(单片机)数字钟设计实习报告

PAGEPAGE1数字钟设计实习报告课程名称：单片微型计算机与接口技术班级：通信09-9班学号：200926030117姓名：保密实习日期：2012-5-25指导教师：付才目录1.绪论……………22.课程设计………………………22.1设计目的……………………2

2.2具体设计要求……………23.系统功能原理及电路图…………23.1AT89S52单片机简介……………………23.274HC595简介……………43.3接线方式…………………43.4显示电路的选择与设计…………………43.5设计电路原理图…………54.系统软件设计与编程…………54.1秒表程序流程图…………54.2设计程序……………………64.3调试过程…………………115．实习心得……………………126.附录……………121.绪论随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，而本文设计并制作了一款基于AT89S52的8位数码管显示的数字钟，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。2.课程设计2.1设计目的通过课程设计，能够进一步熟悉AT89S52单片机的结构及工作原理，掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法，以及以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解相关电路参数的计算方法。通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使我们了解开发单片机应用系统的过程，为今后从事的相关工作打下基础。

2.2具体设计要求设计一个数字时钟，显示小时，分钟，秒，用8位LED显示，如：17-00-00，并且实现12和24小时之间的转换，可根据个人情况加上其他扩展功能。3.系统功能原理及硬件电路3.1AT89S52单片机简介AT89S52为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。（一）、AT89S52主要功能列举如下：1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）3、内部程序存储器（ROM）为8KB4、内部数据存储器（RAM）为256字节5、32个可编程I/O口线6、8个中断向量源7、三个16位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道（二）、AT89S52各引脚功能介绍：（三）时序AT89S52典型的指令周期（执行一条指令的时间称为指令周期）为一个机器周期，一个机器周期由六个状态（十二振荡周期）组成。每个状态又被分成两个时相P1和P2。所以，一个机器周期可以依次表示为S1P1，S1P2……，S6P1，S6P2。通常算术逻辑操作在P1时相进行，而内部寄存器传送在P2时相进行。对于单周期指令，当操作码被送入指令寄存器时，便从S1P2开始执行指令。如果是双字节单机器周期指令，则在同一机器周期的S4期间读入第二个字节，若是单字节单机器周期指令，则在S4期间仍进行读，但所读的这个字节操作码被忽略，程序计数器也不加1，在S6P2结束时完成指令操作。图1.7的(a)和(b)给出了单字节单机器周期和双字节单机器周期指令的时序。89S52指令大部分在一个机器周期完成。乘（MUL）和除（DIV）指令是仅有的需要两个以上机器周期的指令，占用4个机器周期。对于双字节单机器周期指令，通常是在一个机器周期内从程序存储器中读入两个字节，唯有MOVX指令例外。MOVX是访问外部数据存储器的单字节双机器周期指令。在执行MOVX指令期间，外部数据存储器被访问且被选通时跳过两次取指操作。图1.7中(c)给出了一般单字节双机器周期指令的时序[9]。3.274HC595简介74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SHcp的上升沿输入到移位寄存器中，在STcp的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。三态。将串行输入的8位数字，转变为并行输出的8位数字，例如控制一个8位数码管，将不会有闪烁。3.3接线方式：74LS138译码器ENA→P1.0ENB→P1.1ENC→P1.2时钟CLK→P2.0数码管输入DIN→P2.13.4显示电路的选择与设计对于数字显示电路，通常采用液晶显示或数码管显示。对于一般的段式液晶屏，需要专门的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性差，不适合远距离观看；对于具有驱动电路和单片机接口的液晶显示模块(字符或点阵)，一般多采用并行接口，对单片机的接口要求较高，占用资源多；另外，AT89S52单片机本身无专门的液晶驱动接口。而数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、响应速度快、防潮防湿性能好、温度特性极性、价格便宜、易于购买等优点，而且有远距离视觉效果，很适合夜间或是远距离操作。因此，本设计的显示电路采用8段数码管作为显示介质本设计采用共阴极数码显示管做显示电路，由于采用的是共阴的数码显示管，所以只要数码管的a、b、c、d、e、f、g、h引脚为高电平，那么其对应的二极管就会发光，使数码显示管显示0～9的编码见表1.1。表1.1共阴极数码显示管字型代码字型共阳极代码字型共阳极代码00C0H592H10F9H682H20A4H70F8H30B0H880H499H990H3.5设计电路原理图：见附录4.系统软件设计与编程4.1数字钟程序流程图主程序流程图如下：结束设时常为1s结束设时常为1s开始R5送累加器AR4=00数码显示“00”A<60A<60R4=00R4送累加器AA=A+1A=A+1自加12小于12初始化TAB赋值T0工作NNYYA<24R5=00R6送至累加器AA=A+1数码管显示NY大于12自减12yyyy4.2设计程序：ORG0000HENABITP1.0ENBBITP1.1ENCBITP1.2CLKBITP2.0DINBITP2.1AJMPMAINORG0003H;外部中断0AJMPINT0ORG000BH;定时器T0AJMPIV0ORG0030H;MAIN:LCALLINTWAIT:LCALLREADLCALLDISPLAYSJMPWAIT;READ:MOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV75H,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV74H,AMOVA,#0BFHMOV73H,AMOV70H,AMOVA,R5MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV72H,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV71H,AMOVA,R6MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV6FH,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOV6EH,ARETDISPLAY:CLRENASETBENBSETBENCMOVR1,6EHLOOP3:MOVA,@R1MOVR0,#08HLOOP2:LCALLLOOPINCR1CJNER1,#76H,LOOP3;SETBENARETIV0:DJNZR3,LOOP1;MOVR3,#14HINCR4CJNER4,#60,LOOP1;INCR5MOVR4,#0;CJNER5,#60,LOOP1INCR6MOVA,R6MOVR5,#0SETBTR1;定时器T1启动CJNER6,#24,LOOP1MOVR6,#0LOOP1:MOVTH0,#03CH;MOVTL0,#0B0H;SETBTR0RETILOOP:RLCAMOVDIN,CNOPNOPSETBCLKNOPNOPCLRCLKDJNZR0,LOOPRETINT0:MOVB,#12DIVABJZNN;小于12JNZMM;大于12NN:MOVA,R6ADDA,#12MOVR6,ARETIMM:MOVA,R6SUBBA,#12MOVR6,ARETILOOP4:MOVTH1,#03CHMOVTL1,#0B0HRETIINT:MOVR3,#14HMOVR4,#00HMOVR5,#00HMOVR6,#17MOVTMOD,#11HMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HSETBIT0;下降沿触发SETBEX0;外部中断允许SETBET0;定时器中断允许T0SETBEA;开中断SETBTR0;启动T0RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H4．3调试过程5.实习心得：通过这次课程设计，我对单片机和电路设计的相关知识有了更多的了解，同时也锻炼了自己运用已学知识的能力。