单片机产品设计课件

设计要求总体方案硬件设计软件设计系统调试与运行第

10

章

单片机的应用系统设计与开发本章内容SingleChipMicrocomputer一、

设计要求设计并制作出具有如下功能的电脑钟：

(1)自动计时，由6位LED显示器显示时、分、秒。

(2)具备校准功能，可以直接由0～9数字键设置当前时间。

(3)具备定时起闹功能。

(4)一天时差不超过1秒钟。二、

总体方案1.计时方案方案一：采用实时时钟芯片。方案二：软件控制。2.键盘/显示方案方案一：串口扩展，LED静态显示。方案二：8155扩展，LED动态显示。显示方式框图

(a)静态显示框图；(b)动态显示框图

三、

硬件设计

1.电路原理图2.系统工作流程本电脑钟具备以下功能：

(1)时钟显示：6位LED从左到右依次显示时、分、秒，采用24小时计时。

(2)键盘功能：采用4×3键盘，包括：0～9数字键，键号为00H～09HC/R键时间设定/启动计时键，键号为0AHALM键闹钟设置/启闹/停闹键，键号为0BH(1)时间显示：上电后，系统自动进入时钟显示，从00：00：00开始计时，此时可以设定当前时间。(2)时间调整：按下C/R键，系统停止计时，进入时间设定状态，系统保持原有显示，等待键入当前时间。按下0～9数字键可以顺序设置时、分、秒，并在相应LED管上显示设置值，直至6位设置完毕。系统将自动由设定后的时间开始计时显示。

(3)闹钟设置/启闹/停闹：按下ALM键，系统继续计时，显示00：00：00，进入闹钟设置状态，等待键入启闹时间。按下0～9数字键可以顺序进行相应的时间设置，并在相应LED管上显示设置值，直至6位设置完毕。这将启动定时启闹功能，并恢复时间显示。定时时间到，蜂鸣器鸣叫，直至重新按下ALM键停闹，并取消闹钟设置。四、软件设计1.系统资源分配地址功能名称初始化值30H~35H显示缓冲区，小时、分、秒（高位在前）DISP0~DISP500H3CH~3FH计时缓冲区，时、分、秒、100msHOUR，MIN，SEC，MSEC00H40H~42H闹钟值寄存区，时、分、秒AHOUR，AMIN，ASECFFH50H~7FH堆栈区

PSW.5计时显示允许位（1：禁止，0：允许）F00PSW.1闹钟标志位（1：正在闹响，0：未闹响）F10电子钟控制软件片内RAM及标志位分配表2.软件流程图9.3主程序流程图图9.4计时程序流程图图9.5时间设置/闹钟定时流程图

图9.6键盘设置子程序流程图图9.7键盘扫描描流程图图(4)键盘扫描描程序模模块KEYSCAN：流程图图如图9.7所示。图9.8显示流程程图图9.9定时比较较流程图图ORG0000HAJMP MAINORG000BHAJMP CLOCKORG0030HPORTEQU8000HPORTAEQU8001HPORTBEQU8002H；*****************主主程序MAIN******************PORTCEQU8003HDISP0EQU30HDISP1EQU31HDISP2EQU32HDISP3EQU33HDISP4EQU34HDISP5EQU35HHOUREQU3CHMINEQU3DHSECEQU3EHMSECEQU3FHAHOUREQU40HAMIN EQU41HASECEQU42HF1BITPSW.1MAIN：MOVSP，#50H；设置堆堆栈区MOVXDPTR，#PORTMOVA，#03HMOVX@DPTR，A；8155初始化CLRF1；清零闹闹钟标志志位CLRF0；允许计计时显示示MOVAHOUR,#0FFHMOVAMIN,#0FFHMOVASEC,#0FFHMOVR7,#10HMOVR0,#DISP0CLRALOOP:MOV@R0,AINCR0DJNZR7,LOOP；设置初初值MOVTMOD，#01HMOVTL0，#0B0HMOVTH0，#3CH；定时器器0初始化，，定时时间100msSETBTR0；启动定定时器SETBEASETBET0；开中断断BEGIN：ACALLALARM；调用定定时比较较ACALLKEYSCAN；调用键键盘扫描描CJNE A，#0AH，NEXT1；是CLR/RST键否？CLRTR0；是则暂暂时停止止计时MOVR1，#HOUR；地址指指针指向向计时缓缓冲区首首地址AJMP MODNEXT1：CJNEA，#0BH，BEGIN；是ALARM键否？JBF1，NEXT2；闹钟正正在闹响响否？MOVR1，#AHOUR；地址指指针指向向闹钟值值寄存区区首地址址MOD：SETB F0；置位时时间设置置/闹钟定时时标志，，禁止显显示计时时时间ACALLMODIFY；调用时时间设置置/闹钟定时时程序SETB TR0；重新开开始计时时CLRF0；清零时时间设置置/闹钟定时时标志，，恢复显显示计时时时间AJMP BEGINNEXT2：SETB P1.0；闹钟正正在闹响响，停闹闹CLRF1；清零闹闹钟标志志AJMP BEGIN；**************时时间设置/闹钟定时时模块MODIFY************MODIFY：ACALLKEYIN；调用键键盘设置置子程序序ACALLCOMB；调用合合字子程程序RET键盘设置置子程序序KEYIN：KEYIN：PUSH PSWPUSH ACCSETB RS1；保护现现场MOVR0，#DISP0；R0指向显示示缓冲区区首地址址MOVR7，#06H；设置键键盘输入入次数L1：CLRRS1ACALLKEYSCAN；调用键键盘扫描描程序取取按下键键的键号SETBRS1CJNE A，#0AH，L2；键入数数合法性性检测（（是否大大于9）L2：JNCL1；大于9，重新键键入MOV@R0，A；键号送送显示缓缓冲区INCR0DJNZ R7，L1；6位时间输输入完否否？未完继续，，否则返返回POPACCPOPPSWCLRRS1；恢复现现场RET；**********键盘盘扫描子子程序KEYSCAN***********KEYSCAN:ACALL TEST；调判按按键是否否按下子子程序TESTJNZREMOV；有键按按下调消消抖延时时ACALLDISPLAYACALLALARMAJMPKEYSCAN；无键按按下继续续判是否否按键REMOV:ACALLDISPLAY；调用显显示子程程序延时时消抖ACALLTEST；再判是是否有键键按下JNZLIST；有键按按下转逐逐列扫描描ACALLDISPLAYACALLALARMAJMP KEYSCAN；无键按按下继续续判是否否按键LIST:MOVR2，#0FEH；首列扫扫描字送送R2MOVR3，#00H；首列键键号送R3LINE0:MOVDPTR，#PORTA；DPTR指针指向向8155的A口MOVA，R2；首列扫扫描字送送R2MOVX @DPTR，A；首列扫扫描字送送8155的A口MOVDPTR，#PORTC；DPTR指针指向向8155的C口MOVX A，@DPTR；读入C口的行状状态JBACC.0，LINE1；第0行键无键键按下转转第1行MOVA，#00H；第0行有键按按下，行行首键号号送AAJMP TRYK；求键号号NEXT:INCR3；扫描下下一列MOVA，R2；列扫描描字送AJNBACC.3，EXIT；4列扫描完完，重新新进行下下一轮轮扫描RLA；4列未扫描描完，扫扫描字左左移扫描描下一列列MOVR2，A；扫描字字送AAJMPLINE0；转向扫扫描下一一列EXIT:AJMPKEYSCAN；等待下下一次按按键TRYK:ADDA，R3；按公式式计算键键码，求求得键号号PUSHACC；键号入栈保保护LETK:ACALLTEST；等待按键释释放JNZ LETK；按键未释放放，继续等待待POP ACC；按键释放，，键号出栈RET；键盘扫描结结束，返回TEST:MOVDPTR，#PORTA；DPTR指针指向8155的A口MOVA，#00HMOVX@DPTR，A；全扫描字00H送8155的A口MOV DPTR，#PORTC；DPTR指针指向8155的C口MOVXA，@DPTR；读入C口行状态CPL A；A取反，以高电电平表示有键按下ANL A，#07H；屏蔽高5位RET；**************显显示子程序DISPLAY*************DISPLAY: JBF0，DISP；允许时间显显示标志F0=1转DISPACALLSEPA；否则调用SEPA刷新显示缓冲冲区DISP:pushpsw；动态扫描显显示子程序Pushaccsetbrs0MOVdptr，#PORTAMOVA，#0FFHMOVX@DPTR，A；关显示movr0，#disp0movr7，#00hmovr6，#06hmovr5，#0fehdis1:movdptr，#tabmova，@r0movca，@a+dptrmovdptr，#portbmovx@dptr，amovdptr，#portamova，r5movx@dptr，ahere:djnz r7，hereincr0mova，r5rlamovr5，adjnzr6，dis1clrrs0popaccpoppswrettab:db3fh，06h，5bh，4fh，66h，6dh，7dh，07hdb7fh，6fh，77h，7ch，39h，5eh，79h，71h；共阴极字型型码表；*****************合字子子程序COMB******************COMB：MOVR0，#DISP1；R0指向显示缓冲冲区小时低位ACALLCOMB1；合字CJNEA，#24H，CHK；小时大于24否？CHK：JNCEXIT1；大于24则取消本次设设置，退出MOV @R1，A；否则小时送送计时缓冲区区/闹钟值寄存区区小时单元INCR1MOV R0，#DISP3；R0指向显示缓冲冲区分低位ACALLCOMB1CJNEA，#60H，CHK1CHK1：JNCEXIT1MOV@R1，AINC R1MOVR0，#DISP5；R0指向显示缓冲冲区秒低位ACALLCOMB1CJNEA，#60H，CHK2CHK2：JNC EXIT1MOV @R1，ARETEXIT1：AJMPMAIN；输入不合法法退出，重新新清零计时COMB1：MOVA，@R0ANLA，#0FH；取出低位MOV 43H，A；暂存于43H单元DEC R0；指向高位MOV A，@R0ANL A，#0FHSWAPA；高位送高4位ORL A，43H；高低位合并并RET；***************拆字子程序序SEPA***************SEPA：PUSHPSWPUSHACCSETBRS0MOV R0，#DISP5；指向显示缓缓冲区秒低位位MOV A，SECACALLSEPA1MOV A，MINACALLSEPA1MOV A，HOURACALLSEPA1POP ACCPOP PSWRETSEPA1：MOV44H，A；暂存44HANLA，#0FH；取出低位MOV@R0，A；送显示缓冲冲区低位DECR0；指向显示缓缓冲区高位MOVA，44HANLA，#0F0H；取出高位SWAPA；高位送往低低4位形成高位数数据MOV @R0，A；高位数据送送显示缓冲区区高位RET；**************定定时比较模块块ALARM****************ALARM：MOV A，ASECCJNEA，SEC，BACK；秒单元相同同则继续比较较，否则返回回MOV A，AMINCJNEA，MIN，BACK；分单元相同同则继续比较较，否则返回回MOV A，AHOURCJNEA，HOUR，BACK；小时单元相相同定时时间间到CLR P1.0；启动闹钟鸣鸣叫SETBF1；置位闹钟标标志BACK：RET；***************定时器0中断服务子程程序CLOCK***************CLOCK：MOVTL0，#0B7HMOV TH0，#3CH；重装初值，