【正文】 單片機原理與應用課程設計 課題名稱： 數(shù)字時鐘的設計與實現(xiàn) 班級：08電子信息工程 學號： 姓名： 指導教師： 信息工程系題目：數(shù)字時鐘的設計與實現(xiàn)一．功能要求： 1．用單片機和6位LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，實現(xiàn)從00時00分00秒23時59分59秒循環(huán)運行。 2．用按鍵實現(xiàn)時、分、秒的調(diào)整。 3．整點提醒：0、2……23和短蜂鳴。 4．省電功能：關閉顯示。 5．定時設定提醒：時間到時發(fā)出五次蜂鳴聲 6．秒表功能：顯示XX分XX秒XX 按“復位” 鍵：顯示00分00秒00； 按“啟動” 鍵：從00分00秒00開始計時 按“停止” 鍵：顯示實際計時XX分XX秒XX。二．硬件設計要求： 1．用偉福6000實驗裝置上8255的A囗作顯示段碼鎖存器 ，B囗作位碼鎖存器，利用發(fā)的實驗器材6位LED數(shù)碼管顯示時、分、秒。 2．利用偉福6000實驗裝置上8255的B囗的6根位碼輸出線和8255C囗中的PC0作按鍵的輸入囗線，實現(xiàn)最多6個按鍵的識別，作為實現(xiàn)上述功能要求的硬件保證。 3．偉福6000實驗裝置上提供給該課題的硬件是：AT89C51單片機（包括P1囗、P3囗）、8位可編程並行I/O囗8255（包括A囗、B囗、C囗）、地址譯碼電路、蜂碼器及直流電源。 4．本次設計提供給各組的器材有：（1）印刷電路板一塊（2）7406集成電路3片（3）LED數(shù)碼管6個（4）1K排阻2個。（5）40芯IC插座2個、14芯IC插座3個 （6）按鍵6個（7）焊錫、導線若干。三．軟件設計（僅供參考）： 1．主程序流桯圖 2．顯示子程序的設計：（1）釆用十進制BCD（2）顯示緩沖區(qū)的分配（3）要顯示的數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)（4）把顯示的數(shù)據(jù)置換出段碼（5）送段碼和位碼，進行顯示（6）延時3．定時中斷服務子程序的設計（1）利用定時器T0定時10毫秒，累計到1秒時秒計數(shù)加1，累計到60秒時分計數(shù)加1，累計到60分時時計數(shù)加1，累計到24小時從頭開始。（2）注意保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場（3）注意設置毫秒、秒、分、時的存放單元四、軟件仿真仿真部分由Protues實現(xiàn)。Protues可以嵌入單片機的二進制代碼，便于程序調(diào)試。本次仿真的電路圖如下所示：其中，按鍵為輸入電路，為行列式設計，行線接入8255芯片的PC0口，列線分別對應接入8255芯片的PB0~PB3口，與數(shù)碼管的位選線共享端口。數(shù)碼管為輸出電路。本次實驗一共要使用6個數(shù)碼管，以動態(tài)顯示方式輪番輸出字符，6個數(shù)碼管的段碼線相互并聯(lián)后接入8255芯片的PA端口，a、b、c、d、e、f、g端口分別連接PA0~PA6端口，在8255芯片引腳和段碼線之間分別一一串聯(lián)7406芯片、并聯(lián)一個排阻以提供激勵，使數(shù)碼管發(fā)亮。位選線則以數(shù)碼管的接地線組成，從時十位、時個位、分十位、分個位、秒十位、秒個位分別接入8255芯片的PB0~PB5端口，其中PB0~PB3這四個端口分別并聯(lián)上四個按鍵。同理，每個引腳和8255芯片之間都一一串聯(lián)上7406芯片和并聯(lián)上排阻。位選線負責選取某一時間片要顯示哪一個數(shù)碼管，顯示間隔由源程序決定。五、焊接本次實驗由于沒有提供8051芯片、8255芯片。上述芯片均由偉福實驗箱提供，焊接的時候需要在萬用板上面預留PA、PB接線口。另外，萬用板上面同時需要預留電源的正負極、PC0口接線，共計17個接線口。由于萬用板的大小的限制及芯片引腳定義的影響，實際上的電路圖不會和仿真軟件的電路圖完全一致，不過大體上還是一樣的。還有，本次焊接實際上需要比較多的電線，尤其是數(shù)碼管部分，由于相鄰引腳非常貼近，在焊接的時候要非常留心，謹防相鄰兩點短路。在焊接完成后，由于背板上面線路眾多，需要用膠紙固定整理，防止導線脫落。焊接完成后， 萬用板上面已經(jīng)有相應的接線，于是進行硬件實現(xiàn)部分。六、硬件實現(xiàn)本次硬件實現(xiàn)部分由偉福Lab6000實驗箱提供8051芯片和8255芯片，分別連接萬用板相應的接線。由偉福的Wave6000軟件向?qū)嶒炏渖厦娴?051芯片燒入時鐘的程序。另外，電源的正負極也是由Lab6000提供。電路板中有6個按鍵，不過實際上使用的有4個，就是離PA、PB連接端口較遠的4個起作用，離PA、PB連接端口較近的兩個沒有定義。從遠離端口的按鍵開始依次編號KKKK4，每個按鍵都有如下功能：1）當先按K1的時候，系統(tǒng)就進入調(diào)節(jié)時間狀態(tài)，數(shù)碼管上就顯示時鐘。KKK4的功能依次為選擇調(diào)整的單元（時、分、秒），單元數(shù)值加1，退出調(diào)整狀態(tài)，單元數(shù)值減1；2）當先按K2的時候，系統(tǒng)不作出任何反應，等待用戶按KKK4；3）當先按K3的時候，系統(tǒng)就進入省電模式，數(shù)碼管熄滅，然后按KKKK4任意一鍵即可點亮數(shù)碼管并還原到上次的顯示狀態(tài)；4）當先按K4的時候，系統(tǒng)就進入秒表狀態(tài)，數(shù)碼管上面就顯示秒表。KKKK4的功能依次為切換至時鐘、顯示暫停變化（內(nèi)部繼續(xù)計時）或者數(shù)碼管繼續(xù)變化、復位清零、暫停計時。七、程序所有程序如下所示 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH 。T0的中斷入口 AJMP IT0PMAIN : MOV SP,70H 。設置堆棧 MOV 36H,00H 。 秒 MOV 37H,00H 。 分 MOV 38H,00H 。 時 MOV 43H,99H 。給鬧鐘一個初值 MOV A,89H 。工作方式 MOV DPTR,0FF7FH 。 MOVX @DPTR,A 。工作方式 MOV TMOD,01H 。設T0為方式1 初始狀態(tài) MOV 39H,100 。裝入中斷次數(shù) SETB ET0 。允許T0申請中斷 SETB EA ?？傊袛嘣试S MOV TH0,0D8H 。給T0裝入計數(shù)初值 MOV TL0,0F0H 。START: SETB TR0 。啟動T0 MOV 3AH,36H 。給數(shù)據(jù)處理一個初值 LCALL DATAT 。數(shù)據(jù)處理 LCALL DISPLAY 。顯示 MOV A,38H 。判斷鬧鐘的時 CJNE A,43H,KEYI 。不相等就跳 MOV A,37H 。判斷鬧鐘的分 CJNE A,42H,KEYI 。 MOV A,36H 。判斷鬧鐘的秒 CJNE A,41H,KEYI 。 CLR 。啟動蜂鳴KEYI: LCALL KS1 。判斷有沒鍵按下 判斷鍵按下？ JZ LK1 。有按下，是抖動？ LJMP START ?；刂鞒绦騆