电子时钟的制作

1、电子时钟的制作第1页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四项目五 地震报警器的制作 项目学习目标项目学习目标 学 习 方 式 学 时技能目标 掌握一秒定时电路的制作与编程。 掌握数码显示电路的制作与编程。 掌握电子时钟电路的制作与编程 学生实际制作，教师指导调试和维修 6课时知识目标 了解数码管的结构，掌握数码管接口方式和编程方法。 了解键盘工作原理，掌握独立式按键的接口方式和编程。 了解定时器的相关知识，掌握定时器的应用与编程 教师讲授重点：数码管编程方法；独立式按键的处理和编程；定时器的应用与编程 4课时第2页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四任务一 一

2、秒定时闪烁电路的制作 任务要求单片机的P2.0作输出口，接一个LED发光二极管，通过编程实现发光二极管以1s为周期，亮0.5s，灭0.5s。 项目基本技能第3页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四1硬件电路制作 （1）电路原理图第4页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）制作要点及元器件清单代 号名 称实 物 图规 格R1电阻2kR2电阻200C1、C2瓷介电容30pFC3电解电容22FS1轻触按键CY晶振6MHzIC1单片机AT89S51IC插座40脚VD1发光二极管红色5第5页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四1秒定时闪烁参考程序

3、ORG 0000H ;程序开始LJMP START ;转初始化程序ORG 001BH ;定时/计数器1中断入口地址LJMP RT1 ;转定时/计数器1中断服务程序ORG 0030H ;初始化程序开始START:MOV TMOD,#10H ;定时/计数器1，工作方式1MOV TH1,#3CH ;设置计数初值MOV TL1,#0B0H ;设置计数初值MOV R2,#05H ;设置记录中断次数初值SETB EA ;开启总中断允许SETB ET1 ;开启定时/计数器1中断允许SETB TR1 ;启动定时/计数器1MAIN: NOP ;主程序不执行任何任务，只是等待中断LJMP MAIN 2程序编写第6

4、页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四1秒定时闪烁参考程序;中断服务程序RT1: MOV TH1,#3CH ;定时/计数器1中断服务子程序，置计数初值MOV TL1,#0B0HDJNZ R2,BACK ;中断次数少于5次直接返回MOV R2,#05H ;重新置中断次数初值CPL P2.0 ;P2.0取反BACK:RETI ;中断返回END第7页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四任务二 LED数码显示电路的制作 任务要求单片机的P0口作输出口，接一个数码管，通过编程实现数码管循环显示十进制数字09。单片机的P0口作输出口，接两个数码管，通过编程实现数码管循环

5、显示十进制数字059。 第8页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四1LED显示器静态显示09 （1）硬件电路制作 第9页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）软件设计NUM EQU 40h ;定义数字变量ORG 0000HLJMP START ;转移到初始化程序ORG 0030HSTART:MOV NUM,#00H ;初始化变量初值MAIN: MOV A,NUM ;数字送入AMOV DPTR,#CHAR ;字型码首地址存放DPTRMOVC A,A+DPTR ;数字对应字型码送入AMOV P0,A ;字型码送P0口显示LCALL DELAY ;延时MOV

6、A,NUM ;数字送入AINC A ;加1CJNE A,#0AH,AA ;不等于10转AABB: MOV A,#00H ;等于10，送初值0AA: MOV NUM,A ;保存数字LJMP MAIN ;循环，继续显示第10页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四DELAY:MOV R7,#1EH ;延时子程序D3: MOV R6,#21HD2: MOV R5,#0FAHD1: DJNZ R5,D1DJNZ R6,D2DJNZ R7,D3RETCHAR: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;共阳型字型码表END第11页，

7、共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四2LED显示器动态显示059 （1）硬件电路制作 第12页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）软件设计SEC EQU 42H ;秒位变量SEC_1 EQU 40H ;秒BCD码个位SEC_2 EQU 41H ;秒BCD码十位ORG 0000HLJMP START ;到主程序ORG 000BHLJMP CT0S ;到定时器0的中断服务程序ORG 0030HSTART:MOV R3,#20 ;初始化R3（20次50ms的中断）MOVTMOD,#01H ;T0工作方式1，定时50msMOVTH0,#04BHMOVTL0,#0

8、FFHSETB EA ;开总中断SETB ET0MOV SEC,#00H ;开定时器0中断SETB TR0 ;启动定时器MAIN: LCALL BCD8421LCALLDISPLAY ;调显示子程序LJMP MAIN第13页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四DELAY:MOV R7,#255 ;延时子程序D1: DJNZ R7,D1RETCT0S: PUSH A ;1s的中断服务程序MOVTH0,#04BHMOVTL0,#0FFHDJNZ R3,EE ;不到1s，中断返回MOVR3,#20MOVA,SECINC A ;秒加1MOV SEC,A ;保存秒数值CJNE A,#6

9、0,EEMOV SEC,#00H ;满60s置0EE: POP ARETIBCD8421:MOV A,SECMOV B,#0AHDIV ABMOV SEC_1,BMOV SEC_2,ARET第14页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四DISPLAY: ;秒显示子程序MOV P2,#00HMOV A,SEC_2 ;显示秒的十位MOV DPTR,#CHARMOVC A,A+DPTRMOV P0,AMOV P2,#02HLCALL DELAYMOV A,SEC_1 ;显示秒的个位MOVC A,A+DPTRMOV P0,AMOV P2,#01HLCALL DELAYRETCHAR:

10、DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;共阳型字型码表END第15页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四任务三 电子时钟的制作 任务要求单片机的P0口作段控，P2口作位控，接6个数码管，通过编程实现6位数码电子时钟功能。 第16页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四1硬件电路制作 （1）电路原理图CPU按键第17页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四显示电路 第18页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）制作要点及元器件清单代 号名 称实 物 图规 格R1 R4电

11、阻1kR5电阻2kR6 R11电阻1kC1、C2瓷介电容30pFC3电解电容22FS1 S5轻触按键CY晶振6MHzIC1单片机AT89S51IC插座40脚VT1 VT6三极管9012DS1DS6共阳极数码管第19页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四(1)程序流程图2程序编写第20页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四第21页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）参考程序;变量定义和内存分配KEY_BUF EQU 33H ;键盘缓冲区KEYTEMP EQU 34H ;临时按键值HOUR EQU 40H ;小时变量MIN EQU41H

12、;分钟变量SEC EQU42H ;秒变量HOUR_1 EQU 50H ;小时BCD码个位HOUR_2 EQU 51H ;小时BCD码十位MIN_1 EQU 52H ;分钟BCD码个位MIN_2 EQU 53H ;分钟BCD码十位SEC_1 EQU 54H ;秒BCD码个位SEC_2 EQU 55H ;秒BCD码十位SW1 BIT P1.0 ;小时加1按键SW2 BIT P1.1 ;小时减1按键SW3 BIT P1.2 ;分钟加1按键SW4 BIT P1.3 ;分钟减1按键ORG 0000HLJMP START ;转移到初始化程序ORG 000BHLJMP CT0S ;到定时器0的中断服务程序第

13、22页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四ORG 0030HSTART: ;初始化部分MOV 33H,#00H ;初始化缓冲区MOV HOUR,#12 ;初始时间12:30:00MOV MIN,#30MOV SEC,#00MOV R3,#20 ;初始化R3（20次50ms的中断）MOV TMOD,#01H ;初始化T0定时器，T0工作方式1 ，定时50msMOV TH0,#04BH ;送定时器初值MOV TL0,#0FFHSETB EA ;开总中断SETB ET0 ;开定时器0中断SETB TR0 ;启动定时器MAIN: LCALL KEYPRESS ;调按键处理子程序LCA

14、LL BCD8421 ;调BCD码转换子程序LCALL DISPLAY ;调显示子程序LJMP MAIN第23页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四DELAY:MOV R7,#255 ;延时子程序D2: DJNZ R7,D2RETKEYPRESS: ;按键处理子程序，P1口为按键的接口SETB SW1 ;设置为输入JB SW1,KEY1 ;按键没有按下，查询下一按键LCALL DELAY ;若按下，延时去抖JB SW1,KEY1MOV A,HOUR ;小时变量送入AINC A ;小时数加1MOV HOUR,A ;保存小时数CJNE A,#24,KEY0 ;如果不等于24，等待

15、按键释放MOV HOUR,#00H ;如果等于24，则使小时数等于0KEY0: LCALL DISPLAY ;调显示起延时去抖作用，保证扫描显示不停止JNB SW1,KEY0 ;没有释放，继续等待LCALL DISPLAYJNB SW1,KEY0KEY1: SETB SW2JB SW2,KEY2LCALL DELAYJB SW2,KEY2MOV A,HOURDEC A ;小时变量减1MOV HOUR,ACJNE A,#255,KEY10;0减1等于255MOV HOUR,#23第24页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四KEY10:LCALL DISPLAYJNB SW2,K

16、EY10LCALL DISPLAYJNB SW2,KEY10KEY2: SETB SW3JB SW3,KEY3LCALL DELAYJB SW3,KEY3MOV A,MININC A ;分钟变量加1MOV MIN,ACJNE A,#60,KEY20MOV MIN,#00HKEY20:LCALL DISPLAYJNB SW3,KEY20LCALL DISPLAYJNB SW3,KEY20KEY3:SETB SW4JB SW4,KRETLCALL DELAYJB SW4,KRETMOV A,MINDEC A ;分钟变量减1MOV MIN,ACJNE A,#255,KEY30 ;0减1等于255MO

17、V MIN,#59KEY30:LCALL DISPLAYJNB SW4,KEY30LCALL DISPLAYJNB SW4,KEY30KRET: RET第25页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四CT0S: ;走时部分。延时1s，秒加1，秒满60，分钟加1，分钟满60，小时加1PUSH A ;保护现场MOVTH0,#04BH ;重新送定时器初值MOVTL0,#0FFHDJNZ R3,TIMEEND ;中断次数不足20次直接返回MOVR3,#20 ;中断次数满20次为1s，重新送计数初值MOVA,SEC ;秒增加1INC A MOVSEC,ACJNE A,#60,TIMEEND

18、 MOVSEC,#00HMOVA,MIN ;秒满60，分钟加1INC AMOVMIN,ACJNE A,#60,TIMEENDMOV MIN,#00HMOVA,HOUR ;分钟满60，小时加1INC A MOVHOUR,ACJNE A,#24,TIMEENDMOVHOUR,#00HTIMEEND:POP A ;恢复现场RETI第26页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四;BCD码转换子程序，变量不大于60，没有百位BCD8421:MOV A,HOURMOV B,#0AHDIV AB ;除以10，商为十位，余数为个位MOV HOUR_2,AMOV HOUR_1,BMOV A,MI

19、NMOV B,#0AHDIV ABMOV MIN_2,AMOV MIN_1,BMOV A,SECMOV B,#0AHDIV ABMOV SEC_2,AMOV SEC_1,BRET第27页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四DISPLAY:;以下是显示子程序，P0口输出段码，P2口输出位码，MOVP2,#00H ;显示小时的部分MOVDPTR,#CHARMOVA,HOUR_2MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOV P2,#02HLCALL DELAYMOVA,HOUR_1MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOV P2,#01HLCALLDELAY;显示分钟的部分M

20、OVA,MIN_2MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOV P2,#08HLCALL DELAYMOVA,MIN_1MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOV P2,#04HLCALL DELAY第28页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四;显示秒的部分MOVA,SEC_2MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#20HLCALL DELAYMOVA,SEC_1MOVC A,A+DPTRMOVP0,AMOVP2,#10HLCALL DELAYRETCHAR:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;

21、共阳型字型码表END第29页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四任务四 程序调试与烧写 使用仿真器调试程序。程序调试完成后，使用编程器将编译的十六进制文件烧写入单片机，将单片机从编程器上取下，插入电路板的IC插座，给电路板接上5V电源，观察电路运行情况。 第30页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四知识点一 LED数码管接口电路及编程 项目基本知识1数码管简介第31页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四显示字符字形共 阳 极共 阴 极dpgfedcba字形码dpgfedcba字形码011000000C0H001111113FH1111110

22、01F9H0000011006H210100100A4H010110115BH310110000B0H010011114FH41001100199H0110011066H51001001092H011011016DH61000001082H011111017DH711111000F8H0000011107H81000000080H011111117FH91001000090H011011116FH熄灭11111111FFH0000000000H显示字形码 第32页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（1）LED数码管静态显示接口 2LED数码管静态显示（2）LED数码管静态显

23、示编程 字形码存放在数据表格中，通常在DPTR内存放数据表格首地址，A存放要显示的数据，利用MOVC A,A+DPTR这条指令查找字形码。 第33页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（1）LED数码管动态显示接口 3LED数码管动态显示（2）LED数码管动态显示编程 动态扫描频率太低，LED数码管将出现闪烁现象；频率太高，由于每个LED数码管点亮的时间太短，LED数码管的亮度太低，无法看清。因此，在编程时，常采用调用延时子程序来达到要求的保持时间，一般取几毫秒为宜。 第34页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四知识点二 键盘接口电路及编程 1键盘工作原理

24、机械式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为510ms。第35页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四2独立式按键 对于独立式按键主程序可以采用不断查询的方法来进行处理，即如果只有一个独立式按键，检测是否闭合，如果闭合，则去除键抖动后再执行按键程序；如果有多个独立式按键，可以依次逐个查询处理。 第36页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四知识点三 MCS-51单片机定时/计数器 1定时、计数的概念 （1）计数概念（2）计数器的容量（3）定时（4）溢出（5）任

25、意定时及计数的方法第37页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（1）定时/计数器的方式控制字TMOD位 D7 D6D5 D4 D3 D2 D1 D0位名称 GATE C/TM1 M0GATE C/TM1 M0 功能 门控位 定时/计数方式选择 工作方式选择 门控位定时/计数方式选择工作方式选择 高4位控制定时器/计数器1 低4位控制定时器/计数器0 2定时/计数器概述 第38页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（2）定时/计数器的4种工作方式 工作方式0。定时/计数器的工作方式0称为13位定时/计数方式。它由TL的低5位和TH的8位构成13位的计数器，TL

26、的高3位未用。 工作方式1。工作方式1是16位的定时/计数方式，M1M0为01，其他特性与工作方式0相同。 工作方式2。工作方式2是16位加法计数器，TH0和TL0具有不同功能，其中，TL0是8位计数器，TH0是重置初值的8位缓冲器。方式2具有初值自动装入功能，每当计数溢出，就会打开高、低8位之间的开关，预置数进入低8位。这是由硬件自动完成的，不需要由人工干预。 工作方式3。定时/计数器工作于方式3时，定时器T0被分解成两个独立的8位计数器TL0和TH0。 第39页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四（1）定时/计数器的初始化3定时/计数器初始化及应用 确定工作方式对TMOD

27、赋值。如“MOV TMOD #10H”，表明定时器1工作在方式1，且工作在定时器方式。 预置定时或计数的初值直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。 根据需要开启定时/计数器中断直接对IE寄存器赋值。如MOV IE,#82H，表明允许定时器T0中断。 启动定时/计数器工作将TR0或TR1置“1”。 第40页，共44页，2022年，5月20日，20点8分，星期四解：因方式0采用13位计数器，其最大定时时间为：81921s = 8.192ms，因此，定时时间不可能像方式1一样选择50ms，但可选择定时时间为5ms，再循环200次。定时时间选定后，再确定计数值为5000，则定时器1的初值为：因13位计数器中TL1的高3位未用，应填写0，TH1占高8位，所以，X的实际填写值应为：即TH1 = 63H，TL1 = 18H，又因采用方式0定时，故TMOD = 00H。例6.1