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华北水利水电大学

2020-03-02 来源:小奈知识网
华北水利水电大学

单片机应用技术

结课报告

课程名称: 单片机电子时钟的设计 姓 名: 黎强 学 号: 201215927 班 级: 2012159 专 业: 通信工程 日 期: 2014年10月

目 录

1. 摘 要 ...................................................................................................................................... 1 Abstract ..................................................................................................................................... 1 2. 前言 ......................................................................................................................................... 1 . 3. 方案论证与比较 ...................................................................................................................... 2

3.1数字时钟方案 ....................................................................................................................... 2 3.2数码管显示方案 ................................................................................................................... 2 4. 系统设计 ................................................................................................................................. 3

4.1总体设计 ............................................................................................................................... 3

4.1.1系统说明 .......................................................................................................................... 3 4.1.2系统框图 .......................................................................................................................... 3 4.2模块设计 ............................................................................................................................... 4

4.2.1电源部分 .......................................................................................................................... 4 4.2.2复位电路 .......................................................................................................................... 4 4.2.3程序下载接口 .................................................................................................................. 5 4.2.4位选部分 .......................................................................................................................... 5 4.2.5数码管的连接电路 .......................................................................................................... 6 4.2.6控制部分 .......................................................................................................................... 7

5. 软件设计 ................................................................................................................................. 8

5.1程序流程图 ......................................................................................................................... 9 5.2源程序 ............................................................................................................................... 11 6. 总结 ....................................................................................................................................... 17

6.1物品清单与元件特性 ....................................................................................................... 17 6.2设计总结 ........................................................................................................................... 18 7. 参考文献(References): ............................................................................................... 19 8. 原理图与PCB图 ................................................................................................................... 19 9. 实验总体总结 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

II

单片机电子时钟的设计

1.摘 要

单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词:单片机 AT89S

2.前言

时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。

现今,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,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,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。

时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。

本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法,本设计由单片机AT89S51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。

1

3.方案论证与比较

3.1数字时钟方案

数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要,可利用两种方案实现。

方案一:本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A。该芯片内部采用石英晶体振荡器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电,程序不执行时,锂电池也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间。

方案二:本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。而且,由于是软件实现,当单片机不上电,程序不执行时,时钟将不工作。

基于硬件电路的考虑,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。 3.2数码管显示方案

方案一:静态显示。所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口太多,造成了资源的浪费。

方案二:动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位,对于显示器的每一位来说,每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示,但必须保证扫描速度足够快,字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关,也于点亮时间与间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口,降低了能耗。

从节省I/O口和降低能耗出发,本设计采用方案二。

2

4.系统设计

4.1总体设计

4.1.1系统说明

利用单片机(AT89S51)制作简易电子时钟,由六个LED数码管分别显示小时十位、小时个位、分钟十位、分钟个位、秒钟十位、秒钟个位。6个PNP管(9012)分别控制六个数码管的亮灭,一个按键用于时间调整。

4.1.2系统框图

电源部分 直流电源4.5V 复位电路 按键S2 控制部分 单片机(AT89S51) 显示部分 位选部分 6个PNP三极管(9012) 6个七段共阴极数码管 显示秒,分钟及小时位 图4-1

3

4.2模块设计

4.2.1电源部分

图4-2

如图4-2所示,从外部引入4.5V的直流电,为单片机、复位电路提供电源。 4.2.2复位电路

图4-3

如图4-3所示,复位电路主要由型号为1N4148的二极管,型号为10UF/16V的电解电容,型号为104的瓷片电容,10K的电阻以及按键S1构成,S1接芯片的相应引脚RST,当开关按下时引脚RST为高电平1,断开时引脚为低电平0。

4

4.2.3程序下载接口

图4-4

如图4-4所示,由AT89S ISP构成的两排十针下载口,板图上有一个小方框,为1号引角;下载线的凸口为正方向,凸口的右侧边的第一个插孔为1号引角。

4.2.4位选部分

图4-5

图4-5为位选电路,三极管的集电极接数码管的公共端,当P2口对应的引脚输出高电平时三极管导通,对应的数码管显示数据。这样,在同一时刻,6位LED中只有选通的那1位显示出字符,而其他5位则是熄灭的。同样,在下一时刻,只让下一位的位选线处于选通状态,而其他个位的位选线处于关闭状态,在段码线上输出将要显示字符的段码,则同一时刻,只有选通位显示出相应的字符,而其他各位则是熄灭的。如此循环下去,就可以使各位显示出将要显示的字符。虽然这些字符是在不同时刻出现的,而在同一时刻,只有一位显示,其他各位熄灭,但由于LED的余辉和人眼的视觉暂留作用,只要每位显示间隔足够短,则可以造成多位同时亮的假象,达到同时显示的效果。

5

4.2.5数码管的连接电路

图4-6

图4-6为数码管的引脚图,每位的段码线(a,b,c,d,e,f,g,dp)分别与1个8位的锁存器输出相连,由AT89S51控制组合0-9十个数据,如令其显示1则b,c引脚(即2,3引脚)送高电平,此时数码管显示1。由于各位的段码线并联,8位I/O口输出段码对各个显示位来说都是相同的。

6

4.2.6控制部分

图4-7

AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。AT89S51提供以下标准功能:4K字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32I/O口线,看门狗(WDT),两个数据指针,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。

如图4-7所示,AT89S51有40引脚,双列直插(DIP)封装,所用引脚功能如下: 1. VCC ——运行时加+4.5V 2. GND ——接地

3. XTAL1 ——振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端 4. XTAL2 ——振荡器反相放大器的输出端

5. RST ——复位输入,高电平有效,在晶振工作时,在RST引脚上作用2个机

器周期以上的高电平,将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平,设置SFT AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。

6. EA/VPP ——片外程序存储器访问允许信号。欲使CPU仅访问外部程序存储器

(地址为0000H-FFFFH),EA端必须保持低电平(接地),如果EA端为高电平(接Vcc端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。

7. P1口,P2口——P1,P2是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O口。运行时通过P1

口控制驱动电路的工作,将数据送到数码管,显示相应的段码,为了达到减少功耗或满足端口对最大电流的限制,应加上一限流电阻。P2.0——P2.5口控制数码管的位选,使六个数码管轮流显示数据,等于1时位选三极管导通,等于0 时位选三极

7

管截止。

8. 无自锁开关——(S2-P3.7)开关接相应引脚P3.7,当开关按下时,相应引脚为低

电平0,断开时引脚为高电平1。

5.软件设计

8

5.1程序流程图

T0中断 主程序开始 现场保护 重装定时器初值 设定定时器常数,开中断 满20次否? 秒值加1 满60秒否? 到1秒? 秒缓冲单元清零 分值加1 显示时间 满60分否? 分缓冲单元清零 时值加1 满24小时否? 时缓冲单元清零 恢复现场 结束

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时钟调整程序 按键S2时间t>1 关闭显示,省电S2是否按下 分钟闪烁,调时状态 按键S2时间t<0.5 时钟闪烁,调时状态 分值加1 按键S2时间t<0.5 分值=60? 时值加1 分值清零 时值=24? 时值清零 返回显示

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5.2源程序

表5-1 P1口对应段码及数值: 显示数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P1.7 dp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P1.6 g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 P1.5 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 P1.4 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 P1.3 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 P1.2 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 P1.1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 P1.0 a 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 16进制代码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 1

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 中断入口程序;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;

ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0013H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI

;程序执行开始地址

;跳到标号START执行 ;外中断0中断程序入口 ;外中断0中断返回

;定时器T0中断程序入口 ;跳至INTTO执行

;外中断1中断程序入口 ;外中断1中断返回

;定时器T1中断程序入口 ;跳至INTT1执行

;串行中断程序入口地址 ;串行中断程序返回

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 主 程 序 ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;

START: MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11个内存单元 MOV R7,#0BH ;clr P3.7 ; CLEARDISP: MOV @R0,#00H ; INC R0 ; DJNZ R7,CLEARDISP ;

MOV 20H,#00H ;清20H(标志用)

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MOV 7AH,#0AH ;放入\"熄灭符\"数据

MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位定时器 MOV TL0,#0B0H ;50MS定时初值(T0计时用) MOV TH0,#3CH ;50MS定时初值

MOV TL1,#0B0H ;50MS定时初值(T1闪烁定时用) MOV TH1,#3CH ;50MS定时初值 SETB EA ;总中断开放 SETB ET0 ;允许T0中断 SETB TR0 ;开启T0定时器

MOV R4,#14H ;1秒定时用初值(50MS×20) START1: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序

JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7口为0时转时间调整程序 SJMP START1 ;P3.7口为1时跳回START1 SETMM1: LJMP SETMM ;转到时间调整程序SETMM ;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 1秒计时程序;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;T0中断服务程序

INTT0: PUSH ACC ;累加器入栈保护 PUSH PSW ;状态字入栈保护 CLR ET0 ;关T0中断允许 CLR TR0 ;关闭定时器T0

MOV A,#0B7H ;中断响应时间同步修正 ADD A,TL0 ;低8位初值修正

MOV TL0,A ;重装初值(低8位修正值) MOV A,#3CH ;高8位初值修正 ADDC A,TH0 ;

MOV TH0,A ;重装初值(高8位修正值) SETB TR0 ;开启定时器T0

DJNZ R4, OUTT0 ;20次中断未到中断退出

ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中断到(1秒)重赋初值 MOV R0,#71H ;指向秒计时单元(71H-72H) ACALL ADD1 ;调用加1程序(加1秒操作) MOV A,R3 ;秒数据放入A(R3为2位十进制数组合) CLR C ;清进位标志 CJNE A,#60H,ADDMM ;

ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒时中断退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 MOV R0,#77H ;指向分计时单元(76H-77H) ACALL ADD1 ;分计时单元加1分钟 MOV A,R3 ;分数据放入A CLR C ;清进位标志 CJNE A,#60H,ADDHH ;

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ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分时中断退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 MOV R0,#79H ;指向小时计时单(78H-79H) ACALL ADD1 ;小时计时单元加1小时 MOV A,R3 ;时数据放入A CLR C ;清进位标志 CJNE A,#24H,HOUR ;

HOUR: JC OUTT0 ;小于24小时中断退出

ACALL CLR0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0 OUTT0: MOV 72H,76H ;中断退出时将分、时计时单元数据移 MOV 73H,77H ;入对应显示单元 MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ;

POP PSW ;恢复状态字(出栈) POP ACC ;恢复累加器 SETB ET0 ;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: PUSH ACC ;中断现场保护 PUSH PSW ;

MOV TL1, #0B0H ;装定时器T1定时初值 MOV TH1, #3CH ;

DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3秒未到退出中断(50MS中断6次) MOV R2,#06H ;重装0.3秒定时用初值

CPL 02H ;0.3秒定时到对闪烁标志取反 JB 02H,FLASH1 ;02H位为1时显示单元\"熄灭\" MOV 72H,76H ;02H位为0时正常显示 MOV 73H,77H ; MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ;

INTT1OUT: POP PSW ;恢复现场 POP ACC ;

RETI ;中断退出

FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H位为1时,转小时熄灭控制 MOV 72H,7AH ;01H位为0时,\"熄灭符\"数据放入分 MOV 73H,7AH ;显示单元(72H-73H),将不显示分数据

MOV 74H,78H ; MOV 75H,79H ;

AJMP INTT1OUT ;转中断退出

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FLASH2: MOV 72H,76H ;01H位为1时,\"熄灭符\"数据放入小时

MOV 73H,77H ;显示单元(74H-75H),小时数据将不显示

MOV 74H,7AH ; MOV 75H,7AH ;

AJMP INTT1OUT ;转中断退出 ;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 加1子 程 序 ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;

ADD1: MOV A,@R0 DEC R0 SWAP A ORL A,@R0 ADD A,#01H DA A MOV R3,A ANL A,#0FH MOV @R0,A MOV A,R3 INC R0 SWAP A ANL A,#0FH MOV @R0,A RET ;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 清零程序 ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;对计时单元复零用

CLR0: CLR A MOV @R0,A DEC R0 MOV @R0,A RET ;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 时钟调整程序;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;当调时按键按下时进入此程序

SETMM: cLR ET0 CLR TR0

;取当前计时单元数据到A ;指向前一地址

;A中数据高四位与低四位交换 ;前一地址中数据放入A中低四位 ;A加1操作 ;十进制调整 ;移入R3寄存器 ;高四位变0

;放回前一地址单元 ;取回R3中暂存数据 ;指向当前地址单元

;A中数据高四位与低四位交换 ;高四位变0

;数据放入当削地址单元中 ;子程序返回 ;清累加器

;清当前地址单元 ;指向前一地址 ;前一地址单元清0 ;子程序返回 ;关定时器T0中断 ;关闭定时器T0

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LCALL DL1S ;调用1秒延时程序

JB P3.7,CLOSEDIS ;键按下时间小于1秒,关闭显示(省电) MOV R2,#06H ;进入调时状态,赋闪烁定时初值 SETB ET1 ;允许T1中断 SETB TR1 ;开启定时器T1

SET2: JNB P3.7,SET1 ;P3.7口为0(键未释放),等待 SETB 00H ;键释放,分调整闪烁标志置1 SET4: JB P3.7,SET3 ;等待键按下

LCALL DL05S ;有键按下,延时0.5秒

JNB P3.7,SETHH MOV R0,#77H LCALL ADD1 MOV A,R3 CLR C CJNE A,#60H,HHH HHH: JC SET4 LCALL CLR0 CLR C AJMP SET4 CLOSEDIS: SETB ET0 SETB TR0 CLOSE: JB P3.7,CLOSE LCALL DISPLAY JB P3.7,CLOSE WAITH: JNB P3.7,WAITH LJMP START1 SETHH: CLR 00H SETHH1: JNB P3.7,SET5 SETB 01H SET6: JB P3.7,SET7 LCALL DL05S JNB P3.7,SETOUT MOV R0,#79H LCALL ADD1 MOV A,R3 CLR C CJNE A,#24H,HOUU HOUU: JC SET6 LCALL CLR0 AJMP SET6 SETOUT: JNB P3.7,SETOUT1 LCALL DISPLAY JNB P3.7,SETOUT CLR 01H

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;按下时间大于0.5秒转调小时状态 ;按下时间小于0.5秒加1分钟操作 ;调用加1子程序 ;取调整单元数据 ;清进位标志

;调整单元数据与60比较

;调整单元数据小于60转SET4循环 ;调整单元数据大于或等于60时清0 ;清进位标志

;跳转到SET4循环

;省电(LED不显示)状态。开T0中断 ;开启T0定时器(开时钟) ;无按键按下,等待。

;有键按下,调显示子程序延时削抖 ;是干扰返回CLOSE等待 ;等待键释放

;返回主程序(LED数据显示亮) ;分闪烁标志清除(进入调小时状态) ;等待键释放

;小时调整标志置1 ;等待按键按下

;有键按下延时0.5秒

;按下时间大于0.5秒退出时间调整 ;按下时间小于0.5秒加1小时操作 ;调加1子程序 ; ;

;计时单元数据与24比较 ;小于24转SET6循环

;大于或等于24时清0操作 ;跳转到SET6循环

;调时退出程序。等待键释放 ;延时削抖

;是抖动,返回SETOUT再等待 ;清调小时标志

CLR 00H ;清调分标志 CLR 02H ;清闪烁标志 CLR TR1 ;关闭定时器T1 CLR ET1 ;关定时器T1中断 SETB TR0 ;开启定时器T0

SETB ET0 ;开定时器T0中断(计时开始) LJMP START1 ;跳回主程序

SET1: LCALL DISPLAY ;键释放等待时调用显示程序(调分) AJMP SET2 ;防止键按下时无时钟显示 SET3: LCALL DISPLAY ;等待调分按键时时钟显示用 AJMP SET4

SET5: LCALL DISPLAY ;键释放等待时调用显示程序(调小时)

AJMP SETHH1 ;防止键按下时无时钟显示

SET7: LCALL DISPLAY ;等待调小时按键时时钟显示用 AJMP SET6

SETOUT1: LCALL DISPLAY ;退出时钟调整时键释放等待 AJMP SETOUT ;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,P0口输出段码数据,P3口作

; 扫描控制,每个LED数码管亮1MS时间再逐位循环。

DISPLAY: MOV R1,#70H ;指向显示数据首址 MOV R5,#0FEH ;扫描控制字初值 PLAY: MOV A,R5 ;扫描字放入A MOV P2,A ;从P2口输出 MOV A,@R1 ;取显示数据到A MOV DPTR,#TAB ;取段码表地址

MOVC A,@A+DPTR ;查显示数据对应段码 MOV P1,A ;段码放入P0口 LCALL DL1MS ;显示1MS INC R1 ;指向下一地址

MOV A,R5 ;扫描控制字放入A

JNB ACC.5,ENDOUT ;ACC.5=0时一次显示结束 RL A ;A中数据循环左移 MOV R5,A ;放回R5内

AJMP PLAY ;跳回PLAY循环

ENDOUT: SETB P2.5 ;一次显示结束,P2口复位 MOV P1,#0FFH ;P0口复位 RET ;子程序返回

TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

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;1MS延时程序,LED显示程序用

DL1MS: MOV R6,#14H DL1: MOV R7,#19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,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: ACALL DISPLAY ACALL DISPLAY ACALL DISPLAY RET

;延时程序,用作按键时间的长短判断

DL1S: LCALL DL05S LCALL DL05S RET

DL05S: MOV R3,#20H ;8毫秒*32=0.196秒 DL05S1: LCALL DISPLAY DJNZ R3,DL05S1 RET

END ;程序结束

6.总结

6.1物品清单与元件特性

表6-1 物品清单:

元件名称 瓷片电容 瓷片电容 电解电容 电解电容 电阻 电阻 芯片 芯片座 无源晶振 7段数码管 三极管 二极管 按键 单排插针 双排插针

规格型号 104 30P 47UF/16V 10UF/16V 10k 4.7k AT89S51 DIP40 12M 0.5寸/共阴 9012 1N4148 无自锁 17

单位 只 只 只 只 只 只 片 只 只 只 个 只 只 条 条 数量 1 2 1 2 1 6 1 1 1 6 6 1 2 1 1

电池盒 电路板 9.55*5.664 个 CM2 1 1 表6-2 AT89S51功能特性:

· 兼容MCS-51指令系统 · 32个可编程I/O口 · 2个16位可编程定时/计数器 · 全双工UART串行中断口线 · 6个中断源 · 中断唤醒省电模式 · 看门狗(WDT)电路 · 4k可反复擦写(>1000次)ISP Flash ROM · 4.0-5.5V工作电压范围 · 全静态工作模式:时钟频率0-33MHz · 128x8bit内部RAM · 低功耗空闲和掉电模式 · 3级程序加密锁 · 掉电标识和快速编程特性 6.2设计总结

本设计能够很准确的走时,并能够通过硬件对时钟进行时间调整。  功能介绍:

1. 显示XX:XX:XX时间 2. 时间可调:调整键(S2)按下时间小于1秒(t<1s),关闭显示(省电)。调整键(S2)

按下(t>0.5s)分钟位闪亮,此时按下S2键(t<0.5s)该个位数值加1,当加到9

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时,再按下S2键则该个位显示0,分钟十位加1。继续按下调整键(S2)(t>0.5s)时钟位闪亮,此时按下S2键(t<0.5s)该个位数值加1,当加到9时再按下加S2键则该个位显示0,时钟十位加1。继续按下调整键(S2)(t>0.5s),返回到正常显示状态。

3. 下载线和电源线插接说明:1.下载线插接说明:两排十针下载口,板图上都有一个

小方框,为1号引角;下载线的凸口为正方向,凸口的右侧边的第一个插孔为1号引角,这一点一定要切记,不然的话程序下载不进去。2.电源线插接说明:电池盒的红线为正,黑线为负。板子所留出来的电源插口用VCC(表示电源正)和GND(表示电源负)标明。

 调试要点:首先确保各器件的完好性,其次检测各芯片的电源线和地线是否接触良好,然后焊接器件,接好电源用万用表检测各电源端、地端的状态是否正常。检查无误后插上AT89S51并烧写一简易的程序,观察电路是否能协同工作。最后烧写工作程序,根据显示现象调试程序直至成功。上电运行时,数码管开始显示00:00:00,时钟开始走时。

 制作心得:在这次课程设计的调试过程中,我遇到很多问题,如:由于跳转指令出错,导致整个程序在运行时进入死循环,修改时没有根据流程盲目查找原因浪费许多时间,又由于考虑不周,时钟显示29:89。该电路缺少整点报时及闹钟功能,由于能力和时间问题只能到此为止,很是遗憾,但在查找资料的过程中学到了许多,同时在协作过程中增进同学间的友谊。

7.参考文献(References):

[1] 于海生.微型计算机控制技术[M] .清华大学出版社.1999-6

[2] 孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用[M] .北京航空航天大学出版社.1996-4 [3] 黄正谨.综合电子设计与实践[M] .东南大学出版社.2002-3 [4] 杨欣等.电子设计从零开始[M] .清华大学出版社.2005-10 [5] 谢嘉奎.电子线路[M] .高等教育出版社.2003-2

[6] 夏路易,石宗义.电路原理图与电路设计教程Protel 99SE[M] .北京希望电子出版社.2002

[7] 王毓银.数字电路逻辑设计[M] .高等教育出版社.2004-2 [8] 邱关源.电路[M] .高等教育出版社

8.系统原理图

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图8-1

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图8-2

9.收获体会

通过单片机的设计实习,我还是学到了很多的东西。在平时上课没有注意到的地方或是还不太明白的知识点,我都通过设计当中自己查相关资料和询问其他同学解决掉了。设计当中还学到了一些相关的课外知识。设计实习提高了我的思能力,动手能力,还有团队合作的能力,以上这些都是在课上体会不到而在以后的工作当中相当重要的。

这次单片机的设计实习,我虽然参考了很多的资料,但由于知识有限,经验不足,实验仪器的限制,再加上时间并不是十分充裕,做的并不是十全十美。虽然程序能够运行,但程序没有考虑到所有可能的情况,程序本身也存在一些漏洞。希望王老师能够指教。

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