#00H;
INCR0;
DJNZR7,CLEARDISP;
MOV20H,#00H;清20H（标志用）
MOV7AH,#0AH;放入"熄灭符"数据
MOVTMOD,#11H;设T0、T1为16位定时器
MOVTL0,#0B0H;50MS定时初值（T0计时用）
MOVTH0,#3CH;50MS定时初值
MOVTL1,#0B0H;50MS定时初值（T1闪烁定时用）
MOVTH1,#3CH;50MS定时初值
SETBEA;总中断开放
SETBET0;允许T0中断
SETBTR0;开启T0定时器
MOVR4,#14H;1秒定时用初值（50MS×20）
START1:
LCALLDISPLAY;调用显示子程序
JNBP3.7,SETMM1;P3.7口为0时转时间调整程序
SJMPSTART1;P3.7口为1时跳回START1
SETMM1:
LJMPSETMM;转到时间调整程序SETMM
;1秒计时程序
;T0中断服务程序
INTT0:
PUSHACC;累加器入栈保护
PUSHPSW;状态字入栈保护
CLRET0;关T0中断允许
CLRTR0;关闭定时器T0
MOVA,#0B7H;中断响应时间同步修正
ADDA,TL0;低8位初值修正
MOVTL0,A;重装初值（低8位修正值）
MOVA,#3CH;高8位初值修正
ADDCA,TH0;
MOVTH0,A;重装初值（高8位修正值）
SETBTR0;开启定时器T0
DJNZR4,OUTT0;20次中断未到中断退出
ADDSS:
MOVR4,#14H;20次中断到（1秒）重赋初值
MOVR0,#71H;指向秒计时单元（71H-72H）
ACALLADD1;调用加1程序（加1秒操作）
MOVA,R3;秒数据放入A（R3为2位十进制数组）
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDMM;
ADDMM:
JCOUTT0;小于60秒时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于60秒时对秒计时单元清0
MOVR0,#77H;指向分计时单元（76H-77H）
ACALLADD1;分计时单元加1分钟
MOVA,R3;分数据放入A
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDHH;
ADDHH:
JCOUTT0;小于60分时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0
MOVR0,#79H
CLRP0.2;指向小时计时单元（78H-79H）
ACALLADD1;小时计时单元加1小时
MOVA,R3;时数据放入A
CLRC
SETBP0.2;清进位标志
CJNEA,#24H,HOUR;
HOUR:
JCOUTT0;小于24小时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于24小时小时计时单元清0
OUTT0:
MOV72H,76H;中断退出时将分、时计时单元数据移
MOV73H,77H;入对应显示单元
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
POPPSW;恢复状态字（出栈）
POPACC;恢复累加器
SETBET0;开放T0中断
RETI;中断返回
;闪动调时程序
;T1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示
INTT1:
PUSHACC;中断现场保护
PUSHPSW;
MOVTL1,#0B0H;装定时器T1定时初值
MOVTH1,#3CH;
DJNZR2,INTT1OUT;0.3秒未到退出中断（50MS中断6次）
MOVR2,#06H;重装0.3秒定时用初值
CPL02H;0.3秒定时到对闪烁标志取反
JB02H,FLASH1;02H位为1时显示单元"熄灭"
MOV72H,76H;02H位为0时正常显示
MOV73H,77H;
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
INTT1OUT:
POPPSW;恢复现场
POPACC;
RETI;中断退出
FLASH1:
JB01H,FLASH2;01H位为1时，转小时熄灭控制
MOV72H,7AH;01H位为0时，"熄灭符"数据放入分
MOV73H,7AH;显示单元（72H-73H），将不显示分数据
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
AJMPINTT1OUT;转中断退出
FLASH2:
MOV72H,76H;01H位为1时，"熄灭符"数据放入小时
MOV73H,77H;显示单元（74H-75H），小时数据将不显示
MOV74H,7AH;
MOV75H,7AH;
AJMPINTT1OUT;转中断退出
;加1子程序
ADD1:
MOVA,@R0;取当前计时单元数据到A
DECR0;指向前一地址
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ORLA,@R0;前一地址中数据放入A中低四位
ADDA,#01H;A加1操作
DAA;十进制调整
MOVR3,A;移入R3寄存器
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A;放回前一地址单元
MOVA,R3;取回R3中暂存数据
INCR0;指向当前地址单元
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A;数据放入当削地址单元中
RET;子程序返回
清零程序
;对计时单元复零用
CLR0:
CLRA;清累加器
MOV@R0,A;清当前地址单元
DECR0;指向前一地址
MOV@R0,A;前一地址单元清0
RET;子程序返回
;时钟调整程序;;
;当调时按键按下时进入此程序
SETMM:
cLRET0;关定时器T0中断
CLRTR0;关闭定时器T0
LCALLDL1S;调用1秒延时程序
JBP3.7,CLOSEDIS;按下小于1秒，关闭显示（省电）
MOVR2,#06H;进入调时状态，赋闪烁定时初值
SETBET1;允许T1中断
SETBTR1;开启定时器T1
SET2:
JNBP3.7,SET1;P3.7口为0（键未释放），等待
SETB00H;键释放，分调整闪烁标志置1
SET4:
JBP3.7,SET3;等待键按下
LCALLDL05S;有键按下，延时0.5秒
JNBP3.7,SETHH;按下时间大于0.5秒转调小时状态
MOVR0,#77H;按下时间小于0.5秒加1分钟操作
LCALLADD1;调用加1子程序
MOVA,R3;取调整单元数据
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,HHH;调整单元数据与60比较
HHH:
JCSET4;调整单元数据小于60转SET4循环
LCALLCLR0;调整单元数据大于或等于60时清0
CLRC;清进位标志
AJMPSET4;跳转到SET4循环
CLOSEDIS:
SETBET0;省电（LED不显示）状态。
开T0中断
SETBTR0;开启T0定时器（开时钟）
CLOSE:
JBP3.7,CLOSE;无按键按下，等待。
LCALLDISPLAY;有键按下，调显示子程序延时削抖
JBP3.7,CLOSE;是干扰返回CLOSE等待
WAITH:
JNBP3.7,WAITH;等待键释放
LJMPSTART1;返回主程序（LED数据显示亮）
SETHH:
CLR00H;分闪烁标志清除（进入调小时状态）
SETHH1:
JNBP3.7,SET5;等待键释放
SETB01H;小时调整标志置1
SET6:
JBP3.7,SET7;等待按键按下
LCALLDL05S;有键按下延时0.5秒
JNBP3.7,SETOUT;按下时间大于0.5秒退出时间调整
MOVR0,#79H;按下时间小于0.5秒加1小时操作
LCALLADD1;调加1子程序
MOVA,R3;
CLRC;
CJNEA,#24H,HOUU;计时单元数据与24比较
HOUU:
JCSET6;小于24转SET6循环
LCALLCLR0;大于或等于24时清0操作
AJMPSET6;跳转到SET6循环
SETOUT:
JNBP3.7,SETOUT1;调时退出程序。
等待键释放
LCALLDISPLAY;延时削抖
JNBP3.7,SETOUT;是抖动，返回SETOUT再等待
CLR01H;清调小时标志
CLR00H;清调分标志
CLR02H;清闪烁标志
CLRTR1;关闭定时器T1
CLRET1;关定时器T1中断
SETBTR0;开启定时器T0
SETBET0;开定时器T0中断（计时开始）
LJMPSTART1;跳回主程序
SET1:
LCALLDISPLAY;键释放等待时调用显示程序（调分）
AJMPSET2;防止键按下时无时钟显示
SET3:
LCALLDISPLAY;等待调分按键时时钟显示用
AJMPSET4
SET5:
LCALLDISPLAY;键释放等待时调用显示程序（调小时）
AJMPSETHH1;防止键按下时无时钟显示
SET7:
LCALLDISPLAY;等待调小时按键时时钟显示用
AJMPSET6
SETOUT1:
LCALLDISPLAY;退出时钟调整时键释放等待
AJMPSETOUT;防止键按下时无时钟显示
;显示程序
;显示数据在70H-75H单元内，用六位LED共阳数码管显示，P1口输出段码数据，P2口作扫描控制，每个LED数码管亮1MS时间再逐位循环。
DISPLAY:
MOVR1,#70H;指向显示数据首址
MOVR5,#0FDH;扫描控制字初值
PLAY:
MOVA,R5;扫描字放入A
MOVP2,A;从P2口输出
MOVA,@R1;取显示数据到A
MOVDPTR,#TAB;取段码表地址
MOVCA,@A+DPTR;查显示数据对应段码
MOVP1,A;段码放入P1口
LCALLDL1MS;显示1MS
INCR1;指向下一地址
MOVA,R5;扫描控制字放入A
JNBACC.6,ENDOUT;ACC.6=0时一次显示结束
RLA;A中数据循环左移
MOVR5,A;放回R5内
AJMPPLAY;跳回PLAY循环
ENDOUT:
SETBP2.6;一次显示结束，P2口复位
MOVP1,#0FFH;P1口复位
RET;子程序返回
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,0FFH
;共阴段码表"0""1""2""3""4""5""6""7""8""9""不亮"
;延时程序;;
;1MS延时程序，LED显示程序用
DL1MS:
MOVR6,#14H
DL1:
MOVR7,#19H
DL2:
DJNZR7,DL2
DJNZR6,DL1
RET
;20MS延时程序，采用调用显示子程序以改善LED的显示闪烁现象
DS20MS:
ACALLDISPLAY
ACALLDISPLAY
ACALLDISPLAY
RET
;延时程序，用作按键时间的长短判断
DL1S:
LCALLDL05S
LCALLDL05S
RET
DL05S:
MOVR3,#20H;8毫秒*32=0.196秒
DL05S1:
LCALLDISPLAY
DJNZR3,DL05S1
RET
;
END;程序结束
音乐程序：
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
INC20H;中断服务,中断计数器加1
MOVTH0,#0D8H
MOVTL0,#0EFH;形成10毫秒中断
RETI
START:
SETBP1.3
JBP0.3,$
MOVSP,#50H
MOVTH0,#0D8H
MOVTL0,#0EFH
MOVTMOD,#01H
MOVIE,#82H
MUSIC0:
NOP
MOVDPTR,#DAT;表头地址送DPTR
MOV20H,#00H;中断计数器清0
MOVB,#00H;表序号清0
MUSIC1:
NOP
CLRA
MOVCA,@A+DPTR;查表取代码
JZEND0;是00H,则结束
CJNEA,#0FFH,MUSIC5
LJMPMUSIC3
MUSIC5:
NOP
MOVR6,A
INCDPTR
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR;取节拍代码送R7
MOVR7,A
SETBTR0;启动计数
MUSIC2:
NOP
CPLP1.3
MOVA,R6
MOVR3,A
LCALLDEL
MOVA,R7
CJNEA,20H,MUSIC2;中断计数器（20H）=R7否?
;不等,则继续循环
MOV20H,#00H;等于,则取下一代码
INCDPTR
;INCB
LJMPMUSIC1
MUSIC3:
NOP
CLRTR0;休止100毫秒
MOVR2,#0DH
MUSIC4:
NOP
MOVR3,#0FFH
LCALLDEL
DJNZR2,MUSIC4
INCDPTR
LJMPMUSIC1
END0:
NOP
MOVR2,#64H
LJMPSTART;歌曲结束,返回
MUSIC6:
MOVR3,#00H
LCALLDEL
DJNZR2,MUSIC6
LJMPMUSIC0
DEL:
NOP
DEL3:
MOVR4,#02H
DEL4:
NOP
DJNZR4,DEL4
NOP
DJNZR3,DEL3
RET
NOP
DAT:
db26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h
db30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h
db20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,80h,26h,20h
db30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h
db30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h
db2bh,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h
db20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h
db20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,20h,1ch,20h,20h,20h
db20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h
db20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h
db18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h
db30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h
db39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,10h,40h,10h,20h,10h
db20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,00H
END
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