51单片机课程设计 电子时钟.docx
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51单片机课程设计电子时钟
课程设计
课程名称：
单片机课程设计
题目名称：
单片机电子时钟
学院：
电信学院
专业：
电子工程
姓名：
曾代科
学号：
200820313201
指导教师：
杨加国
2010年11月7日
1、课程设计名称：
51单片机电子时钟
2、设计方案：
1、通过单片机内部的计数/定时器，采用软件编程来实现时钟计数，一般称为软时钟，这种方法的硬件线路简单，系统的功能一般与软件设计相关，通常用在对时间精度要求不高的场合。
2、采用时钟芯片，它的功能强大，功能部件集成在芯片内部，具有自动产生时钟等相关功能，硬件成本相对较高；软件编程简单，通常用在对时钟精度要求较高的场合。
三、设计内容：
这里采用应用广泛的AT89C52作为时钟控制芯片，利用单片机内部的定时/计数器T0实现软时钟的目的。
首先将T0设定工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（50ms），然后用另一个定时/计数器T1对基准时间计数形成秒，妙计60次形成分，分计60形成小时，小时计到12。
最后通过数码管把它们的内容在相应的位置显示出来，达到时、分、秒计时的功能。
此外还要实现对时间的调整功能，89C52的P1.0、P1.1、P1.2外接三个独立按键，当按下P1.0按键时，系统进入调时间的状态或启动时间显示的功能；当按下P1.1按键时，对显
示的数码管进行加一的功能；当按下P1.2按键时，对显
示的数码管进行减一的功能，达到调整时间的目的。
四、系统软件程序设计
1.主程序
先对显示单元和定时器/计数器初始化，然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块，当有按键按下时，则转入相应的功能程序。
2、数码管显示模块
本实验有8个数码管，从右到左为妙、横线、分、横线、时。
在本系统中数码管显示采用软件译码动态显示。
在存储器中首先建立一张显示信息的字段码表，显示时，先从显示缓冲区中取出显示的信息，然后通过查表程序在字段表中查出所显示的信息的断码，从P0端口输出，同时在P2端口进行数码管显示。
3、定时器/计数器T0中断服务程序
T0用于计时，选中方式一，重复定时，定时时间设为50ms，定时时间到则中断，在中断服务程序中用一个计数器对50ms计数，计20次则对秒单元加一。
秒单元加到60则对分单元加一，同时秒单元清0；分单元加到60则对时单元加一，同时分单元清0；时单元加到24则对时单元清0，标
志一天时间计满。
在对各单元计数的同时，把他们的值放到存储器单元的指定位置。
流程图如下：
4、按键处理模块
按键设置为：
如果没有按键吗，则时钟正常走时。
当按下K0键时，进入调分状态，时钟停止走动；按K1和K2按键可以进行加一和减一操作；继续按K0键可以分别进行分和小时的调整；最后按K0键启动计时。
5、汇编语言程序
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
LJMPINIT0
START:
MOVR0,#70H;主程序开始
MOVR7,#0CH
INIT:
MOV@R0,#00H
INCR0
DJNZR7,INIT
MOV72H,#10;对连字符进行装值
MOV75H,#10
MOVTMOD,#01H;选择定时器/计数器T0的方式1
MOVTL0,#0B0H;对低位赋初值
MOVTH0,#03CH;高位赋初值
SETBEA
SETBET0
SETBTR0
START1:
LCALLSCAN
LCALLKEYSCAN
SJMPSTART1
DL1MS:
MOVR6,#14H;延时1子程序
DL1:
MOVR7,#19H
DL2:
DJNZR7,DL2
DJNZR6,DL1
RET
DL20MS:
ACALLSCAN;延时20ms子程序
ACALLSCAN
ACALLSCAN
RET;数码管显示程序开始
SCAN:
MOVA,78H
MOVB,#0AH
DIVAB;时间秒的十位送给A，时间秒的个位送B
MOV71H,A;时间秒要显示的十位
MOV70H,B;时间秒要显示的个位
MOVA,79H
MOVB,#0AH
DIVAB;时间分的十位送给A，时间分的个位送B
MOV74H,A;时间分要显示的十位送地址
MOV73H,B;时间分要显示的个位送地址
MOVA,7AH
MOVB,#0AH
DIVAB;时间时的十位送给A，时间时的个位送B
MOV77H,A;时间时显示的十位送地址
MOV76H,B;时间时要显示的个位送地址
MOVR1,#70H
MOVR5,#0FEH
MOVR3,#08H
SCAN1:
MOVA,R5;数码管的显示程序
MOVP2,A
MOVA,@R1
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR;对字段表取值显示
MOVP0,A
MOVA,R5
LCALLDL1MS
INCR1
MOVA,R5
RLA
MOVR5,A
DJNZR3,SCAN1
MOVP2,#0FFH
MOVP0,#0FFH
RET;"0~9"和"-"的字段表
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH
;定时/计数器T0中断程序
INIT0:
PUSHACC
PUSHPSW
CLRET0
CLRTR0
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#03CH
SETBTR0
INC7BH
MOVA,7BH
CJNEA,#14H,OUTT0;50ms是否到20次，没有到就继续执行50ms的延时
MOV7BH,#00
INC78H
MOVA,78H
CJNEA,#3CH,OUTT0;一秒的延时是否计到60次，没有就继续执行
MOV78H,#00
INC79H
MOVA,79H
CJNEA,#3CH,OUTT0
MOV79H,#00
INC7AH
MOVA,7AH
CJNEA,#18H,OUTT0;60分钟的延时是否计到24次，没有就
继续执行程序
MOV7AH,#00
OUTT0:
SETBET0;启动定时器T0
POPPSW
POPACC
RETI
;按键处理程序
KEYSCAN:
CLREA
JNBP1.0,KEYSCAN0;P1.0有按键按下则跳转到子程序
JNBP1.1,KEYSCAN1;P1.1有按键按下则跳转到子程序
JNBP1.2,KEYSCAN2;P1.2有按键按下则跳转到子程序
KEYOUT:
SETBEA
RET
KEYSCAN0:
LCALLDL20MS;20ms的延时消抖
JBP1.0,KEYOUT
WAIT0:
JNBP1.0,WAIT0;判断按键是否松手，松手就往下执行程序
INC7CH
MOVA,7CH
CLRET0
CLRTR0
CJNEA,#03H,KEYOUT;按下第一次和第二次对时、分选定
MOV7CH,#00;按下第三次时就启动计时
SETBET0
SETBTR0
SJMPKEYOUT
KEYSCAN1:
LCALLDL20MS;按键加一的程序
JBP1.1,KEYOUT
WAIT1:
JNBP1.1,WAIT1
MOVA,7CH
CJNEA,#02H,KSCAN11;如果功能键按下则对时加一调整
INC79H
CJNEA,#3CH,KEYOUT;如果加到60则清零
MOV79H,#00
SJMPKEYOUT
KSCAN11:
INC7AH;如果功能键是按下第
二次则对分进行加一调整
MOVA,7AH
CJNEA,#18H,KEYOUT
MOV7AH,#00
SJMPKEYOUT
KEYSCAN2:
LCALLDL20MS;延时消抖程序
JBP1.2,KEYOUT
WAIT2:
JNBP1.2,WAIT2;判断是否放开按键
MOVA,7CH
CJNEA,#02H,KSCAN21;如果功能键是按下第一次对时进行减一
DEC79H
MOVA,79H
CJNEA,#0FFH,KEYOUT
MOV79H,#3BH
SJMPKEYOUT
KSCAN21:
DEC7AH;如果功能键是按下第二次则对分进行减一
CJNEA,#0FFH,KEYOUT
MOV7AH,#17H
SJMPKEYOUT
END
6、软件编译环境：
KeiluVision2
确保生成".Hex"文件
5、系统硬件电路的设计
系统的硬件主要包括单片机芯片，数码管显
示，按键开关电路，它的硬件电路如下图所示，单片机采用广泛使用的AT89C52，系统时钟采用12MHz的晶振，八个数码管显示，小时与分钟与秒钟间用短横线，采用共阳极七段式数码管，P0口为段选码输出端，P2口为位选码输出端。
硬件电路如图所示：
6、课程设计总结
经过一周的时间以及对整本教材的知识总结，把课程设计分成了硬件和软件两大模块。
总的来说，硬件部分很好入手，电路也教简单，主要涉及的是简单的按键、电容、电阻、晶振和数码管。
在软件部分，细分为了按键模块、显示模块、定时/计数模块，最后把几个模块整合在主程序模块中，使得程序简单明了。
整个设计过程中遇到的最大问题是软件的
编写，由于采用的是汇编语言，其间使用到的各种寄存器、存储器地址、变量很多，很难对程序的整体把握。
通过电子钟的设计，对单片机的原理、结构、外围电路进一步的了解。
在整个设计过程中学到了团体精神和独立解决问题的重要性。
为以后的求职之路打下了基础。
7、参考资料
[1]《单片机原理与应用》谢维成杨加国编著
[2]《单片机应用与仿真调试》严天峰编著
[3]《模拟电子技术（第三版）》胡宴如耿苏燕编著
[4]《数字电子技术（第三版）》杨志忠卫桦林编著
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