单片机电子时钟设计大作业

南昌大亨

《单片机原理与接口技术》大作业

题目：《单片机电子时钟设计》

专业：软件工程

班级：软工146

学号：8000114047

学生姓名：____________荣麒_____________

南昌大学软件学院

一.题目：单片机电子时钟时钟

二.内容：

设计一个数字时钟，显示范围为00：00：00-23：59：59。通过几个开关进行控制，其中开关K1用于切换时间设置（调

节时钟）和时钟运行（正常运行）状态；开关K2用于切换修改时、分、秒数值；开关K3用于使相应数值加1调节；开关

K4用于减1调节；开关K5用于设定闹钟，闹钟同样可以设定初值，并且设定好后到时间通过实验箱音频放出一段乐曲作

为闹铃。

选做增加项目：还可增加秒表功能（精确到0.01s）或年月日设定功能。

三.要求：

开关K3进行加1调节时，当加至最大值（时为24,分和秒均为60）时要能正常归零。开关K4进行减1调节时，当

减至最小值00时，均能再回到从相应最大值（时为23,分、秒均为59）。闹钟乐曲自定。

四.电路及功能说明：

电路图如图所示：

I5-3H-HH

…卅I

',

・・

HteUT

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n

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n

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M

M

0g

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3«二

?:

图c

该数字钟是用一片AT89C51A单片机通过编程去驱动8个数码管实现的。通过6个开关控制，从上到下6个开关

KEY1〜KEY6的功能分别为：KEY1.切换至秒表；KEY2,调节时间，每调•次时加1；KEY3,调节时间，每调•次分加1：

KEY4,从其它状态切换至时钟状态；KEY5,切换至闹钟设置状态，也可以对秒表清零；KEY6,秒表暂停.控制键分别与

P1.0-P1.5□连接.其中：

A.通过P2口利P3□去控制数码管的显示如图所示P2口接数码管的a——g端，是控制输出编码,P3口接数码管的1

——8端，是控制动态扫描输出.

B.从P0.0输出一个信号使二极管发光，二极管在设置的闹钟时间到了时候发光，若有乐曲可以去驱动扬声器实现。

（图A是时钟运行状态，图B是闹钟运行状态，图C是秒表运行状态）

功能说明：

1.各个控制键的功能：可对时间进行校准调节（只能加1）;按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态，设置闹钟的

时间；时加1、分加1键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的；按下秒切换键就可以

进入秒表模式，同时秒表也开始计时，按下秒表暂停、复位键就暂停、归零，如果要重新对秒计时则可以按秒表

开始、复位；清零键可以对闹钟清零。

2.AT89c51单片机，通过编写程序对数码显示进行控制。

3.八个7段数码管显示时钟和秒表信号。

五.实验程序流程图：

1.主程序流程图：

N

执行显示程序匕

2.中断程序流程图

恢复初值保护

▼

Y

Y

时数值time】.hour归零

2.秒表中断程序流程图:

3.按键程序流程图：

第一图为时钟和闹钟的调节.

第二图为进入中断和清零

断分加键tminule

否按下,Pl.1=0?，

N

六.开发板的结构

8位8段|「602液晶||芸乳|

7.5VUSB1117

电源开关赢管||显蔡接口||液器木］

直流供电供电接口电源芯片

|232串行|

系统

复位按键通信口

PSEN、EA

蜂鸣器

信号选择

40PIN单片温度传感

机锁紧座器18B20

3-8译码红外一体

器接收头

哪台5'

P0QT2PSPIBT3

系统EEPROM

时钟24co2

扩展借口扩展接口扩展接口SRAM1*8LED4*41*4

PORT2PORT1PORT362256显示灯矩阵键盘独立键盘

七.通过SST51实现开发板只读模式和程序烧写的切换

打开SSTEasyIAPHF.exe程序，选择串口

选择芯片型号和内部程序存储器

选择PC串口，MCU晶振和波特率

先选择确定在复位MCU

通讯成功后窗口右上角显示芯片信息和版本信息

点击DownloadSoftICE选项，将MCU中的BOOTLOADER监控程序替换为SoftICE监控程序

选择确认更换

打开KeilC51程序，新建一个工程

保存在自己新建的文件夹中

点击保存出现CPU选择对话框，选择SST系列的89X516RD2

出现是否添加标准51初始代码对话框，选''否"

工程建立之后新建源程序文件，点击“File”菜单下“New”选项

保存在工程文件夹内，C程序文件后缀为“.C"，汇编程序文件后缀为“.ASM”

在文本编辑区编写源程序并保存；在SourceGroup上右击选择"AddFilesToGroup...”选项添加源文件至

工程

选择编写好的源程序文件，点击Add添加所选文件

点击编译按钮，编译工程

进入目标板调试选项设置，点击“Project"菜单下"OptionsforTarget...”选项

选择为硬件仿真功能

点击Setting进入通讯参数设定菜单，去掉所有Cache选项。至此设置完毕，进入仿真调试阶段

点击DEBUG下的“Start/StopDebugSession”选项进入DEBUG界面

进入后可以看到信息栏中由显示连接成功信息。在此仿真界面可以进行单步、全速、断点等调试方式

由SoftICE监控程序转换回SSTBoot-StrapLoader监控程序

打开编辑器SUPERPRO程序

进入SUPERPRO程序界面，单击“选择器件选项”

进入器件选择对话框，在器件类型处选择“MCU/MPU”在查找处输入要器件名称，找到之后选择“确定”

单击“装入文件”选项

进入下载文件选择对话框，选择要下载的SoftICE监控程序，文件格式一般为“.hex”或“.bin”格式

因为SST单片机的监控程序存储在Blockl中,Blockl的地址为lOOOOh,故数据缓冲区起始地址改为“10000”,

下载一般执行程序则直接默认

具体步骤为：Erase=》Program=》Verify；

打开SSTBOOT-STRAPLOADER软件工具，并按之前的步骤与单片机通讯连接成功。在界面的右下方IAP

Function菜单中有下载选项，选择"Download”选项下载程序

进入了下载文件选择界面

在文件查找对话框中找到要下载的用户程序，一般为.Hex或.bin格式文件

选择好用户程序后，单击步骤二中的0K选项开始下载，界面最下面的状态栏显示下载进度，当显示为Done

时表示程序下载已经完成，单片机上电执行用户程序了

八.实验结果分析：

此时钟设计是利用仿真软件进行仿真。基本上实现了要求的功能，该多功能数字钟实现的忖钟显示、闹钟设置和秒表

功能，校准时钟时只设计了时加键和分加键以及清零键，没有设置减分减时键。可发通过循环调节得到正确的调节数

值。另外，要求有一段乐曲来作为闹钟，可这里只是用了一个二级管的发光来实现这个功能。若用一个扬声器和一个

乐曲能够实现。

九.程序代码：

#include<reg5l.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#definedelay_time3

uchark,dat[]={0,0,0,0,0,0,0,0};

uinttcount,t,u;

uchardatl[]={0,0,0,0,0,0,0,0};

uchardat2[]={0,0,0,0,0,0,0,0);

ucharalarms[]={0,0,0,0,0,0,0,0);

uchardis_bit[J={0x80,0x40,0x20,Ox10,0x08,0x04,0x02,0x01};

unsignedcharcodeSEG7[11]={0xC0,/*0*/

0xF9,/*l*/

0xA4,/*2*/

0xB0,/*3*/

0x99,/*4*/

0x92,/*5*/

0x82,/*6*/

0xF8,/*7*/

0x807*8*/

0x90,/*9*/

OxBF,/*-*/

)；

sbitmiaobiaol=PlA0;

sbittminute=PlA1;

sbitthour=PlA2;

sbitmiaobiao2=PlA3;

sbitalarm=PlA4;

sbitPO_O=POAO;

sbitPl_5=PlA5;

sbitPl_6=PlA6;

sbitPl_7=PlA7;

ucharms=0;

ucharflag=O;

ucharsec=O;

ucharminit=O;

structtime{ucharsecond;ucharminute;ucharhour;}time1;

ucharn,i；

voiddelay(n)

(

while(n—)

(

for(i=120;i>0;i-);

voidmodify(void)

EA=0;

if(thour==0)

(

if(flag==0)

(

datl[6]++;delay(l80);

if(datl[6]>9)

{

datl[6]=0;datl[7]++;

if(datl[7]>2)

(

datl[7]=0;

)

)

)

if(flag==l)

(

alarms[6]++;delay(200);

if(alarms[6]>9)

{

alarms[6]=0;alarms[7]++;

if(alarms[7]>2)

(

alarms[7]=0;

dat[6]=alarms[6];

dat[7]=alarms[7];

if(tminute==O)

(

if(flag==O)

(

datl[3]++；delay(180);

if(dat[3]>=10)

{

datl[4]++;datl[3]=0;

if(datl[4]>5)

(

datlL4J=0;

if(flag==l)

(

alarms[3J++;delay(200);

if(alarms[3]>9)

(

alarms[4]4-+;alarms[3]=0;

if(alarms[4]>5)

(

alarms[4J=0;

)

)

dat[3]=alarms[3];

dat[4]=alarms[4];

)

}

if(miaobiaol==0)

{

TRO=O;ETO=O;TR1=1;ET1=1;

)

if(miaobiao2==0)

(

TRO=1;ETO=1;TR1=O;ET1=0;

dat2[0]=0;

dat2[l]=0;

dat2[3]=0;

dat2[4]=0;

dat2[6]=0;

dat2[7]=0;

ms=O;

sec=O;

minit=O;

)

if(Pl_5==0)

{

TRO=O;ETO=O;TR1=O;ET1=O;

)

if(alarm==O)

{

TRO=O;ETO=O;TR1=O;ET1=O;flag=1;

dat[OJ=O;

dat[l]=O;

dat[2]=10;

dat[3]=0;

dat[4]=0;

dat[5]=10;

dat[6]=0;

dat[7]=0;

)

EA=1;

voidinit(void)

TMOD=Oxll;

TH0=0xDB;

TLO=0xFF;

THl=0xDB;

TLl=0xFF;

ET0=1;//10ms

ET1=1;

//TR1=1;

TR0=l;

tcount=0;

ms=0;

sec=0;

minit=0;

EA=I;

voidtest(void)

(

for(k=0;k<8;k++)

(

P3=dis^bit[k];P2=SEG7[dat[k]];delay(l);P3=0X00;

voidmain()

(

init();

delay(lO);

while(l)

(

modifyO;

test();

voiddiplayOinterrupt1