用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟的方法

1、用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法时钟，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，科学技术的不段发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，怎样让时钟更好的为人们服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断的设计出新型时钟。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，译码代替机械转动，用led显示器代替指针进而显示时间，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，秒的校对，片选的灵活性好。时钟电路在计算机系统中起着非

2、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一 基本功能1 时间显示

3、功能：显示时，分，秒，且计时初值为12：00：002 时间设置功能：可以通过键盘任意设定，修改显示时间二 硬件框图 在系统电路中显示器为6个共阳极的led数码管，用一个bcd七段译码器74ls47驱动数码管（74ls47的输入为bcd码，其输出为集电极开路，可直接驱动七段译码器，具有首尾消零等特点）用3-8译码器的74ls138的输出作为动态扫描数码管的选通信号。因为采用了上述的两个芯片，所以在对数码管进行扫描显示时。只需要单片机的7条i/o线就能完成显示功能了。2.1 单片机单片机采用at89c51型，它是一种带4k字节的闪烁可编程可擦处的只读存储的低电压，高性能的smos8位位处理器，该器

4、件采用atmel高密度非易失性存储器制造技术和工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容，由于该8位多功能cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微处理器，为很多嵌入控制系统提供了一种灵活高而且价格低廉的方案。2.2 时钟显示电路为了实现led显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一点，考虑到时钟显示只有6位，且系统没有其他复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现led显示。2.3 时钟电路 如果设置过多的按键，将会占用很多的i/o口，而且给布线带来不便，按键过少，在修改时间和闹钟时间的时候就不能直接输

5、入，只能通过加或者减来完成，稍为有点麻烦，但是程序简单，成本低，考虑到上述原因这里采用独立按键来实现。 2.4 闹钟电路当时间与设置闹钟时间相当时，通过i/o控制继电器接通闹钟实现。2.5 复位电路复位电路采用按钮电平复位电路三 软件设计 由于电路设计巧妙，许多功能都可以有硬件电路来完成，因此软件设计就比较简单，软件采用模块化的设计，流程图如下 主程序 置计时初值 12：00：00 置t0为4ms定时 开t0中断 有键按下 计数值调整 调用控制子程序 3.1 初始化参数设置设置电子钟的计时初值为12：00：00，启动t0进行4ms定时，且允许t0中断 3.2 定时器t0中断服务子程序 中断服务

6、子程序的作用是进行时，分，秒，的计时与显示。定时器t0用于 定时周期设为4ms，中断累计250次，即1s，对秒计数单元进行加一操作。 时间计数单元分别在2ch（s）2bh（min）2ah（h）内存单元中，在计数单元中采用组合bcd码计数，满60进位。定时器t0中断服务程序流程图如下：t0中断 重新启动t0 保护现场 1s定时到 计数值调整 调disp子程序 调scan子程序 恢复现场 中断返回3.3 显示程序disp：disp子程序的作用是分别将时间记数单元 2ch（s）2bh（min）2ah（h）中的十进制时间值（组合bcd码）转化为个位和十位（分离bcd码）存放在显示缓冲区中。显示缓冲区的

7、地质为20h25h，其中，20h21h存放秒数据，22h23h存放分数据，24h25h存放时数据，由于每一个地址单元均为分离bcd码，用bcd七为译码器74ls47直接进行编译。因此，不需要软件方式对bcd码进行编译。 3.4扫描子程序scan scan的作用是把显示缓冲区的数据依次送经显示器进行，把扫描值作为24位，显示数据值作为低4位，输出到p112，以完成显示。因为采用了3-8译码器74ls138作为扫描输出，所以用28h单元存放扫描指针，即28h中存放的是数码管的序层。显示时，只需要去处20h25h某一地址中的数据，并从p1口的低4位输出，同时p1口的高4位作为扫描值的输出，就能保证数

8、码管的正常工作。 3.5 控制子程序 作用是判断时间是否与设置闹钟时间相等。如相等则开启闹钟。3.6 源程序清单 *主程序*org 000h ； 主程序起始地址jmp start ； 跳至主程序org 0bh ； t0中断子程序起始地址jmp timo ； 跳至to中断子程序tim0start：mov sp，#70h ；设置堆栈在70hmov 28h，#00 ；（28h）为扫描指针，初值为0mov 2ah，#12h；时 初值为10hmov 2bh，#00h；分 初值为00hmov 20h，#00h；秒 初值为00hmov tmod，#01h；设t0为mood1mov th0，#0f0h；计时中

9、断为4msmov tl0，#60hmov ie，#10000010b；t0中断使能mov r4，#250；中断250次steb tr0；启动t0loop：jb p0.0 n2；秒按下？若不是，则跳至n2j检查s2call delay；消除抖动mov a，2ch；将秒值存如aadd a，#01h；a的内容加1da a；做十进制位调整mov 20h，a；将a的值存入秒单元cjne a，#60h，n3；是否等于60min？若不是，则跳至n3mov 2bh ，#00h；若是，则清除分的值为00n3：jnb p0.1，$;（分）放开了？call delay；消除抖动n4：jb p0.2 ，loop；时

10、按了么？若不是，则跳至loopcall delay；消除抖动mov a，2ah；将十的值存入aadd d，#01；a的内容加1da a；将十进位调整mov 2ah，a；将a的值存入时单元cjne a，#24h，n5；是否等于20时？若不是，则跳至n5mov 2ah，#00；若是，则消除时的值为00n5：jnb p0.2，$；分放开了？call delay；消除抖动jmp loop *中断服务子程序*tim0：mov th0，#0f0h；重新启动t0mov tl0，#60push ace；将a的值暂时存入堆栈push psw；将psw的值暂时存入堆栈djnz r4，x2；计时一秒mov r4，#

11、250call clock；调用计时子程序clockcall disp；调用显示子程序x2：call scan ；调用扫描子程序pop psw；从堆栈取出psw的值pop ace；从堆栈取出a的值retl *显示器扫描子程序*scan：mov r0，#28h；28h为扫描指针cjne r0，#6，x3；扫描完6个数码管？若不是，则调至x3mov r0，#00x3：mov a，r0；扫描指针存入aadd a，#20h；a加20h即为现实缓冲区地址mov r1，a；将各地址存入r1mov a，r0；扫描指针存入aswap a；将a的高四位交换（p1高电平位扫描值）orl a，r1；p1高四位为扫描

12、值，低四位为显示数据值mov p1，a；输出至p1inc r0；扫描指针加1ret *时分秒计数值调整程序*clock ：mov a，20h；20h为秒计数单元add a，#1；秒加1da a；做十进制调整mov 2ch，a；存入秒计数单元cjne a，#60h，x4；是否等于60秒？若不是，则跳至x4mov 2ch，#00；若是，则清除为00mov a，2bh；2bh为计数单元add a，#1；分加1da a；做十进制调整mov 2bh，a；存入分计数单元cjne a，#60h，x4；是否等于60min若不是，则调至x4mov 2bh，#00；若是，则清除为00mov a，2ah；2ah为时

13、计数单元add a，#1；时加1da a；做十进制调整mov 2ah，a；存入时计数单元cjne a，#24h，x4；是否等于24时，若不是则调至x4mov 2ah，#00；若是，则清除为00 *向显示器缓冲区写数据*disp：mov r1，#20h；20h为显示缓冲区的首址mov a，2ch；将秒计数单元的值存入amov b，#10h；设b累加器的值为10hdiv ab；a除以b，商存入a，余存入bmov r1，b；将b的值存入20hinc r1；r1增加为21hmov r1，a；将a的值增加为21hinc r1；r1增加为22h；mov a，2bh；将分数单元的值存入amov b，#10h，将b累加器的值为10hdiv ab；a除以b，商存入a，余存入bmov r1，b；将b的值存入22hinc r1；r1累加为23h