单片机实现时钟的显示

1、单片机原理及系统课程设计报告单片机原理及系统课程设计专 业：电气工程及其自动化 班 级： 电气091 姓 名： 学 号： 指导教师： 评语：平时（40）修改（30）报告（30）总成绩2012 年 7月1日单片机原理及系统课程设计报告 - 0 -1 引言基于单片机课程的学习，在本次课程设计中利用单片机实现时钟的显示，利用键盘和门电路控制时间的调整，在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式，并且定时器T0采用了中断方式。2 系统方案及原理本次课程设计是用80C51单片机CPU及接口电路设计一个数字时钟，其核心部件是80C51，时钟的显示采用6个共阴极LED显示灯，四个开关方便的对秒、分、时分别调

2、整，保证功能完善，工作可靠。硬件方面：独立式键盘可以消除时间误差的和方便时间的调整；显示电路采用LED动态显示方式，共阴极端由P2口线控制，分为段选线和位选线，利用人的视觉停留达到显示的效果，段选线控制字符选择，位选线控制显示位的亮或暗，从而简化串行口线的连接。软件方面：四个键盘输入与门74LS21,其输出用作中断信号，当四个键盘有一个键按下后就会向CPU申请中断，这样就可以提高CPU工作效率，达到调整时间的快速性与准确性；定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。显示电路可以采用点阵液晶显示模块（LED）。一上电，数码管显示的起始时间为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每

3、过一秒，秒位加一，到9后10秒位加一，秒位回0.10秒位显示5，秒位显示9后一秒，分钟加一，秒位回0。以此类推，时钟显示的最大值位23小时59分钟59秒。3 硬件设计3.1 硬件原理图根据要求，设计一个时钟。能够显示时间格式为 时.分.秒,并且设置键盘，根据按键任意调整时间。利用8051内部定时器0与软件结合来实现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，则将时字节清零。显示部分用共阴极的LED显示等显示。硬件原理图如图一所示。四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证

4、功能完善，工作可靠，定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。根据题目要求设计的总体框图，如图1所示。图1 硬件原理图3.2Proteus仿真图 根据硬件原理电路，用在Keil生成hex的可执行文件，仿真结果如图2所示。图2 Proteus仿真结果4 软件设计4.1序包括以下几个部分：（1）主程序：主程序主要完成系统的初始化，以及对数码显示管和键盘子程序的调用。主程序流程图如图3所示。图3 主程序流程图（2）键盘扫描子程序：返回键值键盘扫描子程序流程图如图4所示。图4 键盘扫描子程序流程图（3）处理子程序：确定按键的位置，并进行处理。（4）显示子程序：将显示缓冲区的数据送到LED显示器显

5、示。时间显示是先秒个位计算显示，然后是秒十位计算显示，再是分个位计算显示，再然后是分十位显示，再就是时个位计算显示，最后是时十位显示。显示子程序流程图如图5所示。图5 显示子程序流程图5 总结历时一周的单片机课程设计结束了，此次课程设计中，我所做的是要用8051单片机及其他部件完成一个电子时钟。可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个LED显示时、分、秒；通过按键可以进行时间的调整。在完成设计的过程中，我遇到了一些问题，在用Keil uVision3调试程序时，软件提示说“代码”超过2k。这个问题困扰了我半天的时间。后来我直接编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置，

6、生成了名为 cs.hex文件。之后在Proteus中画图仿真。通过这次单片机课程设计，我不仅将上学期所学的单片机知识应用到设计中，同时更进一步学习了80C51。了解了74HC373驱动芯片、4LS21等芯片。更加熟悉了Keil和Proteus的使用。至于用Visio画流程图，这很简单，以前的课程设计过程中一直是不可缺少的，所以比较熟悉。每次课程设计都会遇到一些问题，随着问题的解决自己又学到了更多的知识。6 参考文献1 李华.单片机原理及应用M.北京:兰州大学出版,2001.2 于殿泓,单片机原理实验教程M.西安:西安电子科技大学出版社,2007.3 蔡明文,冯先成.单片机课程设计M.武汉:华中

7、科技大学出版社,2007.附 录源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0003H LJMP ST1 ORG 000BH AJMP TT0 ORG 0030HSTART: MOV 30H,#00H ;秒显示个位内存单元 MOV 31H,#00H ;秒显示十位内存单元 MOV 32H,#00H ;分显示个位内存单元 MOV 33H,#00H ;分显示十位内存单元 MOV 34H,#00H ;时显示个位内存单元 MOV 35H,#00H ;时显示十位内存单元 MOV TMOD,#01H ;定时器T0，工作方式1， MOV TH0,#3CH ;定时50MS MOV TL0,#

8、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 MOV 40H,#10 MOV IE, #81H SETB EA ;开中断 SETB ET0 ;开T0中断 SETB TR0 ;记时开始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

9、码 MOV DPTR,#TAB ;表地址 MOVC A,A+DPTR ;查表 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,#80H GO111: CJNE R0,#34H,MIN ORL A,#80HMIN: MOVX DPTR,A ;送出去显示 LCALL DELAY ;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X

10、CH R5，A MOV R5,A AJMP ENR ;返回循环显示LH: MOV R0,#30H ;重心定义显示指针 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 DJNZ R4,FANHUI ;判断10秒到否？未到跳转 MOV R4,#10 MOV 30H,#00H INC 31H DJNZ R3,FANHUI MOV R3,#6 MOV 31H,#00H INC 32H

11、DJNZ 40H,FANHUI MOV 40H,#10 MOV 32H,#00H 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 MOV 36H,#00HJUMP: MOV A,36H MOV B,#10 DIV AB MOV 34H,B MOV 35H,AFANHUI: RETI ; 键盘处理程序ST1: CLR EX0 ;键盘1判断时用 PUSH B PUSH ACC JB P1.0,ST2 LCALL DELAY111 JNB P1.0,$ LCALL DELA

12、Y111 DJNZ R3,GO MOV R3,#6GO: INC 31H MOV A,31H CJNE A,#6,$+3 JNB P1.0,$ JC ST2 MOV 31H,#00H MOV A,31HST2: JB P1.1,ST3 ;键盘2判断时用 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 LCAL

13、L 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,ST6 ;键盘4判断时用 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 MOV 35H,AST6: POP ACC ;键盘中断返回 POP B SETB EX0 RETI; 延时1MS子程序DE