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51单片机按键控制数码管0~9_单片机电子时钟的设计

给最左边的数码管显示数字0,然后使用p3.0口的按键,实现:按下按键后,最左边的

单片机电子时钟的设计

摘   要

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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

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第一章    前言

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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。

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 第二章    方案论证与比较

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2.1

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。

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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。

2.2

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。

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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。

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第三章    系统设计

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3.1

总体设计

3.1.1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。

3.1.2系统框图

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图3-1

3.2

模块设计

3.2.1电源部分

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              图3-2

如图3-2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。

3.2.2复位电路

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图3-3

如图3-3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。

3.2.3程序下载接口

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                                          图3-4

如图3-4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。

3.2.4位选部分

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图3-5

图3-5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。

3.2.5数码管的连接电路

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                                  图 3-6

图3-6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。

3.2.6控制部分

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                                                                     图3-7

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3-7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。

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第四章    原理图与PCB图

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图4-1

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图4-2

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第五章          软件设计

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5.1

程序流程图

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a0e9bb79919269fb21f2806118e96bde.png

5.2

源程序

表5-1  P1口对应段码及数值:

显示数字

P1.7

P1.6

P1.5

P1.4

P1.3

P1.2

P1.1

P1.0

16进制代码

dp

g

f

e

d

c

b

a

0

0

0

1

1

1

1

1

1

3FH

1

0

0

0

0

0

1

1

0

06H

2

0

1

0

1

1

0

1

1

5BH

3

0

1

0

0

1

1

1

1

4FH

4

0

1

1

0

0

1

1

0

66H

5

0

1

1

0

1

1

0

1

6DH

6

0

1

1

1

1

1

0

1

7DH

7

0

0

0

0

0

1

1

1

07H

8

0

1

1

1

1

1

1

1

7FH

9

0

1

1

0

1

1

1

1

6FH

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
      ;;        中断入口程序;;
      ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;
ORG 0000H                        ;程序执行开始地址
LJMP START                       ;跳到标号START执行
ORG 0003H                        ;外中断0中断程序入口
RETI                                  ;外中断0中断返回
ORG 000BH                        ;定时器T0中断程序入口
LJMP INTT0                       ;跳至INTTO执行
ORG 0013H                        ;外中断1中断程序入口
RETI                         ;外中断1中断返回
ORG 001BH                      ;定时器T1中断程序入口
LJMP INTT1                       ;跳至INTT1执行
ORG 0023H                      ;串行中断程序入口地址
RETI                                  ;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)
                   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      ;
            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
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       ;取当前计时单元数据到A
                   DEC    R0          ;指向前一地址
                   SWAP  A   ;A中数据高四位与低四位交换
                   ORL    A,@R0       ;前一地址中数据放入A中低四位
                   ADD   A,#01H      ;A加1操作
                   DA     A           ;十进制调整
                   MOV  R3,A        ;移入R3寄存器
                   ANL    A,#0FH      ;高四位变0
                   MOV   @R0,A       ;放回前一地址单元
                   MOV   A,R3        ;取回R3中暂存数据
                   INC    R0          ;指向当前地址单元
                  SWAP   A    ;A中数据高四位与低四位交换
                   ANL    A,#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: CLR    A           ;清累加器
                   MOV    @R0,A       ;清当前地址单元
                   DEC     R0          ;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:  cLR     ET0            ;关定时器T0中断
                    CLR     TR0            ;关闭定时器T0
                    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     ;按下时间大于0.5秒转调小时状态
                   MOV    R0,#77H        ;按下时间小于0.5秒加1分钟操作
                   LCALL   ADD1           ;调用加1子程序
                   MOV    A,R3           ;取调整单元数据
                   CLR     C              ;清进位标志
                   CJNE    A,#60H,HHH     ;调整单元数据与60比较
              HHH: JC      SET4           ;调整单元数据小于60转SET4循环
                   LCALL   CLR0           ;调整单元数据大于或等于60时清0
                   CLR     C              ;清进位标志
                   AJMP    SET4           ;跳转到SET4循环
        CLOSEDIS:  SETB   ET0            ;省电(LED不显示)状态。开T0中断
                   SETB    TR0            ;开启T0定时器(开时钟)
        CLOSE:     JB      P3.7,CLOSE     ;无按键按下,等待。
                   LCALL   DISPLAY       ;有键按下,调显示子程序延时削抖
                   JB       P3.7,CLOSE     ;是干扰返回CLOSE等待
        WAITH:     JNB     P3.7,WAITH     ;等待键释放
                   LJMP    START1         ;返回主程序(LED数据显示亮)
           SETHH:  CLR    00H            ;分闪烁标志清除(进入调小时状态)
          SETHH1:  JNB    P3.7,SET5       ;等待键释放
                   SETB    01H            ;小时调整标志置1
            SET6:  JB       P3.7,SET7      ;等待按键按下
                   LCALL    DL05S          ;有键按下延时0.5秒
                   JNB      P3.7,SETOUT    ;按下时间大于0.5秒退出时间调整
                   MOV    R0,#79H        ;按下时间小于0.5秒加1小时操作
                   LCALL   ADD1           ;调加1子程序
                   MOV    A,R3            ;
                   CLR     C              ;
                   CJNE     A,#24H,HOUU    ;计时单元数据与24比较
            HOUU: JC      SET6          ;小于24转SET6循环
                   LCALL   CLR0    ;大于或等于24时清0操作
                   AJMP    SET6             ;跳转到SET6循环
           SETOUT: JNB     P3.7,SETOUT1     ;调时退出程序。等待键释放
                   LCALL   DISPLAY          ;延时削抖
                   JNB     P3.7,SETOUT      ;是抖动,返回SETOUT再等待
                   CLR     01H              ;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
;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

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第六章          总结

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6.1

物品清单与元件特性

表6-1 物品清单:

元件名称

规格型号

单位

数量

瓷片电容

104

1

瓷片电容

30P

2

电解电容

47UF/16V

1

电解电容

10UF/16V

2

电阻

10k

1

电阻

4.7k

6

芯片

AT89S51

1

芯片座

DIP40

1

无源晶振

12M

1

7段数码管

0.5寸/共阴

6

三极管

9012

6

二极管

1N4148

1

按键

无自锁

2

单排插针

1

双排插针

1

电池盒

1

电路板

9.55*5.664

CM2

1


表6-2  AT89S51
功能特性:

  ·   兼容MCS-51指令系统

· 4k可反复擦写(>1000次)ISP   Flash ROM

  ·   32个可编程I/O口

· 4.0-5.5V工作电压范围

  ·   2个16位可编程定时/计数器

· 全静态工作模式:时钟频率0-33MHz

  ·   全双工UART串行中断口线

· 128x8bit内部RAM

  ·   6个中断源

· 低功耗空闲和掉电模式

  ·   中断唤醒省电模式

· 3级程序加密锁

  ·   看门狗(WDT)电路

· 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。

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

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