【正文】 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院電子系統(tǒng)綜合設(shè)計課程論文基于51單片機的數(shù)字鐘設(shè)計專 業(yè)： 年 級： 作 者： 指導(dǎo)教師： 2010 年 6 月 20日目 錄1 作品的背景與意義 12 功能指標設(shè)計 13 作品方案設(shè)計 24 軟件設(shè)計 3附錄1 系統(tǒng)電路圖 6附錄2 系統(tǒng)軟件代碼 71 作品的背景與意義時鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對時間計量的精度要求越來越高，應(yīng)用越來越廣。怎樣讓時鐘更好的為人民服務(wù)，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計出新型時鐘?，F(xiàn)今，高精度的計時工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，數(shù)字式電子鐘用集成電路計時時，譯碼代替機械式傳動，用LED顯示器代替指針顯示進而顯示時間，減小了計時誤差，這種表具有時，分，秒顯示時間的功能，還可以進行時和分的校對，片選的靈活性好。現(xiàn)在我們利用單片機實現(xiàn)數(shù)字時鐘計時功能的主要內(nèi)容，其中AT89C51是核心元件同時采用數(shù)碼管動態(tài)顯示“時”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計時裝置。與傳統(tǒng)機械表相比，它具有走時精確,顯示直觀等特點。它的計時周期為24小時，顯滿刻度為“23時59分59秒”，另外具有校時功能，斷電后有記憶功能，恢復(fù)供電時可實現(xiàn)計時同步等特點，除此外還實現(xiàn)了萬年歷和鬧鐘等的功能。時鐘電路在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，時鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標準定時時鐘，即定時時間，它通常有兩種實現(xiàn)方法：一是用軟件實現(xiàn)，即用單片機內(nèi)部的可編程定時/計數(shù)器來實現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對時間精度要求不高的場合；二是用專門的時鐘芯片實現(xiàn)，在對時間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。單片計算機即單片微型計算機。（SingleChip Microputer ）,是集CPU、RAM、ROM、定時、計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，成本低，功能強，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上。而51單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。所以綜上所述，此次實驗中所完成的數(shù)字鐘有著強大的功能和良好的市場前景，復(fù)合電子類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。2 功能指標設(shè)計 基本功能； ，設(shè)計一個帶小時、分鐘、秒的時鐘，并將小時、分鐘、秒顯示在LED上； 、分鐘、秒的修改按鍵，可分別調(diào)整小時、分鐘、秒（按鍵設(shè)計參考電子表）； 拓展功能、分鐘、秒的鍵盤直接修改功能； ，最多支持5個鬧鐘，可分別查看和修改鬧鐘時間，可分別設(shè)置鬧鐘開關(guān)。 。3 作品方案設(shè)計基本設(shè)計1．設(shè)計一個精確的一秒定時器2．運用一秒的定時器設(shè)計出有時、分、秒的數(shù)字鐘，并顯示在LED數(shù)碼管上3．設(shè)置按鍵，能夠修改數(shù)字鐘時間擴展設(shè)計：1. 設(shè)計鬧鐘功能，能夠查看和修改鬧鐘時間及開關(guān)狀態(tài)2. 設(shè)計萬年歷功能，實現(xiàn)日→月→年的正常進位，能夠查看和修改年月日，能夠自動區(qū)分大小月和平閏年 ●初始化程序 設(shè)定初值，中斷初始化●主程序 程序主要執(zhí)行部分，對子程序（顯示、按鍵設(shè)置，鬧鐘、萬年歷功能）進行調(diào)用●定時器中斷服務(wù) 中斷走時：秒→分→時●顯示程序 刷新8位數(shù)碼管來顯示時間、日期及擴展功能設(shè)置界面●按鍵設(shè)置 通過對按鍵的操作實現(xiàn)時間及擴展功能的設(shè)置。●鬧鐘功能 修改鬧鈴時間，鬧鈴開關(guān)的置換，修改位閃爍加以區(qū)分●萬年歷功能修改日期，同樣的修改位閃爍加以區(qū)分 通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位開始閃爍，此時再按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY調(diào)整選中位，如果長按ADD_KEY或DEC_KEY，系統(tǒng)識別后則進行調(diào)時快進，此時停止閃爍，方便人眼觀察。同時還增加了調(diào)秒功能：如果選中位是秒，則按增加鍵或減少鍵都是將秒清零。3. 時間設(shè)置進入時間設(shè)置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設(shè)置所需要的時間。4. 鬧鐘設(shè)置進入鬧鐘設(shè)置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設(shè)置所需要的時間。與時間設(shè)置不同的是，鬧鐘設(shè)置里增加了開關(guān)設(shè)置。5. 萬年歷設(shè)置 進入萬年歷設(shè)置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設(shè)置所需要的時間。萬年歷設(shè)置里增加了大小月和平閏年的判別。4 軟件設(shè)計 主程序流程圖附錄一附錄二/*****************************************************************************///初始化MOV SP,60H。棧指針地址賦值MOV 3CH,0CH。設(shè)置界面修改位的閃爍頻率 具體代碼在SERVE 1秒中斷服務(wù)中MOV 37H,0FFH 。臨時地址 預(yù)留給39HMOV 39H,0FFH 。段位標志 8位數(shù)據(jù)對應(yīng)8個數(shù)碼管 為0的那位數(shù)碼管始終暗MOV 3AH,11111101B。界面轉(zhuǎn)換標志 ******01為時間界面 取反后 ******10為萬年歷界面 ******00為設(shè)置鬧鐘界面CLR A 。時間萬年歷初始化 時間00:00:00 萬年歷2000。01。01MOV 23H,A。時MOV 22H,A 。分MOV 21H,A 。秒MOV 33H,01H。日MOV 34H,01H 。月MOV 35H,A。年 只能顯示20002099的時間MOV 3DH,A 。數(shù)碼管閃爍開關(guān) 初始化為關(guān)閉狀態(tài) 取反后 11111111 打開MOV 40H,A 。鬧鐘設(shè)置界面預(yù)留地址地址 MOV 41H,AMOV 42H,AMOV 43H,AMOV 44H,AMOV 45H,AMOV 46H,AMOV 47H,AMOV 50H,A 。鬧鐘1 時MOV 51H,A 。鬧鐘1 分MOV 52H,A 。鬧鐘1 秒MOV 0AH,A 。鬧鐘1 開關(guān) 00000000為關(guān)閉狀態(tài) 取反后打開鬧鐘1MOV 53H,A 。同上MOV 54H,AMOV 55H,AMOV 0BH,AMOV 56H,AMOV 57H,A 。同上MOV 58H,AMOV 0CH,AMOV 59H,A 。同上MOV 5AH,AMOV 5BH,AMOV 0DH,AMOV 5CH,A 。同上MOV 5DH,AMOV 5EH,AMOV 0EH,A**************************************************************/ORG 0000H程序入口地址 LJMP START ORG 000BH定時器0中斷入口地址 LJMP TIMER_0ORG 0300H/*****程序開始，初始化*****/ START: SETB 48H使用一個bit位用于調(diào)時閃爍標志SETB 47H使用一個bit位用于產(chǎn)生脈沖用于調(diào)時快進時基MOV R1,0調(diào)整選擇鍵功能標志：0正常走時、1調(diào)時、2調(diào)分、3調(diào)秒MOV 20H,00H用于控制秒基準時鐘源的產(chǎn)生 MOV 21H,00H清零秒寄存器MOV 22H,00H清零分寄存器MOV 23H,00H清零時寄存器MOV 24H,00H用于控制調(diào)時閃爍的基準時鐘的產(chǎn)生MOV IP,02HIP,IE初始化 MOV IE,82H MOV TMOD,01H設(shè)定定時器0工作方式1MOV TH0,3CH MOV TL0,0B0H賦定時初值，定時50ms SETB TR0啟動定時器0 MOV SP,40H重設(shè)堆棧指針/*****主程序*****/ MAIN: LCALL DISPLAY 調(diào)用顯示子程序 LCALL KEY_SCAN