单片机电子时钟课程设计设计报告_1.docx

单片机电子时钟课程设计设计报告单片机电子时钟设计一、作品功能介绍该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机AT89S52主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。功能介绍：1上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。2设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。3定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。4采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。5采用24小时制，具有方便的时间调校功能。6具有时钟和秒表的切换功能。使用方法:开机后时钟在00:00:00起开场计时。1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。2)2按P3.3进入设定闹时状态:12:00:,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。3按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。二、电路原理图如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。电子时钟原理图各个模块设计1.单片机系统AT89S52AT89S52概述：是一款非常合适单片机初学者学习的单片机，它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中使用12MHz的晶振。AT89S52具有下面标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断构造，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电形式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止主要性能：与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电形式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。2、显示模块LED数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极管根据共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接，组成“8字，再把发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了LED数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从09的系列数字。同荧光数码管(VFD)、辉光数码管(NRT)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TTL、CMOS电路兼容等的数显器件。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。ag是7个笔段电极，DP为小数点。另有一种字高为76mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。本系统利用6位LED数码管显示时间，共阴极构造。LED数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。3.按键模块本设计中主要有三个控制按键，按键功能为：1P3.2为调时间形式，长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。2按P3.3进入设定闹时状态:12:00:,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。3按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。4晶振模块在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，进而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。晶振电路三、程序设计源程序代码;AT89S52时钟程序;*定时器T0、T1溢出周期为50MS，T0为秒计数用，T1为调整时闪烁及秒表定时用，P3.2、P3.3、P3.4为调整按钮，P0口为字符输出口，P2为扫描口，P1.2为蜂呜器口，采用共阳显示管。50H-55H为闹钟定时单元，60H-65H为秒表计时单元，70H-75H为显示时间单元，76H-79H为分时计时单元。03H标志=0时钟闪烁，=1秒表，05H=0，不闹铃，=1要闹铃.07H每秒改变一次,用作间隔呜叫.*DISPFIRSTEQU30H;显示首址存放单元BELLEQUP1.2CONBSEQU2FH;存放报时次数CLOCKEQU2DH*中断入口程序*ORG0000H;程序执行开场地址LJMPSTART;跳到标号START执行ORG0003H;外中断0中断程序入口RETI;外中断0中断返回ORG000BH;定时器T0中断程序入口LJMPINTT0;跳至INTTO执行ORG0013H;外中断1中断程序入口RETI;外中断1中断返回ORG001BH;定时器T1中断程序入口LJMPINTT1;跳至INTT1执行ORG0023H;串行中断程序入口地址RETI;串行中断程序返回*下面程序开场;*整点报时用QQQQ:MOVA,#10HMOVB,79HMULABADDA,78HMOVCONBS,ABSLOOP:LCALLDS21MSLCALLDL1SLCALLDL1SLCALLDL1SDJNZCONBS,BSLOOPCLR08H;清整点报时标志AJMPSTART1*主程序开场;*START:LCALLST;上电显示00:00:00MOVR0,#00H;清00H-7FH内存单元MOVR7,#80H;CLEARDISP:MOVR0,#00H;INCR0;DJNZR7,CLEARDISP;MOV20H,#00H;清20H标志用MOV55H,#1MOV54H,#2MOV7AH,#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秒定时用计数值50MS×20MOVDISPFIRST,#70H;显示单元为70-75H;下面主程序循环START1:LCALLDISPLAY;调用显示子程序JNBP3.2,SETMM1;P3.2口为0时转时间调整程序JNBP3.3,TSFUN;定时闹铃设定JNBP3.4,FUNPT;秒表功能STOP,RUN,CLRJB08H,QQQQAJMPSTART1;P3.2口为1时跳回START1FUNPT:LJMPFUNPTTSTART12:LJMPSTART1下面闹铃时间设定程序,按P3.3进入设定TSFUN:LCALLDS20MSJBP3.3,START1;WAIT113:JNBP3.3,WAIT113;等待键释放JB05H,CLOSESP;闹铃已开的话，关闹铃MOVDISPFIRST,#52H;进入闹铃设定程序，显示52-55H闹钟定时单元DSWAIT:SETBEALCALLDISPLAYJNBP3.4,DSFINC;分加1JNBP3.2,DSDEC;分减1JNBP3.3,DSSFU;进入时调整AJMPDSWAITCLOSESP:CLR05H;关闹铃标志CLRBELLAJMPSTART1DSSFU:LCALLDS20MS;消抖JBP3.3,DSWAITLJMPDSSFUNN;进入时调整;SETMM1:LJMPSETMM;转到时间调整程序SETMMDSFINC:LCALLDS20MS;消抖JBP3.4,DSWAITDSWAIT12:LCALLDISPLAY;等键释放JNBP3.4,DSWAIT12CLREAMOVR0,#53H;LCALLADD1;闹铃设定分加1MOVA,R3;分数据放入ACLRC;清进位标志CJNEA,#60H,ADDHH22;ADDHH22:JCDSWAIT;小于60分时返回ACALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0AJMPDSWAITDSDEC:LCALLDS20MS;消抖JBP3.2,DSWAITDSWAITEE:LCALLDISPLAY;等键释放JNBP3.2,DSWAITEECLREAMOVR0,#53H;LCALLsub1;闹铃设定分减1LJMPDSWAIT;下面秒表暂停清零功能程序;按下P3.4切换秒表功能，再按开场计时，暂停或清0,最后按P3.4退出秒表回到时钟计时FUNPTT:LCALLDS20MSJBP3.4,START12WAIT22:JNBP3.4,WAIT21CPL03HJNB03H,TIMFUNMOVDISPFIRST,#60H;显示秒表数据单元MOV60H,#00HMOV61H,#00HMOV62H,#00HMOV63H,#00HMOV64H,#00HMOV65H,#00HMOVTL1,#0F0H;10MS定时初值MOVTH1,#0D8H;10MS定时初值WAIT88:LCALLDS20MSJBP3.4,WAIT81WAIT99:JNBP3.4,WAIT99SETBTR1;T1运行控制软件SETBET1;T1溢出中断允许WAIT33:LCALLDS20MSJBP3.4,WAIT31WAIT44:JNBP3.4,WAIT41CLRET1CLRTR1WAIT55:LCALLDS20MSJBP3.4,WAIT51WAIT66:JNBP3.4,WAIT61MOV60H,#00HMOV61H,#00HMOV62H,#00HMOV63H,#00HMOV64H,#00HMOV65H,#00HTIMFUN:MOVDISPFIRST,#72H;显示时钟数据单元CLRET1CLRTR1AJMPFUNSS11FUNSS11:AJMPSTART1;下面键等待释放时显示不会熄灭用WAIT21:LCALLDISPLAYAJMPWAIT22WAIT31:LCALLDISPLAYAJMPWAIT33WAIT41:LCALLDISPLAYAJMPWAIT44WAIT51:LCALLDISPLAYAJMPWAIT55WAIT61:LCALLDISPLAYAJMPWAIT66WAIT81:LCALLDISPLAYAJMPWAIT88WAIT91:LCALLDISPLAYAJMPWAIT99;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T0MOVA,#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T0DJNZR4,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CPL07H;闹铃时间隔呜叫用MOVR0,#71H;指向秒计时单元71H-72HACALLADD1;调用加1程序加1秒操作MOVA,R3;秒数据放入AR3为2位十进制数组合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0MOVR0,#77H;指向分计时单元76H-77HACALLADD1;分计时单元加1分钟MOVA,R3;分数据放入ACLRC;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0LCALLDS20MS;正点报时SETB08HMOVR0,#79H;指向小时计时单元78H-79HACALLADD1;小时计时单元加1小时MOVA,R3;时数据放入ACLRC;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0OUTT0: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;LCALLBAOJPOPPSW;恢复状态字出栈POPACC;恢复累加器SETBET0;开放T0中断RETI;中断返回;*;闪动调时程序秒表功能程序;*;T1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示或秒表计时INTT1:PUSHACC;中断现场保护PUSHPSW;JB03H,MMFUN;=1时秒表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;MMFUN:CLRTR1MOVA,#0F7H;中断响应时间同步修正,重装初值10msADDA,TL1;低8位初值修正MOVTL1,A;重装初值低8位修正值MOVA,#0D8H;高8位初值修正ADDCA,TH1;MOVTH1,A;重装初值高8位修正值SETBTR1;开启定时器T1MOVR0,#61H;指向秒计时单元71H-72HACALLADD1;调用加1程序加1秒操作CLRC;MOVA,R3;JZFSS1;加1后为00，C=0AJMPOUTT01;加1后不为00，C=1FSS1:ACALLCLR0;大于或等于60秒时对秒计时单元清0MOVR0,#63H;指向分计时单元76H-77HACALLADD1;分计时单元加1分钟MOVA,R3;分数据放入ACLRC;清进位标志CJNEA,#60H,ADDHH1;ADDHH1:JCOUTT01;小于60分时中断退出LCALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0MOVR0,#65H;指向小时计时单元78H-79HACALLADD1;小时计时单元加1小时OUTT01:POPPSW;恢复状态字出栈POPACC;恢复累加器RETI;中断返回*;加1子程序;*ADD1:MOVA,R0;取当前计时单元数据到ADECR0;指向前一地址SWAPA;A中数据高四位与低四位交换