單片機課程設(shè)計報告---多功能電子鐘

1、<p>　　基于單片機的電子時鐘設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　20世紀末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的</p><p>　　各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)</p><p>　　品性

2、能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。</p><p>　　現(xiàn)代生活的人們越來越重視起了時間觀念，可以說是時間和金錢劃上了等號。對于那些</p><p>　　對時間把握非常嚴格和準確的人或事來說，時間的不準確會帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼</p><p>　　管為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時間簡單明了而且讀</p>

3、<p>　　數(shù)快、時間準確顯示到秒。而機械式的依賴于晶體震蕩器，可能會導致誤差。</p><p>　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字鐘的精度、</p><p>　　穩(wěn)定度遠遠超過老式機械鐘。在這次設(shè)計中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，以24</p><p>　　小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進行顯示

4、，用12MHz的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定</p><p>　　時器計數(shù)。在此次設(shè)計中，電路具有顯示時間的其本功能，還可以實現(xiàn)對時間的調(diào)整。數(shù)字</p><p>　　鐘是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費的喜愛，</p><p>　　因此得到了廣泛的使用。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)字電子鐘 單片機<

5、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一部分 整體設(shè)計方案</p><p>　　1.1 課程設(shè)計任務(wù)</p><p>　　1.2 單片機的選擇</p><p>　　1.3 單片機的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　第二部分 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計<

6、;/p><p>　　2.1 最小系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　2.2 LED顯示電路</p><p>　　第三部分 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計</p><p>　　3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖</p><p><b>　　3.2主程序</b></p><p>　　3.4 時鐘設(shè)置子程序&

7、lt;/p><p>　　3.5 定時器中斷子程序</p><p>　　3.6 LED顯示子程序</p><p>　　3.7 按鍵控制子程序</p><p>　　第四部分 調(diào)試與功能說明</p><p>　　4.1系統(tǒng)性能測試與功能說明</p><p>　　4.2系統(tǒng)時鐘誤差分析</p>

8、<p><b>　　4.3硬盤調(diào)試</b></p><p>　　4.4軟件調(diào)試問題及解決</p><p><b>　　心得體會</b></p><p><b>　　附件</b></p><p>　　第一部分 整體方案的設(shè)計</p><p>

9、<b>　　課程設(shè)計的任務(wù)：</b></p><p>　　設(shè)計一個多功能數(shù)字時鐘完成以下功能</p><p>　　1、 走時（能實現(xiàn)時分秒，年月日的計時）</p><p>　　2 、顯示（分屏顯示時分秒，年月日，修改定位閃爍顯示）</p><p>　　3、校時（能用按鍵修改和校準時鐘）</p><p&

10、gt;<b>　　4、定時報警</b></p><p>　　1.2 單片機的選擇 </p><p>　　單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。</p><p>　　通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存

11、儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。</p><p>　　單片機經(jīng)過1、2、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大存儲容量、強I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個方面：</p><p>　　1、多功能 </p><p>　　單片機中盡可能地把所需要

12、的存儲器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機可以實現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器---看家狗）、高速I/O口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。</p><p>　　有的單片機針對某一個應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，

13、LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在8位單片機中。</p><p><b>　　2、高效率和高性能</b></p><p>　　為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計技術(shù)，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi)ROM（F

14、LASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。</p><p>　　由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。使用高級語言可以降低開發(fā) 難度，縮短開發(fā)周期，增強軟件的可讀性和可移植性，便于改進和擴充功能。</p><p><b>　　3、低電壓和低功耗</b></p><p>　　單片機的嵌入式應(yīng)用決

15、定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機可以在更低的電壓下工作（1.2V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。</p><p><b>　　4、低價格</b></p><p>　　單片機應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單

16、片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。</p><p>　　下面大致介紹一下單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點。</p><p><b>　?。?）家用電器領(lǐng)域</b></p><p>　　用單片機控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機等）功能更完善，更加智能化和易于使用。</p>&

17、lt;p>　?。?）辦公自動化領(lǐng)域</p><p>　　單片機作為嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公設(shè)備，如計算機的鍵盤、磁盤驅(qū)動、打印機、復(fù)印機、電話機和傳真機等。</p><p><b>　　（3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域</b></p><p>　　商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。商用系統(tǒng)中廣泛使用的

18、電子計量儀器、收款機、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機構(gòu)成的專用系統(tǒng)。與通用計算機相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。</p><p><b>　?。?）工業(yè)自動化</b></p><p>　　在工業(yè)控制和機電一體化控制系統(tǒng)中，除了采用工控計算機外，很多都是以單片機為核心的單片機和多機系統(tǒng)。

19、</p><p>　?。?）智能儀表與集成智能傳感器</p><p>　　目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。將單片機和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。它將傳感器變換后的物理量作進一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠距離傳輸并與計算機接口。</p><p>　?。?/p>

20、6）現(xiàn)代交通與航空航天領(lǐng)域</p><p>　　通常應(yīng)用于電子綜合顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)控系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運行監(jiān)視系統(tǒng)等。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實時性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機系統(tǒng)更加重要。</p><p>　　目前，我國生產(chǎn)很多型號的單片機，在此，我們采用型號為STC89C52的單片機。因為： STC89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位

21、單片機，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-52指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，內(nèi)置功能強大的微型計算機的AT89C52提供了高性價比的解決方案。</p><p>　　STC89C52是一個低功耗高性能單片機，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出

22、（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，STC89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。</p><p>　　1.3 單片機的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　STC89C-52單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>

23、　　STC89C-52單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：</p><p><b>　　中央處理器：</b></p><p>　　中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼

24、，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器(RAM)</p><p>　　STC89C-52內(nèi)部有256個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有256個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或

25、用戶定義的字型表。</p><p>　　程序存儲器(ROM)：</p><p>　　STC89C-52共有8192個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　定時/計數(shù)器(ROM)：</p><p>　　STC89C-52有三個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p&g

26、t;<p>　　并行輸入輸出(I/O)口：</p><p>　　STC89C-52共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b>　　全雙工串行口：</b></p><p>　　STC89C-52內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收

27、發(fā)器，也可以當同步移位器使用。</p><p><b>　　中斷系統(tǒng)：</b></p><p>　　STC89C-52具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。</p><p><b>　　時鐘電路：</b></p><p&g

28、t;　　STC89C-52內(nèi)置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但STC89C-52單片機需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-52系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形

29、式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。</p><p>　　上電自動和手動復(fù)位電路圖

30、</p><p>　　圖2-5 內(nèi)部和外部時鐘方式圖 </p><p>　　第二部分 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計</p><p>　　2.1 最小系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　單片機的最小系統(tǒng)是由電源、復(fù)位、晶振、/EA=1組成，下面介紹一下每一個組成部分。</p><p>　　1.電源引腳 </

31、p><p>　　Vcc　40　電源端</p><p>　　GND　20　接地端</p><p>　　工作電壓為5V，另有AT89LV51工作電壓則是2.7-6V, 引腳功能一樣。 </p><p><b>　　2.外接晶體引腳</b></p><p>　　圖3-2 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖</

32、p><p><b>　　XTAL1　19</b></p><p><b>　　XTAL2　18</b></p><p>　　XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就

33、為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右。系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會

34、影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。</p><p>　　3. 復(fù)位　RST　9</p><p>　　在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以

35、上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM的00H處開始運行程序。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和

36、按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當時鐘頻率選用6MHz時，C取22μF，Rs約為200Ω，Rk約為1K。復(fù)位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。</p><p>　　常用的復(fù)位電路如下圖所示：</p><p>　　圖3-3 常用復(fù)位電路圖</p><p><b>　　4.輸入輸出引腳</b></p><p&

37、gt;　　(1) P0端口[P0.0-P0.7] P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對端口寫1）時作高阻抗輸入端。作為輸出口時能驅(qū)動8個TTL。</p><p>　　對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收指令字節(jié);校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。</p><p>　　在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時，P0口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電

38、阻起作用。</p><p>　　(2) P1端口[P1.0－P1.7] P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。</p><p>　　對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收低8位地址信息。</p><p>　　(3) P2端口[P2.0－P2.7] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙

39、向I/0端口。輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收高8位地址和控制信息。</p><p>　　在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。</p><p>　　(4) P3端口[P3.0－P3.7] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8

40、位雙向I/0端口。輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。</p><p>　　對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接控制信息。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體請看下表。</p><p>　　P3端口引腳兼用功能表</p><p>　　2.2 LED顯示電路</p><p>　　顯示器普遍地用于直觀地

41、顯示數(shù)字系統(tǒng)的運行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝，單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如下圖所示。</p><p>　　LED顯示器的符號圖</p><p>　　發(fā)光二極管（LED）由特殊的半導體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨使用，也可以組裝成分段式或點陣式LED顯示器件（半導體顯示器）

42、。分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。外加正向電壓時二極管導通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號。LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖是共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號.</p><p>　　共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號圖</p><p>　　顯示電路顯示模塊需要實時顯示當前的時間,即時、分

43、、秒，因此需要6個數(shù)碼管。采用動態(tài)顯示方式顯示時間，硬件連接如下圖所示，時的十位和個位分別顯示在第一個和第二個數(shù)碼管，分的十位和個位分別顯示在第三個和四五個數(shù)碼管，秒的十位和個位分別顯示在第五個和第六個數(shù)碼管。LED顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動方式可分成靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種。對于多位LED顯示器，通常</p><p>　　都是采用動態(tài)掃描的方法進行顯示，其硬件連接方式如下圖所示。</p>&

44、lt;p>　　數(shù)碼管的硬件連接示意圖</p><p><b>　　數(shù)碼管使用條件：</b></p><p>　　a、段及小數(shù)點上加限流電阻 </p><p>　　b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定</p><p>　　c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動

45、態(tài)：平均電流 4-5mA 峰值電流 100mA</p><p>　　數(shù)碼管使用注意事項說明：</p><p>　?。ǎ保?shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；</p><p>　?。ǎ玻┖附訙囟龋海玻叮岸?；焊接時間：５Ｓ</p><p>　?。ǎ常┍砻嬗斜Ｗo膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來。</p><p>　　第三部

46、分 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計。單片機軟件的設(shè)計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質(zhì)性功能）的設(shè)計和監(jiān)控軟件的設(shè)計。單片機的軟件設(shè)計通常要考慮以下幾個方面的問題：</p><p>　?。?）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設(shè)計出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；</p><p>　?。?/p>

47、2）培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、實行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；</p><p>　?。?）建立正確的數(shù)學模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；</p><p>　　（4）繪制程序流程圖；</p><p>　　（5）合理分配系統(tǒng)資源；</p><p>　?。?）為程序加入注釋，提高可讀性，實施

48、軟件工程；</p><p>　?。?）注意軟件的抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　3.1軟件設(shè)計流程圖</p><p>　　這次的數(shù)字電子鐘設(shè)計用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。</p><p>　　主程序是先進行初始的設(shè)置，然后啟動定時器計數(shù)器0，定時器啟動后再進行按鍵檢測，檢測完后，在根據(jù)為各種顯示設(shè)置的標志來判斷顯

49、示時分秒，年月日或鬧鐘時間，若判斷有按鍵則進入相應(yīng)按鍵處理子程序進行操作。</p><p>　　按鍵處理是先檢測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測時按鍵是否按下，時按鍵如果按下，時就加1；如果沒有按下，就把時間顯示出來。 </p><p><b>　　按鍵處理流程圖</b>&l

50、t;/p><p>　　采用定時器計數(shù)器0，工作在方式1下，每50毫秒中斷一次，若計時中斷每到20次則跳出中斷繼續(xù)計時，若到20次則秒存儲單元加1，若秒不滿60則跳出中斷，滿60則清零，分單元加1，分滿60則清零，時單元加1，不滿24退出中斷，滿則時單元清零，日單元加1，如此方式累次下去就完成時分秒，年月日的走時。</p><p><b>　　定時器中斷流程圖</b><

51、;/p><p><b>　　鬧鐘設(shè)置流程圖</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘的工作原理。</p><p>　　工作原理 ： </p><p>　　數(shù)字電子鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外還有校時功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘

52、電路主要由顯示器“時”，“分”，“秒”和單片機，還有校時電路組成。8個數(shù)碼管的段選接到單片機的P0口，位選接到單片機的P2口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原理工作，將標準秒信號送入“秒單元”，“秒單元”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分單元”的時鐘脈沖?！胺謫卧币膊捎?0進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時單元”?！皶r單元”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小

53、時的累計。顯示電路將“時”、“分”、“秒”通過七段顯示器顯示出來。</p><p>　　3.2設(shè)計主程序。（采用匯編語言編寫程序）</p><p><b>　　資源分配：</b></p><p>　　P0.0-7口 為數(shù)碼管段選，采用共陰顯示管。</p><p>　　;P2.0-5數(shù)碼管位選</p><

54、;p>　　30H-秒，31H-分，32H-時，40H-日，41H-月，42H-年</p><p>　　鬧鐘：50H-秒，51H-分，52H-時</p><p>　　60H,61H,調(diào)整定位計數(shù)單元</p><p><b>　　38H-計數(shù)單元</b></p><p>　　F0-切換標志，為1顯示日期，為0顯示時間&

55、lt;/p><p>　　PSW.1為1顯示鬧鐘定時單元，為0正常顯示時間</p><p><b>　　R7定時中斷次數(shù)</b></p><p><b>　　R5延時計數(shù)單元</b></p><p>　　R2-掃描碼初始單元</p><p><b>　　ORG 0000H

56、</b></p><p>　　LJMP MAIN;跳入主程序初始化</p><p>　　ORG 000BH ；定時中斷0入口地址</p><p><b>　　LJMP TM0</b></p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>

57、　　MAIN: MOV 60H,#00 ；時分秒定位計數(shù)</p><p>　　MOV 61H,#00 ；鬧鐘定位計數(shù)</p><p>　　CLR PSW.1 </p><p><b>　　CLR F0</b></p><p>　　MOV SP,#6FH ；堆棧指針初始化</p>&l

58、t;p>　　MOV 30H,#50H ；秒初始化</p><p>　　MOV 31H,#36H ；分初始化</p><p>　　MOV 32H,#14H ；時初始化</p><p>　　MOV 40H,#22H ；日初始化</p><p>　　MOV 41H,#12H ；月初始化</p><p>　　M

59、OV 42H,#11H ；年初始化</p><p>　　MOV 50H,#00H</p><p>　　MOV 51H,#30H</p><p>　　MOV 52H,#14H</p><p>　　MOV R7,#20 ；50毫秒中斷50次</p><p>　　MOV SCON,#00</p><

60、;p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　SETB TR0 ；啟動計時</p><

61、p>　　LOOP1: ACALL DSP1 ；調(diào)用顯示時分秒程序</p><p>　　ACALL CJDW ；查鍵</p><p>　　ACALL DSP2 ；調(diào)用顯示年月日子程序 </p><p>　　ACALL NZXX；鬧鐘顯示</p><p>　　ACALL NN；鬧鐘設(shè)定</p><

62、;p>　　AJMP LOOP1</p><p>　　DSP1: JB PSW.1,EXQ0 ；PSW.1為1跳出</p><p>　　JB F0,EXQ0 ；F0為1跳出</p><p>　　MOV R2,#0FEH ；掃描碼初始化</p><p>　　MOV R6,#03 </p><p>　　

63、MOV R0,#32H ；顯示單元初始化</p><p>　　ACALL SCAN ；調(diào)用掃描子程序</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　DSP2: JB PSW.1,EXQ0</p><p>　　JNB F0,EXQ0</p><p>　　MOV R2

64、,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p>　　MOV R0,#42H</p><p>　　ACALL SCAN </p><p>　　EXQ0: RET</p><p>　　SCAN: NOP</p><p>　　LOOP2: MOV A,@R0<

65、;/p><p>　　ANL A,#0F0H ；取高位</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查表</p><p>　　MOV SBUF,A ；送入SBUF串行輸出</p><p><b>　　JNB TI,$</

66、b></p><p><b>　　CLR TI</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　MOV P2,A ；送位選碼，選通數(shù)碼管</p><p><b>　　RL A</b></p><p>&l

67、t;b>　　MOV R2,A</b></p><p>　　ACALL DELAY1MS ；單個數(shù)碼管顯示延時</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　

68、MOV SBUF,A</p><p><b>　　JNB TI,$</b></p><p><b>　　CLR TI</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV P2,A</b></p>

69、<p><b>　　RL A</b></p><p><b>　　MOV R2,A</b></p><p><b>　　DEC R0</b></p><p>　　ACALL DELAY1MS</p><p>　　DJNZ R6,LOOP2</p><

70、;p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1MS:MOV R5,#02 ；延時1毫秒</p><p>　　LP3: MOV B,#250</p><p><b>　　DJNZ B,$</b></p><p>　　DJNZ R5,LP4</p>

71、<p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY10MS:MOV R5,#10 ；查鍵延時10毫秒（延時去抖）</p><p>　　LP4: MOV B,#250</p><p><b>　　DJNZ B,$</b></p><p>　　DJNZ R5

72、,LP4</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　CJDW: NOP</p><p>　　K1: JB P1.4,K2</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.4,K2</p><p>

73、　　XH:JNBF0,SFM</p><p>　　ACALLDSP2</p><p>　　AJMP NEXT</p><p>　　SFM: ACALLDSP1</p><p>　　NEXT: JNBP1.4,XH</p><p><b>　　CPL F0</b></

74、p><p><b>　　RET</b></p><p>　　K2: JB P1.5,K3</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.5,K3</p><p><b>　　MOV A,60H</b></p><

75、;p><b>　　ADD A,#01</b></p><p><b>　　MOV 60H,A</b></p><p>　　CJNE A,#07,K3</p><p><b>　　CLR F0</b></p><p>　　JX1: MOV R0,#32H</

76、p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　JNB P1.5,JX1</p><p>　　EXQ1: MOV 6

77、0H,#00</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　K3: NOP</p><p>　　TM: MOV A,60H ；秒調(diào)整</p><p>　　CJNE A,#01,TF；定位到秒？</p><p>　　MOV 38H,#160

78、；循環(huán)顯示160次</p><p>　　LOOP3: MOV R0,#32H ；閃爍，秒單元不顯示</p><p>　　MOV R2,#0FEH ；掃描碼初始化</p><p>　　MOV R6,#02 ； 只顯示時和分</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><

79、;p>　　ACALL SCAN ；調(diào)用掃描子程序</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP3</p><p>　　MOV 38H,#01</p><p>　　LOOP5: MOV R0,#32H ；正常顯示</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03&

80、lt;/p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38,LOOP5</p><p>　　JB P1.6,EXQ2 ；判斷是否按加1鍵</p><p>　　ACALL DELAY10MS ；延時10毫秒去抖</p&

81、gt;<p>　　JB P1.6,EXQ2</p><p>　　MOV A,30H ；秒加1</p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 30H,A</b></p><p>　

82、　CJNE A,#60H,EXQ2 ；秒滿60</p><p>　　MOV 30H,#00H ；清零</p><p>　　RET ；返回主程序</p><p>　　TF: CJNE A,#02,TS ；調(diào)分</p><p>　　MOV 38H,#160</p><

83、p>　　LOOP6: MOV R0,#32H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　MOV R0,#30H</p

84、><p>　　MOV R2,#0EFH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP6 </p><p>　　MOV 3

85、8H,#100</p><p>　　LOOP7: MOV R0,#32H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p

86、>　　DJNZ 38H,LOOP7 </p><p>　　JB P1.6,EXQ2</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.6,EXQ2</p><p><b>　　MOV A,31H</b></p><p>　　ADD A,#01

87、H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 31H,A</b></p><p>　　CJNE A,#60H,EXQ2</p><p>　　MOV 31H,#00H</p><p><b>　　RET</b><

88、;/p><p>　　EXQ2: RET</p><p>　　TS: CJNE A,#03,TR 調(diào)時</p><p>　　MOV 38H,#160</p><p>　　LOOP8: MOV R0,#31H</p><p>　　MOV R2,#0FBH</p><p

89、>　　MOV R6,#02</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP8</p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　LOOP9: MOV R0,#32H</

90、p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP9</p><p>　　JB P1.6,EXQ3&

91、lt;/p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.6,EXQ3</p><p><b>　　MOV A,32H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p&

92、gt;<b>　　MOV 32H,A</b></p><p>　　CJNE A,#24H,EXQ3</p><p>　　MOV 32H,#00H</p><p><b>　　EXQ3:RET</b></p><p>　　TR: ；調(diào)日</p>

93、<p>　　CJNE A,#04,TY </p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　LOOP10: MOV R0,#42H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#02</p><p><b>　　MOV A,@R0<

94、/b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP10 </p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　LOOP11: MOV R0,#42H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV

95、 R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP11</p><p>　　JB P1.6,EXQ4</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p&

96、gt;　　JB P1.6,EXQ4</p><p><b>　　MOV A,40H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 40H,A</b></p><p>　

97、　CJNE A,#31H,EXQ4</p><p>　　MOV 40H,#00H</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TY: CJNE A,#05,TN ；調(diào)月</p><p>　　MOV 38H,#160</p><p>　　LOOP12:

98、MOV R0,#42H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　

99、MOV R2,#0EFH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP12 </p><p>　　MOV 38H,#100</p>

100、;<p>　　LOOP13: MOV R0,#42H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,L

101、OOP13 </p><p>　　JB P1.6,EXQ4</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.6,EXQ4</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p>&l

102、t;p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 41H,A</b></p><p>　　CJNE A,#13H,EXQ4</p><p>　　MOV 41H,#00H </p><p>　　EXQ4: RET</p><p&g

103、t;　　TN: CJNE A,#06,EXQ5 ；調(diào)整年</p><p>　　MOV 38H,#160</p><p>　　LOOP14: MOV R0,#41H</p><p>　　MOV R2,#0FBH</p><p>　　MOV R6,#02</p><p><b>　　

104、MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP14 </p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　LOOP15: MOV R0,#42H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><

105、;p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,LOOP15</p><p>　　JB P1.6,EXQ5</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p&

106、gt;<p>　　JB P1.6,EXQ5</p><p><b>　　MOV A,42H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 42H,A</b></p>

107、<p>　　CJNE A,#99H,EXQ5</p><p>　　MOV 42H,#00H</p><p><b>　　EXQ5:RET</b></p><p>　　NN: JB P1.7,N0 ；P1.7鬧鐘定位</p><p>　　ACALL DELAY10MS ；延時去抖<

108、;/p><p>　　DD: JB P1.7,N0</p><p>　　SETB PSW.1</p><p><b>　　MOV A,61H</b></p><p><b>　　ADD A,#01</b></p><p><b>　　MOV 61H,A</b

109、></p><p>　　CJNE A,#04,N0</p><p><b>　　CLR PSW.1</b></p><p>　　JX2: MOV R0,#52H ；退出鬧鐘是正常顯示時間待按鍵結(jié)束</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#

110、03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　JNB P1.7,JX2</p><p>　　MOV 61H,#00</p><p><b>　　RET</b></p><p>

111、;　　N0: MOV A,61H</p><p>　　CJNE A,#01,N1 ；設(shè)定秒</p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　DD1: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#02</p>

112、;<p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,DD1</p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　DD2: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0F

113、EH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,DD2</p><p>　　JB P1.6,DD</p><p>　　ACALL DELA

114、Y10MS</p><p>　　JB P1.6,DD</p><p><b>　　MOV A,50H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 50H,A</b>&

115、lt;/p><p>　　CJNE A,#60H,EXIT1</p><p>　　MOV 50H,#00H</p><p>　　EXIT0: RET</p><p>　　N1: CJNE A,#02,N2 ；設(shè)定分</p><p>　　MOV 38H,#120</p><p&

116、gt;　　DD3: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　MOV R0,#50H</p>

117、<p>　　MOV R2,#0EFH</p><p>　　MOV R6,#01</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,DD3 </p><p>　　MOV 38H,#12

118、0</p><p>　　DD4: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJ

119、NZ 38H,DD4 </p><p>　　JB P1.6,TC</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p>　　JB P1.6,TC</p><p><b>　　MOV A,51H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p>&

120、lt;p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 51H,A</b></p><p>　　CJNE A,#60H,EXIT1</p><p>　　MOV 51H,#00H</p><p><b>　　RET</b></p><

121、p>　　N2: CJNE A,#03,EXIT1 ；設(shè)定時</p><p>　　MOV 38H,#160</p><p>　　DD5: MOV R0,#51H</p><p>　　MOV R2,#0FBH</p><p>　　MOV R6,#02</p><p><b>　　M

122、OV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,DD5 </p><p>　　MOV 38H,#120</p><p>　　DD6: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　

123、　MOV R6,#03</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p>　　DJNZ 38H,DD6 </p><p>　　JB P1.6,TC</p><p>　　ACALL DELAY10MS</p><p&

124、gt;　　JB P1.6,TC</p><p><b>　　MOV A,52H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 52H,A</b></p><p>　　C

125、JNE A,#12H,EXIT1</p><p>　　MOV 52H,#00H</p><p>　　EXIT1: RET</p><p>　　TC: AJMP DD</p><p>　　NZXX: MOV A,52H</p><p>　　CJNE A,32H,EXIT2</p>

126、<p><b>　　MOV A,51H</b></p><p>　　CJNE A,31H,EXIT2</p><p>　　CT: MOV R0,#52H</p><p>　　MOV R2,#0FEH</p><p>　　MOV R6,#03</p><p><b&g

127、t;　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ACALL SCAN</p><p><b>　　CLR P3.5</b></p><p>　　ACALL DELAY1MS</p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p>　　ACA

128、LL DELAY1MS</p><p><b>　　CLR P3.5</b></p><p>　　ACALL DELAY1MS</p><p>　　JB P1.7,CT </p><p>　　ACALL DELAY1MS</p><p>　　JB P1.7,CT </p>

129、;<p><b>　　SETB P3.5</b></p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p>　　CLR PSW.1 </p><p>　　EXIT2: RET </p><p>　　TM0: PUSH PSW

130、 ；定時中斷程序</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　MOV TH0,#3CH ；計數(shù)初值重賦值</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　DJNZ R7,EXQ</p><p>　　MOV R7,#20

131、 ；是否中斷20次</p><p>　　MOV A,30H </p><p>　　ADD A,#01H ；秒加1</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV 30H,A</b></p><p>　　CJN

132、E A,#60H,EXQ ；滿60秒？</p><p>　　MOV 30H,#00H ；清零</p><p><b>　　MOV A,31H</b></p><p>　　ADD A,#01H ；分加1</p><p><b>　　DA A</b></p>