【文章內容簡介】 3 控制系統(tǒng)的硬件設計 單片機型號的選擇 通過對多種單片機性能的分析，最終認為 89C51 是最理想的電子時鐘開發(fā)芯片。 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器 ，而且它 與 MCS51 兼容 ，且具有 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 和 1000 寫 /擦循環(huán) ， 數(shù)據(jù)保留時間 為 10 年 等特點，是最好的選擇。 數(shù)碼管顯示 工作原理 數(shù)碼管是一種把多個 LED 顯示段集成在一起的顯示設備。有兩種類型，一種是共陽型，一種是共陰型。共陽型就是把多個 LED 顯示段的陽極接在一起，又稱為公共端。共陰型就是把多個 LED 顯示段的陰極接在一起，即為公共商。陽極即為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負極，又稱為負極。通常的數(shù)碼管又分為 8 段，即 8 個 LED 顯示段，這是為工程應用方便如設計的，分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP，其中 DP 是小數(shù)點位段。而多位數(shù)碼管，除某一位的公共端會連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會連接在一起。即，所有的 A 段都會連 在一起，其它的段也是如此，這是實際最常用的用法。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示就是數(shù)碼管的 8 段輸入及其公共端電平一直有效。動態(tài)顯示的原理是，各個數(shù)碼管的相同段連接在一起，共同占用 8 位段引管線；每位數(shù)碼管的陽極連在一起組成公共端。利用人眼的視覺暫留性，依次給出各個數(shù)碼管公共端加有效信號，在此同時給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號，當全段掃描速度大于視覺暫留速度時，顯示就會清晰顯示出來。 圖 共陰數(shù)碼管 鍵盤電路設計 該設計只用了一個鍵盤，但實現(xiàn)的功能卻是比較完善，減少了硬件資源的損耗，該鍵盤可以實現(xiàn)小時和分鐘的調節(jié)以及控制是否進入省電模式。當按鍵按下又松開，可以實現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，達到省電的目的；直接按下不松開，則可以通過按鍵實現(xiàn)分鐘的累加，每按一次分鐘 加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放松，則可實現(xiàn)小時的調節(jié)，同樣每按一次小時加一。達到時間調節(jié)的目的。 圖 多功能控制鍵 整個電路原理圖 圖 系統(tǒng)電路原理圖 4 控制系統(tǒng)的軟件設計 程序設計 本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為主程序、定時計數(shù)中斷程序、時間調整程序、延時程序四大模塊。在程序設計過程中，加強了部分軟件抗干擾措施，下面對部分模塊作介紹。 定時計數(shù)中斷程序： MOV TMOD,00H 。寫控制字 MOV TH0,0F0H ；寫定時常數(shù) MOV TLO,0CH SETB TR0 ；啟動 T0 SETB ETO ；允許 T0 中斷 SETB EA ；開放 CPU 中斷 AJMP $ 時間調整程序： SETMM: cLR ET0 。關定時器 T0 中斷 CLR TR0 。關閉定時器 T0 LCALL DL1S 。調用 1 秒延時程序 JB ,CLOSEDIS 。鍵按下時間小于 1 秒，關閉顯示（省電） MOV R2,06H 。進入調時狀態(tài)，賦閃爍定時初值 SETB ET1 。允許 T1 中斷 SETB TR1 。開啟定時器 T1 SET2: JNB ,SET1 。 口為 0（鍵未釋放），等待 SETB 00H 。鍵釋放，分調整閃爍標志置 1 SET4: JB ,SET3 。等待鍵按下 LCALL DL05S 。有鍵按下，延時 秒 JNB ,SETHH 。按下時間大于 秒轉調小時狀態(tài) MOV R0,77H 。按下時間小于 秒加 1 分鐘操作 LCALL ADD1 。調用加 1 子程序 MOV A,R3 。取調整單元數(shù)據(jù) CLR C 。清進位標志 CJNE A,60H,HHH 。調整單元數(shù)據(jù)與 60 比較 HHH: JC SET4 。調整單元數(shù)據(jù)小于 60 轉 SET4循環(huán) LCALL CLR0 。調整單元數(shù)據(jù)大于或等于 60 時清0 CLR C 。清進位標志 AJMP SET4 。跳轉到 SET4 循環(huán) CLOSEDIS:SETB ET0 。省電（ LED 不顯示）狀態(tài)。開T0 中斷 SETB TR0 。開啟 T0 定時器（開時鐘） CLOSE: JB ,CLOSE 。無按鍵按下，等待。 LCALL DISPLAY 。有鍵按下，調顯示子程序延時削抖 JB ,CLOSE 。是干擾返回 CLOSE 等待 WAITH: JNB ,WAITH 。等待鍵釋放 LJMP START1 。返回主程序（ LED 數(shù)據(jù)顯示亮） SETHH: CLR 00H 。分閃爍標志清除（進入調小時狀態(tài)） SETHH1: JNB ,SET5 。等待鍵釋放 SETB 01H 。小時調整標志置 1 SET6: JB ,SET7 。等待按鍵按下 LCALL DL05S 。有鍵按下延時 秒 JNB ,SETOUT 。按下時間大于 秒退出時間調整 MOV R0,79H 。按下時間小于 秒加 1 小時操作 LCALL ADD1 。調加 1 子程序 MOV A,R3 。 CLR C 。 CJNE A,24H,HOUU 。計時單元數(shù)據(jù)與 24 比較 HOUU: JC SET6 小于 24 轉 SET6 循環(huán) LCALL CLR0 。大于或等于 24 時清 0 操作 AJMP SET6 。 跳轉到 SET6 循環(huán) SETOUT: JNB ,SETOUT1 。調時退出程序。等待鍵釋放 LCALL DISPLAY 。延時削抖 JNB ,SETOUT 。是抖動，返回 SETOUT 再等待 CLR 01H 。清調小時標志 CLR 00H 。清調分標志 CLR 02H 。清閃爍標志 CLR TR1 。關閉定時器 T1 CLR ET1 。關定時器 T1 中斷 SETB TR0 。開啟定時器 T0 SETB ET0 。開定時器 T0 中 斷（計時開始） LJMP START1 。跳回主程序 SET1: LCALL DISPLAY 。鍵釋放等待時調用顯示程序（調分） AJMP SET2 。防止鍵按下時無時鐘顯示 SET3: LCALL DISPLAY 。等待調分按鍵時時鐘顯示用 AJMP SET4 SET5: LCALL DISPLAY 。鍵釋放等待時調用顯示程序（調小時） AJMP SETHH1 。防止鍵按下時無時鐘顯示 SET7: LCALL DISPLAY 。等待調小時按鍵時時鐘顯示用 AJMP SET6 SETOUT1: LCALL DISPLAY 。退出時鐘調整時鍵釋放等待 AJMP SETOUT 。防止鍵按下時無時鐘顯示 延時程序 ： 1MS 延時程序， LED 顯示程序用 DL1MS: MOV R6,14H DL1: MOV R7,19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET 20MS 延時程序，采用調用顯示子程序以改善 LED 的顯示閃爍現(xiàn)象 DS20MS: ACALL DISPLAY ACALL DISPLAY ACALL DISPLAY RET 程序流程圖 系統(tǒng)的流程圖如圖 和圖 所示： 圖 主程序流程圖 圖 中斷處理流程圖 仿真結果 圖 開始運行程序仿真圖