簡易數(shù)字鐘的單片機課程設計1

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文檔簡介

1、　　1.前言　　隨著電子技術的迅猛發(fā)展和超大集成電路設計和制造工藝的進一步提高，單片機也有了迅速的發(fā)展，各種新穎的單片機產(chǎn)品層出不窮，令人目不暇接。當前單片機技術已滲透到國防尖端、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活的各個領域，成為當今世界現(xiàn)代化不可缺少的工具和強有力的武器。單片機技術是當代理工科大學生必會的技能之一。<p&g

2、t;　　單片機的學習和掌握是當前迫切的任務和要求，為此進行了本次設計，本次設計旨在提高對單片機的內(nèi)部硬件電路的理解和軟件編程能力的提高，真正體驗一下產(chǎn)品的研發(fā)和制造的各部分流程，在一定程度上加強了對工程設計的理解和實際操作。　　簡易數(shù)字鐘是對單片機的一次綜合的應用，對單片機中至關重要的中斷概念的理解有著十分重要的意義，簡易數(shù)字鐘不僅需要時間的準確跟需要有廉價的電路組成即將部分硬件用軟件編程的方法

3、加以代替，降低成本以提高市場的競爭力，這是對單片機設計的最高要求。　　本次設計就是針對以上問題的一種解決策略，希望通過后面的設計對讀者有所啟發(fā)和鼓勵，單片機其實很簡單，天下無難事，勇者必勝之。　　2.MCS-51單片機系統(tǒng)簡介　　MCS51是指由美國INTEL公司（對了，就是大名鼎鼎的INTEL）生產(chǎn)的一系列單片

4、機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術授權給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，當然，功

5、能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。以后我們將用89C51、89S51來完成一系列的實驗。　　MCS-51系列單片機　　MCS-51系列單片機分為兩大系列，即51子系列與52子系列。　　51子系列：基本型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，

6、對應的芯片為8031、8051、8751、8951　　52子系列：增強型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，對應的芯片為8032、8052、8752、8952　　這兩大系列單片機的主要硬件特性如下表：　　上表中可以看到，8031、8031、8032、80C32片內(nèi)是沒有ROM的，對應著上表看，我們可以發(fā)現(xiàn)，51系列的單片機的

7、RAM大小為128B，52系列的RAM大小為256B，51系列的計數(shù)器為兩個16位的，52系列的計數(shù)器為三個16位計數(shù)器。51系列的中斷源為5個，52系列的中斷源為6個。　　3.課程設計背景　　近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價

8、格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關的系統(tǒng)，越來越廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個領域，單片機往往是作為一個核心部件來使用，在根據(jù)具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。　　關鍵字：單片機時鐘設計 MC51　　4.MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的結構5個中斷源的符號

9、、名稱及產(chǎn)生的條件如下。INT0：外部中斷0，由P3．2端口線引入，低電平或下跳沿引起。INT1：外部中斷1，由P3．3端口線引入，低電平或下跳沿引起。T0：定時器／計數(shù)器0中斷，由T0計滿回零引起。T1：定時器／計數(shù)器l中斷，由T1計滿回零引起。TI／RI：串行I／O中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。　　?MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的結構<p

10、>　　5.課程設計原理　　單片機控制的數(shù)字鐘的硬件結構與軟件設計,給出了匯編語言源程序。此數(shù)字鐘是一個將“時”、“分”、“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。顯示器件選用LED七段數(shù)碼管。在譯碼顯示電路輸出的驅動下，顯示出清晰、直觀的數(shù)字符號。針對數(shù)字鐘會產(chǎn)生走時誤差的現(xiàn)象，在電路中就設計有有校準時間功能的電路。使用動態(tài)數(shù)碼顯示的方法，運用獨立式按鍵識別

11、過程，按“時”，“分”，“秒”數(shù)據(jù)送出顯示處理方法。　　6.實驗任務 　　1．開機時，顯示12：00：00的時間開始計時；　　2． P0.0/AD0控制“秒”的調整，每按一次加1秒；　　3． P0.1/AD1控制“分”的調整，每按一

12、次加1分；　　4． P0.2/AD2控制“時”的調整，每按一次加1個小時　　7.電路原理　　8. 系統(tǒng)板上硬件連線　　1．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0－P1.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的A－H端口上；</

13、p>　　2．把“單片機系統(tǒng)：區(qū)域中的P3.0－P3.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1－S8端口上；　　3．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分別用導線連接到“獨立式鍵盤”區(qū)域中的SP3、SP2、SP1端口上；　　9.元件清單

14、;　　基于AT89S51單片機數(shù)字鐘的元件清單如下表。　　10.程序清單　　6．匯編源程序　　SECOND EQU 30H　　MINITE EQU 31

15、H　　HOUR EQU 32H　　HOURK BIT P0.0　　MINITEK BIT P0.1　　SECONDK BIT P0.2　　DISPBUF EQU 40H　　DISPBIT

16、EQU 48H　　T2SCNTA EQU 49H　　T2SCNTB EQU 4AH　　TEMP EQU 4BH　　ORG 00H　　LJMP START

17、;　　ORG 0BH　　LJMP INT_T0　　START: MOV SECOND,#00H　　MOV MINITE,#00H　　MOV HOUR,#12　　MOV DISPBIT,#00H

18、　　MOV T2SCNTA,#00H　　MOV T2SCNTB,#00H　　MOV TEMP,#0FEH　　LCALL DISP　　MOV TMOD,#01H　　MOV TH0,#(655

19、36-2000) / 256　　MOV TL0,#(65536-2000) MOD 256　　SETB TR0　　SETB ET0　　SETB EA</

20、p>　　WT: JB SECONDK,NK1　　LCALL DELY10MS　　JB SECONDK,NK1　　INC SECOND　　MOV A,SECOND　　CJNE A,#60,NS60<

21、/p>　　MOV SECOND,#00H　　NS60: LCALL DISP　　JNB SECONDK,$　　NK1: JB MINITEK,NK2　　LCALL DELY10MS　　JB MINITE

22、K,NK2　　INC MINITE　　MOV A,MINITE　　CJNE A,#60,NM60　　MOV MINITE,#00H　　NM60: LCALL DISP　　JNB MINIT

23、EK,$　　NK2: JB HOURK,NK3　　LCALL DELY10MS　　JB HOURK,NK3　　INC HOUR　　MOV A,HOUR

24、　　CJNE A,#24,NH24　　MOV HOUR,#00H　　NH24: LCALL DISP　　JNB HOURK,$　　NK3: LJMP WT　　DELY10MS:</p&g

25、t;　　MOV R6,#10　　D1: MOV R7,#248　　DJNZ R7,$　　DJNZ R6,D1　　RET<b&g

26、t;　　DISP: 　　MOV A,#DISPBUF　　ADD A,#8　　DEC A　　MOV R1,A<

27、p>　　MOV A,HOUR　　MOV B,#10　　DIV AB　　MOV @R1,A　　DEC R1</

28、p>　　MOV A,B　　MOV @R1,A　　DEC R1　　MOV A,#10<b

29、>　　MOV@R1,A　　DEC R1　　MOV A,MINITE　　MOV B,#10　　DIV AB&l

30、t;p>　　MOV @R1,A　　DEC R1　　MOV A,B　　MOV @R1,A　　DEC

31、 R1　　MOV A,#10　　MOV@R1,A　　DEC R1　　MOV A,SECOND&l

32、t;b>　　MOV B,#10　　DIV AB　　MOV @R1,A　　DEC R1　　MOV A,B</b

33、>　　MOV @R1,A　　DEC R1　　RET　　INT_T0:

34、MOV TH0,#(65536-2000) / 256　　MOV TL0,#(65536-2000) MOD 256　　MOV A,#DISPBUF　　ADD A,DISPBIT　　MOV R0,A<p&

35、gt;　　MOV A,@R0　　MOV DPTR,#TABLE　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P1,A　　MOV A,DISPBIT　　MOV

36、 DPTR,#TAB　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P3,A　　INC DISPBIT　　MOV A,DISPBIT　　CJNE A,#08H,KNA<

37、;p>　　MOV DISPBIT,#00H　　KNA: INC T2SCNTA　　MOV A,T2SCNTA　　CJNE A,#100,DONE　　MOV T2SCNTA,#00H　　INC T2SCNTB

38、;　　MOV A,T2SCNTB　　CJNE A,#05H,DONE　　MOV T2SCNTB,#00H　　INC SECOND　　MOV A,SECOND　　CJNE A,#60,NEXT

39、;　　MOV SECOND,#00H　　INC MINITE　　MOV A,MINITE　　CJNE A,#60,NEXT　　MOV MINITE,#00H　　INC HOUR</b&

40、gt;　　MOV A,HOUR　　CJNE A,#24,NEXT　　MOV HOUR,#00H　　NEXT: LCALL DISP　　DONE: RETI　　TABLE: DB 3FH,0

41、6H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H　　TAB: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH　　END　　C語言源程序<p&g

42、t;　　#include <AT89X51.H>　　unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,　　0x39,0x

43、5e,0x79,0x71,0x00};　　unsigned char dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,　　0xef,0xdf,0xbf,0x7f};　　unsigned char dispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,0,0};<p

44、>　　unsigned char dispbitcnt;　　unsigned char second;　　unsigned char minite;　　unsigned char hour;　　unsigned int tcnt;<p&

45、gt;　　unsigned char mstcnt;　　unsigned char i,j;　　void main(void)　　{　　TMOD=0x02;　　TH0=0x0

46、6;　　TL0=0x06;　　TR0=1;　　ET0=1;　　EA=1;&l

47、t;p>　　while(1)　　{　　if(P0_0==0)　　{　　for(i=5;i>0;i--)

48、　for(j=248;j>0;j--);　　if(P0_0==0)　　{　　second++;　　if(second==60)

49、{　　second=0;　　}　　dispbuf[0]=second%10;　　dispbuf[1]=second/10;　　whil

50、e(P0_0==0);　　}　　}　　if(P0_1==0)　　{　　for(i=5;i>0;i--)<

51、/p>　　for(j=248;j>0;j--);　　if(P0_1==0)　　{　　minite++;　　if(minite==60)&l

52、t;p>　　{　　minite=0;　　}　　dispbuf[3]=minite%10;　　dispbuf[4]=minite/10;

53、;　　while(P0_1==0);　　}　　}　　if(P0_2==0)　　{　　for(i

54、=5;i>0;i--)　　for(j=248;j>0;j--);　　if(P0_2==0)　　{　　hour++;　　if(hour==24)

55、　　{　　hour=0;　　}　　dispbuf[6]=hour%10;　　dispbuf[7]=hour/10;&

56、lt;/p>　　while(P0_2==0);　　}　　}　　}　　}

57、　　void t0(void) interrupt 1 using 0　　{　　mstcnt++;　　if(mstcnt==8)　　{&l

58、t;/p>　　mstcnt=0;　　P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]];　　P3=dispbitcode[dispbitcnt];　　dispbitcnt++;　　if(dis

59、pbitcnt==8)　　{　　dispbitcnt=0;　　}　　}　　tcnt++;</

60、b>　　if(tcnt==4000)　　{　　tcnt=0;　　second++;　　if(second==6

61、0)　　{　　second=0;　　minite++;　　if(minite==60)　　{<

62、;/b>　　minite=0;　　hour++;　　if(hour==24)　　{　　hou

63、r=0;　　}　　}　　}　　dispbuf[0]=second%10;　　dispbuf[1]

64、=second/10;　　dispbuf[3]=minite%10;　　dispbuf[4]=minite/10;　　dispbuf[6]=hour%10;　　dispbuf[7]=hour/10;　　}<

65、/b>　　} 　 　　11.參考文獻　　[1] 許瑛琪, 陳劉源編著. 單片機程序設計實例. 北京：清化大學出版社。2002　　[2] 楊居義編著. 單片機課程設計實例教程. 北京：清華大學

66、出版社。2010　　[3] 楊居義, 馬寧，勒光明，王益斌編著. 單片機原理與工程應用. 北京：清華大學出版社。2009　　[4] 樓然苗，李光飛編著. 單片機課程設計指導. 北京：北京航空航天大學出版社。2007　　[5] 江力編著. 單片機原理與應用技術. 北京：清華大學出版社。2006

67、　　[6] 張洪潤，張亞凡編著. 單片機原理及應用. 北京：清華大學出版社。2005　　[7] 里群芳，肖看編著. 單片機原理、接口及應用. 北京：清華大學出版社。2005　　[8] 林敏，丁金華，田濤編著. 計算機控制技術及工程應用. 北京：國防工業(yè)出版社。2005　　[9] 何希才編著.

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