【正文】 1 1 電子鐘功能及總體方案的介紹 電子鐘功能介紹 基本功能要求 可調(diào)整運(yùn)行的電子鐘具有三種工作狀態(tài)：“ P.”狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)時狀態(tài)。 （ 1）、“ P.”狀態(tài)，依靠上電或按復(fù)位鍵進(jìn)入，在此狀態(tài)下，按 S S S5鍵均無效，按 S2 鍵有效，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)； （ 2）、運(yùn)行狀態(tài)，按 S2 鍵進(jìn)入，在此狀態(tài)下，按 S S S5 鍵均無效，只有按 S2 鍵有效，按下 S2 鍵后，退出運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入暫停狀態(tài)； （ 3）、調(diào)時狀態(tài)，在暫停此狀態(tài)下，按 S S S S5 鍵均有效 。如按下S2 鍵，則退出調(diào)整狀態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；按下 S3 鍵，則對時進(jìn)行加一，按下S S5 鍵對分、秒加一，調(diào)時結(jié)束后必須按 A 鍵，即可退出調(diào)時狀態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 基本功能要求： “ P.”穩(wěn)定地顯示在 LED 顯示器的最左端數(shù)碼管上，無 S2 鍵按下（在“ P.”狀態(tài)下，按下 S S S5 鍵無效），則不進(jìn)入電子鐘的運(yùn)行狀態(tài)，繼續(xù)顯示“ P.”。 按下 S2 鍵后，電子鐘以起始時間： 00 時 00 分 00 秒開始運(yùn)行。 再次按下 S2 鍵后，電子鐘退出運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入暫停狀態(tài)，利用 S SS5 鍵把電子鐘的顯示時間修改為當(dāng) 前實(shí)時時間，時間修改正確后可再次按下 S2鍵，電子鐘則退出調(diào)時狀態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 總體方案介紹 計(jì)時方案 利用 AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部的定時 /計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時，配合軟件延時實(shí)現(xiàn)時、分、秒的計(jì)時。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時 /計(jì)數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高，對單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解， 2 從而對學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門課程起到一定的作用。 鍵盤 /顯示方案 AT89S52 的 P0 口和 P2 口外接由八個 LED 數(shù)碼管 (LED7～ LED0)構(gòu)成 的顯示器， 四個按鍵 S S S S5 構(gòu)成鍵盤電路。 AT89S52 是一種低功耗，高性能的 CMOS 8 位微型計(jì)算機(jī)。它帶有 8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲器（ EPROM），該器件采用 ATMEL 的高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的 80C51 和 80C52 的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi)Flash 集成在一個芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。簡易電子鐘的功能不復(fù)雜，采用其現(xiàn)有的 I/O 便可完成，所以本書中采用此的設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)如圖 1 如示 3 2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)各模塊功能介紹 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括電源電路 、時鐘電路、復(fù)位電路。只有當(dāng)單片機(jī)有了這些電路才會工作。電源電路給單片機(jī)供電，時鐘電路給單片機(jī)提供計(jì)數(shù)時間，復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。 按鍵電路 按鍵電路的設(shè)計(jì)就是在一段公共接地，另一端通過上拉電阻接到 P1 口，當(dāng)有按鍵按下，相應(yīng)的口就會變成低電平，產(chǎn)生一個下降沿。 流水燈電路 流水燈電路直接掛接在單片機(jī)的 P3 口上，采用共陽接法。而蜂鳴器就接在 口上。 數(shù)碼管電路 數(shù)碼管的段控口接在單片機(jī)的 P0 上，而位控口通過三極管接在單片機(jī)的 P2口 上。 下載口電路 下載口的 1 腳接 口， 2 腳懸空， 3 腳接單片機(jī)的復(fù)位口， 4 腳接 口 ,5腳接 口， 6 腳接地， 10 腳接地。 電子鐘的啟、停及時間調(diào)整 4 電子鐘設(shè)置 4 個按鍵通過程序控制來完成電子鐘的啟、停及時間調(diào)整。 S2 鍵控制電子鐘的啟、停； S3 鍵時加一； S4 鍵分加一； S5 鍵秒加一。 系統(tǒng)電路圖 原理圖見附錄。 元器件清單 表 1 器件 型號 數(shù)量 器件 型號 數(shù)量 單片機(jī) AT89S52 1 個 按鍵 普通 4 個 晶振 12MHZ 1 個 開關(guān) 6 腳開關(guān) 1 個 電容 22uf， 33pf 若干 數(shù)碼管 HSN5642S 2 個 電阻 普通 若干 下載接口 10 針接口 1 個 單排針 10 針接口 1 個 蜂鳴器 脈沖式 1 個 5 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字電子鐘軟件系統(tǒng)主要模塊功能簡要介紹 （ 1） 主程序：主程序的主要功能是進(jìn)行定時器 /計(jì)數(shù)器，顯示緩沖區(qū)的初始化，顯示，以及判斷是否有功能鍵按下，判斷按下的鍵并調(diào)相應(yīng)的鍵功能程序。 （ 2） 鍵功能程序：鍵 功能程序的主要功能是執(zhí)行對應(yīng)的功能， S0 鍵為啟動 /暫停鍵，第一次按下則由待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)啟動時鐘，從 000000 開始顯示，然后按下則暫停，按下 S0 進(jìn)入調(diào)時狀態(tài)，分別按下按下 S S S3 鍵進(jìn)行加 1 調(diào)時，再按 S0 則進(jìn)入時鐘運(yùn)行狀態(tài)。 （ 3） 中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序的主要功能是進(jìn)行計(jì)時操作，程序開始先判斷計(jì)數(shù)溢出是否滿了 20 次，若不滿 20 次則表明沒有達(dá)到最小計(jì)時單位秒，則中斷返回；若滿 20 次表明已達(dá)到最小計(jì)時單位秒，則程序斷續(xù)向下執(zhí)行，進(jìn)行分和時的計(jì)時。 （ 4） 顯示子程序：顯示程 序的主要功能是將顯示緩沖區(qū)的段控碼正確的顯示在數(shù)碼管上，采用動態(tài)顯示，從右向左循環(huán)點(diǎn)亮每一位數(shù)碼管。 （ 5） 鍵掃子程序：鍵掃子程序的主要功能是判斷是否有鍵按下，是哪個鍵按下。 電子鐘程序流程框圖 （ 1） 主程序流程框圖 如圖 2 （ 2） 中斷服務(wù)程序流程框圖 如圖 3 （ 3） 鍵掃子程序流程框圖 如圖 4 （ 4） 顯示子程序流程框圖 如圖 5 數(shù)字電子鐘程序清單 程序清單見附錄 6 圖 2 主程序流程框圖 開 始程 序 初 始 化關(guān) 閉 定 時 器 T 0送 “ P . ” 顯 示 代 碼S 1 鍵 是 否 按 下開 中 斷E A = 1鍵 盤 掃 描 子 程 序時 、 分 、 秒 “ — ” 數(shù)值 處 理 ， 送 緩 沖 區(qū)顯 示NY 7 圖 3 中斷服務(wù)程序流程框圖 現(xiàn) 場 保 護(hù)循 環(huán) 次 數(shù) 減 1現(xiàn) 場 恢 復(fù)秒 值 加 1計(jì) 數(shù) 器 重 新 加 載秒 顯 示 緩 沖 單 元 清 0分 顯 示 緩 沖 單 元 清 0開 始分 值 加 1返 回是 否 滿 2 0 次是 否 滿 6 0 s是 否 滿 6 0 m i n是 否 滿 2 4 h時 顯 示 緩 沖 單 元 清 0時 值 加 1NYYYNNNY 8 如圖 4 鍵掃子程序流程框圖 開 始結(jié) 束有 鍵 閉 合鍵 是 否 釋 放保 存 鍵 值調(diào) 顯 示 子 程 序調(diào) 延 時 去 抖 動YN有 鍵 閉 合NNYY 9 如圖 5 顯示子程序流程框圖 開 始送 位 控 碼送 段 控 碼延 時位 控 碼 循 環(huán) 右 移結(jié) 束循 環(huán) 8 次 ？NY 10 4 電子鐘設(shè)計(jì)結(jié)論 使用說明書 操作說明 (1)時間顯示： 電子鐘上電后 ,8 個數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)即最 左邊的一個數(shù)碼管顯示 P.。如果未顯示 P.，只需按一下復(fù)位鍵即可使其顯示出 P.。按下 S2 鍵后電子鐘進(jìn)入自動計(jì)時狀態(tài)，電子鐘顯示 00 時 00 分