单片机数字时钟控制课程设计.docx

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单片机数字时钟控制课程设计

单片机原理及系统课程设计

专业：

电气工程及其自动化

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

评语：

平时（40）

修改（30）

报告（30）

总成绩

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2012年7月1日

1引言

1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速发展起来。

现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。

从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。

现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。

2设计方案及原理

2.1系统方案介绍

用AT89C51单片机设计一个简单的数字时钟，能进行时分秒的调整，能够较准确地显示时间。

用单片机控制6位LED数码管显示时、分、秒；并且具有二十四小时循环记时功能，走时要准。

能够用按键开关可实现时、分调整。

2.2系统原理

一个AT89C51单片机做为控制电路，用P0、P2口来控制数码管的段码和位码，利用动态扫描来实现数码管的显示。

开通定时器T0中断来对数码管的查表和1秒的准确计时，然后利用P3口的低三位作为判断程序，判断是否分时秒是否溢出，若无溢出则显示当前值，若溢出则清零实现时分秒的加一。

3硬件设计

主要用到这些元件:

AT89C51单片机与单片机的最小系统，八位显示数字管，74LS245锁存器。

用12MHZ的晶振和两个较小的22pF的电容组成振荡器电路，用一个按键，一个电解电容，一个10K电阻组成具有上电自动复位和手动复位两种操作的复位电路。

用P0口作为输出需接上拉电阻，即需RESPACK-8排阻，74LS245锁存器保存要开通的位码。

通过控制P0，P2，P3口来控制时间的计时。

P0口送入要显示的字段,P2口送入要显示的位码，P3口低三位即为查询是否需要调整时分秒数。

开通计时器中断0来查表得到要显示的数字。

图3.1硬件电路图

4软件设计

整个程序先给数码管送初值120000,然后进行初始化工作。

程序由一个主函数，一个定时器中断程序，一个延时子程序，三个判断子程序，一个显示子程序构成。

程序通过按键扫描程序来确定是否调用中断程序来对时间进行调整。

用一子程序完成时分秒的调整，通过循环扫描三个按键的电平变化来判断对应按键是否按下，并带有去抖动功能，当某个按键按下时，则对应的进行增一操作。

若分秒增一到达60次或者时增一到达24次，将对其清零，各个操作均实时的通过数码管显示。

图4.1显示程序流程图

图4.2主程序流程图

5设计总结

课程设计还是很有挑战性的，从开始选择课题到最后的成型阶段遇到了很多的困难。

但在其中收获的比遇到的困难要多的多，因此还是非常乐意去将课程做好。

我所选的课程设计题目是数字时钟。

刚拿到这个课题时，不只如何动手去做。

就去上网查询资料和源程序，认真研究了其他学长学姐的程序之后，才有了基本的思路，先将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后将其整合即可。

知道最重要的是1秒定时部分和如何把时分秒在数码管中显示出来，同时设计出来的产品还必须具备一些基本的人机交互功能。

在做的过程中用到proteus软件时，由于对软件的不熟悉，第一次做的时候就将八管电子显示屏选错极性，反复测试都没有出理想的效果，在逐一排除错误后，终于找到错误并改正，才有了合适的结果。

总的来说这次课程设计我收获了很多东西，使我的动手能力有了极大的提高，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

参考文献

[1]李建忠.单片机原理及应用[M].西安：

西安电子科技大学出版社,2008.

[2]张迎新.单片机初级教程—单片机基础[M].北京：

北京航空航天大学出版社,2006.

[3]李华.王思明单片机原理及应用[M].兰州：

兰州大学出版社,2009.

附录A源程序

ORG00H

LJMPSTART

ORG0BH;定时器0中断入口地址

LJMPINT_T0

START:

MOV30H,#00H;程序初始化

MOV31H,#00H

MOV32H,#12

MOV48H,#00H

MOV49H,#00H

MOV4AH,#00H

MOVTMOD,#01H

MOVTH0,#248

MOVTL0,#248

SETBTR0;启动定时器0

SETBET0;允许T0中断

SETBEA;开中断

ADDMIAO:

JBP3.2,ADDFEN

LCALLDELY10MS;去抖动

JBP3.2,ADDFEN

INC30H

MOVA,30H

CJNEA,#60,NS60;满60清零

MOV30H,#00H

NS60:

LCALLDISP

JNBP3.2,$

ADDFEN:

JBP3.1,ADDSHI

LCALLDELY10MS

JBP3.1,ADDSHI

INC31H

MOVA,31H

CJNEA,#60,NM60

MOV31H,#00H

NM60:

LCALLDISP

JNBP3.1,$

ADDSHI:

JBP3.0,RETURN

LCALLDELY10MS

JBP3.0,RETURN

INC32H

MOVA,32H

CJNEA,#24,NH24

MOV32H,#00H

NH24:

LCALLDISP

JNBP3.0,$

RETURN:

LJMPADDMIAO

DELY10MS:

MOVR6,#10

D1:

MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET

DISP:

MOVA,#40H

ADDA,#8

DECA

MOVR1,A

MOVA,32H

MOVB,#10

DIVAB

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,B

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,#10

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,31H

MOVB,#10

DIVAB

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,B

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,#10

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,30H

MOVB,#10

DIVAB

MOV@R1,A

DECR1

MOVA,B

MOV@R1,A

DECR1

RET

INT_T0:

MOVTH0,#248

MOVTL0,#248

MOVA,#40H

ADDA,48H

MOVR0,A

MOVA,@R0

MOVDPTR,#TABLE;送表头

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,#0FFH

MOVP0,A

MOVA,48H

MOVDPTR,#TAB;扫描控制位

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

INC48H

MOVA,48H

CJNEA,#08H,KNA;8个数码管送数是否结束

MOV48H,#00H

KNA:

INC49H

MOVA,49H

CJNEA,#100,DONE

MOV49H,#00H

INC4AH

MOVA,4AH

CJNEA,#05H,DONE

MOV4AH,#00H

INC30H

MOVA,30H

CJNEA,#60,NEXT

MOV30H,#00H

INC31H

MOVA,31H

CJNEA,#60,NEXT

MOV31H,#00H

INC32H

MOVA,32H

CJNEA,#24,NEXT

MOV32H,#00H

NEXT:

LCALLDISP

DONE:

RETI

TABLE:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H

TAB:

DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH

END

附录B仿真结果及说明

（1）系统初始化时，仿真如下：

附图1初始状态图

（2）时键按下，增加一小时，仿真如下：

附图2增加一小时仿真图

（3）分键按下，增加一分钟，仿真如下：

附图3增加一分钟仿真图