单片机课程设计报告-电子时钟(2021整理)

1、一、设内容该课程设计是利用 单机内部的定时计数器、中断系统、以及行列键盘和 LED 显器等部件，设计一个单片机电子时钟。设计的电子时钟通过数码管显示，并能通 过按键实现设置时间和暂停、启动控制等。二、电时钟设计思：用定时计数器 ，工作于定时，采用方式 1对 12MHZ 的统时钟进行定时计数， 初值设为 XXYY己计算成时时间为 50ms。用片内 RAM 的 7BH 单对 50ms 计数，计 20 次生秒计数器 78H 单元加 1秒计数器加到 60 那分计数器 单加 ， 分计数器加到 60 那时计数器 单加 时数器加到 那么时计数器清 0后把 秒、分、时计数器分成十位和个位放8 个码管的显示缓冲

2、区通数码管显示出来。显 示格式为小时十位小个-分十位、分个-秒十位、秒个位处理过程中上了按 键判断程序，能对按键处理。三、 单机系统简介单片机应用系统由硬件系统和软件系统两局部组成。硬件系统是指单片机以及扩展的 存储器IO 接、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用 程序。在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信 息输出进行控制与单片机配套有相应的复位电路钟电路以及扩展的存储器和 IO 接 口，使单片机应用系统能够运行。在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。 在单片机应用系统中般根系统的要求配置相应的

3、键盘和显示器置盘和显示器 一般都没有统一的规定有系功能复杂需输入的信息和显示的信息量大配置的键盘 和显示器功能相对强大，而有些系统输/出的信息少，这时可能用几个按键和几个 LED 指示灯就可以进行处理了单机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘可能是矩 阵键盘。显示器可以是 示灯，也可以是 数码管，也可以是 LCD 显器，还可 以使用 CRT 显器。单片机应用系统中键盘一般用的比拟多的是矩阵键盘，显示器用的比 拟多的是 数管 LCD 显器。四、 单机内部定时 计数器中断系简介定器计器MCS-51 系中 51 子列有两个 16 位可编程定时数器可定时计数器 和 时计数器 T1它由加法计数器、方式存

4、放器 TMOD、控制存放器 TCON 等组成。方式存 放器用于设定定时计数器 T0 和 的工作方式，控制存放器用于对定时计数器启动、停止 进行控制。每个定时计数器可以对系统时钟计数实现定时可外部信号计数实现计数功 通过编程设定来实现。、每个定时计数器都有多种工作方式，其中 T0 有四种工作方式， 有种工作方式， 有三种工作方式过程可设定工作于种方式种工作方式为 位定时计数器、 位定时计器8 位动置定时计数器、两个 8 位定时计数器只有 T0 有每个定时计数器定时计数时到时产生溢出相应的溢出位置位溢出可通过查 询或中断方式处理。中系、MCS-51 单片机提供 5 个件中断源， 个部中断源2 定时

5、计数器 和 T1 溢出中断 TF0 和 ， 串行口发送 TI 和收 RI 中断。、MCS-51 单机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和屏蔽是由，word 文内部的中断允许存放器 IE 的位来控制的。中断允许存放器 IE 的字节地址为 A8H可以 进行位寻址。系统复位时，中断允许存放器 的容为 ，果要开放某个中断源，那 么必须使 IE 中总控置位和对应的中断允许位置1、 单片机有 中断源，为了处理方便，每个中断源有两级控制，高优先级和 低优先级通由内部的中断优级存放器 IP 来置，中断优先级存放器 IP 的节址为 B8H，可以进行位寻址。如果某位被置么对应的中断源被设为高优先级

6、；如果某位 被清零，那么对应的中断源被设为低优先级。对于同级中断源，系统有默认的优先权顺序， 从高到低优先权顺序为外部中断 定时计数器 T0 中外部中断 1时计数器 T1 断、 串行口中断。通过设置中断优先级存放器 能改变系统默认的优先级顺序。、MCS-51 单机响应中断的条件为：中断源有请求且中断允许。五、键和 LED 数码管显示器介键 是单机应用系统中最常用的输入设备，在单片机应用系统中，操作人员一般都 是通过键盘向单片机系统输入指令址和数据实现简单的人机通信键盘实际上是一组 按键开关的集合平时按键开关是处于断开状态按下键时它才闭合键盘的结构形式 一般有两种：独立式键盘和矩阵式键盘阵键盘的

7、工作方式有 3 种查询工作方式、定 时扫描工作方式和中断工作方式。 数管示：单片机应用系统中，经常用到 LED 数管作为显示输出设备， LED 数管显示器虽然显示信息简单，但它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长、 与单片机接口方便等特点本能够满足单片机应用系统的需要以单片机应用系统 中经常用到。LED 数码管显示器是由发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。在单 片机应用系统中通常使用的是 段 LED 数管显示器，它有共阴极和共阳极两种。所谓 译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式。对于 LED 数管显示器，通常的 译码方式有两种：硬件译码方式和软件译码方式LED 数管在显示

8、时，通常有两种显示 方式静显示方式和动态显示式。在使用时可以把它们组合起来实应用时如 数码管个数较少通常用硬件译静态显示数码管个数较多时那么通常用软件译码动 态显示。六、根原理软时钟是利用单片机内部的定时器计数器来实现的，它的处过程如下：首先设定单 片机内部的一个定时器 计数器工作于定时方式，对机器周计数形成基准时间，然后用另 一个定时器计器或软件计数的方法对基准时间计数形秒，秒计 60 次成分，分计 60 次形成小时，小时计 24 次那么计满一天。然通过数码管把它们的内容在相应位置显示出 来即可。数码管显示可以采用静态显示方法或动态显示方法。静态显示方法需要数据锁存器等 硬件口复杂钟示一般

9、或 8 个码管于系统没有其他的复杂的任务处理， 而且显示的时钟信息随时都可能变化采用动态显示方式显方法线路相对简单， 但需动态扫描扫频率要大于眼视觉暂留频率息看起来才稳定译码方式可分为软 件译码和硬件译码件译码通过译码程序查得显示信息的字段码件码通过硬件译码 器得到显示信息的字段码，实际中通常采用软件译码。在具体处理时，定时器计数器采用中断方式工作，对时钟的形成在中断效劳程序中实 现。在主程序中只需对定时器计数器初始化用示子程序和控制子程序。另外，为了使 用方便，设计了简单的按键，可以通过按键实现时、分的调整，这样在主程序中就参加了键 盘设置子程序。，word 文七、系硬件电路的计DNGC2U

10、1C3 CCV 八、系软件程序的计电子时钟的软件系统由主程序和子程序组成程序程序包含初始化参数设置键 理、数码管显示模块等，程主程序执行流程如图 11.2，主程序先对显示单元和时/计数器初始化，然后复调 用数码管显示模块和按键处理模块，当有键按下，那么转入相应的功能程序。码显模本系统共用 8 个数码管，从右到左依次示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位、，word 文横线、时个位和时十位。采用软件译码动态显示。时/计器 T0 中断劳序定时器/数器 T0 用于时间计时。选择方式 1重复定时，定时时间设为 ，时 时间到那么中断断效劳程序中用一个计数器对 50ms 计 次那么对秒单元加 ， 秒单元加

11、到 60 那么对分单元加 ，时秒单元清 0分单元加到 那对时单元加 1，同 时分单元清 时元加到 那么对时单元清 标一天时间计满在各单元计数的同 时它们的值放到存储单元的指定位置/计数器 中效劳程序流程图如图 。开始现场保护，重置初值启动下一个 50ms 计数器加 开始显示单元清零、 设为 计数模式允许 T0 中断调用显示子程序否否否否50ms 计数器20？是秒单元加 50ms 计数器清 0， 秒写入秒个位和秒十位秒单元=60？是分单元加 秒单元清 ，分 入分个位和分十位分单元=60？是时单元加 分单元清 ，时 入时个位和时十位时单元=24？否按下键否？ 是进入功能程序时单元清 是中断返回图1

12、1.2 主程序流程图 键理块图1.3 定时器计数器0中断劳程序流程图按键处理设置为如没有按键那么时钟正常走时按下 键时进调分状态， 时钟停止走动；按 K1 可 按可行加 1 或减 1 操作；继续按 K0 键分别进行分和小 时的调整；最后按 键将退出调整状态，时钟开始时运行。5编语言程序清单；采用 位 LED 软译码动态显示程；使用 单机12MHZ 晶， 输出字段码 口输出位选码，用共阳，word 文；LED 数管，为调时位选择按键，为加 ，为减 1 键。 ；片内 RAM 的 单为 LED 数管的显示缓冲区 ；79H7AH 分为秒、分、小时计数单元； 为 计器7CH 为时按键计数器ORG 000

13、0H STARTORG 000BH INTT0；主程序；定时/计数器 T0 中程序入口：MOV R0，MOV ，#0CHINIT： R0#00HINC R0 R7，INITMOV 72H，MOV 75H，MOV TMOD#01HMOV TL0，MOV TH0，#03CHSETB EASETB ET0SETB ： SCAN KEYSCAN ；延时 子序DL1MSMOV R6，DL1MOV R7，DL2 ， R6RET；延时 子序DL20MS： SCAN RET；数码管显示程序SCAN MOV A ；时间存入显示缓冲区相应位置 MOV B，DIV MOV 71H，AMOV 70H，word 文MO

14、V AMOV B，DIV MOV 74H，AMOV 73H，MOV A7AHMOV B，DIV MOV 77H，AMOV 76H，MOV ， ；环扫描显示MOV ，MOV ，SCAN1：MOV A，R5MOV P2，AMOV A，MOV DPTR#TABMOVC A，MOV P0，AMOV A，R5 DL1MSINC R1MOV A，RR AMOV ，A R3，MOV P2，#00HMOV P0，RETTABDB 0F9H99H92H82H0F8H，80H90H 09共阳极字段码；定时器计数器 中效程序INTT0： PUSH PSWCLR CLR MOV TL0，MOV TH0，#03CHSE

15、TB INC 7BHMOV A AMOV ，#00，word 文INC 78HMOV A A，OUTT0MOV 78H，INC 79HMOV A A，OUTT0MOV 79H，INC 7AHMOV A7AH AMOV 7AH#00OUTT0：SETB ET0POP PSWPOP RETI；按键处理程序KEYSCAN： EA ， ， ，KEYOUTSETB EARETKEYSCAN0 ，KEYOUTWAIT0： ，INC 7CHMOV A7CHCLR CLR A，KEYOUTMOV 7CH，SETB ET0SETB KEYOUTKEYSCAN1 ，KEYOUTWAIT1： ，MOV A7CH A

16、，INC 79HMOV A A，KEYOUT，word 文 MOV 79H， KEYOUT：INC 7AHMOV A7AH A，KEYOUTMOV 7AH#00 KEYOUTKEYSCAN2 ，KEYOUTWAIT2： ，MOV A7CH A， MOV A A#0FFH，KEYOUTMOV 79H， KEYOUT： 7AHMOV A，7AH A#0FFH，KEYOUTMOV 7AH#17H KEYOUT九、设过程、在 PROTEUS 中计硬件 软使用过如下：选择元器件放置元器件连线添加程序运行仿真元器件清单如下：单片机：按键：BUTTON电阻：电容：晶振：LED 数管：7SEG-MPX8-CA-BLUECA：共：共阴 地：电源：POWER、在 中编写程序，编译、连接形成 HEX 文件。、在 PROTEUS 中 HEX 文件加载到单片机芯片上。，word 文、运行仿真看结果。