毕业设计数字电子钟电路的设计

1、江西航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名：兰超 班级：0913331. 毕业设计（论文）题目：数字电子钟电路的设计 2.毕业设计（论文）使用的原始资料数据及设计技术要求_ 2. 毕业设计（论文）工作内容及完成时间：_ 日期：自2011年11月20日至2012年4月10日指导老师评语：_ 指导老师：姚卫华 系主任：姚卫华目 录 第一章 绪论 一、 数字电子钟的应用意义.2二、 设计思路3第二章 数字钟的硬件设计一、整体功能说明3二、模块功能说明(包含总图)3第三章 数字钟的软件设计一、程序流程图.6二、源程序清单.8第四章 设计总结与参考文献一、设计总结.13二、参考文献13第一章 绪

2、论一、数字电子钟的应用意义:数字钟采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置, 它具有显示日、时、分、秒的功能，本设计采用时序电路制成的数码管显示的数字钟。它具有走时准确、稳定性能好和使用方便等的特点。具有快速校准时、分、秒的功能。广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运运超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时

3、、自动报时及自动控制等各个领域。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义二、设计思路 电子计时器主要由at89c51、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1；分计算到60时,自动清零并向时进1；时计算到24时,自动清零。这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。a89c51是整个设计的核心,主要

4、用来产生定时中断,传输数据和控制各个部件工作。第二章 数字钟的硬件设计一、 整体功能说明 在led数码管上能实现数字计时器的时、分、秒显示,并能对时、分、秒进行加1校对和清零.通过控制键控制计时器的开始,暂停,继续和清零.并且开机时时钟时从12:00:00开始计时的。二、 模块功能说明（1）at89c51简介,如下图 图1 at89c51引脚图 tmod定时器/计数器方式寄存器 定时器方式控制寄存器tmod在特殊功能寄存器中,字节地址为89h,无位地址。tcon定时器/计数器控制寄存器 tcon在特殊功能寄存器中,字节地址为88h,位地址(由低位到高位)为88h-8fh,由于有位地址,十分便于

5、进行位操作。定时器/计数器的初始化 由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的,所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化,使其按设定的功能工作.初始货的步骤一般如下:1、 确定工作方式（即对tmod赋值），预置定时或计数的初值。2、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对ie位赋值）。3、启动定时器/计数器。（2）按键电路及74ls21，如下图由八个开关和两个与门（74ls21）以及与89c51引脚连线构成,主要完成对计时的启动,清零,暂停,继续和对小时,分钟,秒进行调整。 图2 74ls21（3）74hc02，如下图 图3 74hc02两个74hc02主要用来控制74hc373工作.其

6、中,u5.a通过p2.7和p3.6(/wr)引脚控制u3工作.u5.b通过p2.6和p3.6(/wr)引脚控制u2工作。（4） 74hc373,如下图 图4 74hc37374hc373为三态输出八d锁存器,74hc373的输入端d0-d7可直接与总线相连.当三态允许控制端oe为低电平时,q0-q7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线.当oe为高电平时,q0-q7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不 受影响.当锁存允许端le为高电平时,q端随d端改变而改变.当le为低电平时,q端被锁存在已建立的数据电平。（5）led数码管图5 数码管连接图7seg-mpx6-cc

7、是7段6位共阴级数码管,dp为小数点,位码(1-6)应轮流通低电位,段码控制数码管的显示:0-b,1-g,2-a,3-f,4-c,5-e,6-h,7-d.共阴极led数码管,它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极.当驱动信号为高电平才能发光。（6） 设计总图 图6总体设计图 系统使用说明start(p1.7)键:用来启动计时；continue(p1.6)键:计时暂停后用来继续计时。clear(p1.5)键:对时、分、秒各单元进行清零。pause(p1.4)键:用来暂停当前计时。hour(p1.3)键:对时进行加1运算。min s(p1.2)键:对分单元的十位进行加1运算。min g(

8、p1.1)键:对分单元的个位进行加1运算。sec s(p1.0)键:对秒单元的十位进行加1运算。第三章 数字钟的软件设计一、程序流程图1.时钟显示程序流程图时钟显示程序流程图如下图 图 7 时钟显示程序流程图2.外部中断处理流程图外部中断处理流程图如下图图8外部中断处理流程图二、源程序清单org 0000h ajmp start ；短转移 org 0003h ljmp st1 ；长转移 org 000bh ajmp tt0 org 0030hstart: mov 30h,#00h ；秒个位内存单元 mov 31h,#00h ；秒十位内存单元 mov 32h,#00h ；分个位内存单元 mov

9、33h,#00h ；分十位内存单元 mov 34h,#00h ；时个位内存单元 mov 35h,#00h ；时十位内存单元mov tmod,#01h ；定时器t0，工作方式1， mov th0,#3ch ；定时50ms mov tl0,#0b0h mov r0,#30h ；指针指向显示单元mov r5,#0feh ；选中秒个位 mov r1,#20 mov 36h,#00h ；时位键盘判断时用 mov r3,#6 ；秒十位判断时用 mov r2, #6 ；分十位判断时用 mov r4,#10 ；秒个位判断时用 mov 40h,#10；分个位判断时用 mov ie, #81h ；外部中断0中断允

10、许main: lcall dis ljmp main显示子程序dis: mov a,r5 ；先位码 mov dptr,#7fffh ；位码选择p2.7 movx dptr,a mov a,r0 ；再段码，取显示数据 mov dptr,#tab ；表地址 movc a,a+dptr ；查表，取出字型码 mov dptr,#0bfffh ；段码选择p2.6显示小数点 cjne r0,#32h,go111 ；小数点选择(r0)=/=32h转移orl a,#80hgo111: cjne r0,#34h,min orl a,#80hmin: movx dptr,a ；送出去显示 lcall delay

11、；1ms延时 lcall delay lcall delay inc r0 ；修改指针指向下一显示单元 mov a,r5 ；也可写为xch a，r5 jnb acc.5,lh ；判断显示完否？ rl a ；也可写为xch r5，a mov r5,a ajmp enr ；返回循环显示lh: mov r0,#30h ；重新定义显示指针 mov r5,#0feh ；重设位码，形成循环acc.0-acc.3enr: ret定时中断tt0: mov th0,#3ch mov tl0,#0b0h djnz r1,fanhui ；判断1秒到否？未到跳转 mov r1,#20 inc 30h ；秒个位加一 d

12、jnz r4,fanhui ；判断10秒到否？未到跳转，判断秒个位满否 mov r4,#10 ；计时未到装初值 mov 30h,#00h ；计时到则清零 inc 31h ；秒计时到，分个位加1（进位） djnz r3,fanhui mov r3,#6 mov 31h,#00h inc 32h djnz 40h,fanhui mov 40h,#10 mov 32h,#00h ；分个位计时到则清零 inc 33h djnz r2,fanhui mov r2,#6 mov 33h,#00h inc 36h ；时位判断时用mov a,36h cjne a,#24,jump ；时位计时不满则转移，若满则

13、清零 mov 36h,#00hjump: mov a,36h mov b,#10 div ab mov 34h,b mov 35h,a ；显示时位fanhui: reti键盘处理程序 st1: clr ex0 ；键盘1（校秒十位）判断时用，禁止外部中断0中断 push b push acc jb p1.0,st2；若p1.0接通则调用延时去抖动子程序；若未通则跳转到下一控制位lcall delay111 jnb p1.0,$ lcall delay111 djnz r3,go ；计时未满则转移 mov r3,#6；倒计时满（计数值满）则赋初值go: inc 31h ；秒个位满则秒十位加一进位

14、mov a,31h cjne a,#6,$+3 ；判读秒十位满否jnb p1.0,$ ；p1.0为0则执行该指令，等待 jc st2 mov 31h,#00h mov a,31h st2: jb p1.1,st3 ；键盘2判断时用（校分个位） lcall delay111 jnb p1.1,$ lcall delay111 djnz 40h,go1 mov 40h,#10go1: inc 32h mov a,32h cjne a,#10,$+3 jnb p1.1,$ jc st3 mov 32h,#00h mov a,32hst3: jb p1.2,st4 ；键盘3判断时用（校分十位） lca

15、ll delay111 jnb p1.2,$ lcall delay111 djnz r2,go2 mov r2,#6go2: inc 33h mov a,33h cjne a,#6,$+3 jnb p1.2,$ jc st4 mov 33h,#00h mov a,33hst4: jb p1.3,st5 ；键盘4判断时用（校时） lcall delay111 jnb p1.3,$ lcall delay111 inc 36h mov a,36h cjne a,#24,jump1 mov 36h,#00hjump1: mov a,36h mov b,#10 div ab mov 34h,b mo

16、v 35h,ast5: jb p1.4,st6 ；(键pause) lcall delay111 jnb p1.4,$ lcall delay111 clr tr0 ；定时器t0停止运行st6: jb p1.5,st7 ；（键clear） lcall delay111 jnb p1.5,$ lcall delay111 mov 30h,#00h ；秒单元清零 mov 31h,#00h mov 32h,#00h ；分单元清零 mov 33h,#00h mov 34h,#00h；时清零 mov 35h,#00h lcall dis ；调用显示子程序 ljmp tt0 ；跳转到定时中断子程序 mov

17、 32h,#00h mov a,32hst7: jb p1.6,st8 ；(键continue) lcall delay111 jnb p1.6,$ lcall delay111 setb tr0 ；启动t0运行控制位（start）st8: jb p1.7,st9 lcall delay111 jnb p1.7,$ lcall delay111 setb et0 ；开t0中断（t0溢出中断允许位） setb tr0 ；计时开始 st9: pop acc ；键盘中断返回 pop b setb ex0 ；允许外部中断0中断 reti延时1ms子程序delay: mov r7,#02hde1: mo

18、v r6,#0fehde2: djnz r6,de2 djnz r7,de1 ret键盘延时消抖程序delay111:mov 50h,#2 de1111: mov 51h,#255 djnz 51h,$ djnz 50h,de1111 rettab: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00h end第四章 设计总结与参考文献一、设计总结 本次毕业设计是用单片机、各种芯片及接口电路设计一个电子计时器,经过认真地查找资料与编写程序以及调试程序,结果满足设计要求,验证无误。从开始设计到仿真实现，再到论文的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战。在此期间，我学到了很多知识也有很多感受，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一