【正文】 MOV TH0,4CH MOV TL1,00H MOV TH1,4CH SETB EA SETB ET0 SETB TR0 MOV R4,14H START1: LCALL DISPLAY LCALL KEY JB ,$+6 DATE1: LCALL DATE JB ,$+6 TIMEA: LCALL TIME JB ,$+6 SETTIME1: LCALL SETTIME JB ,$+6 JNB 0EH,$+6 。20H,21H 標(biāo)志用 CLEARA: MOV R0,00H INC R0 DJNZ R7,CLEARA CLR 14 CLR CLR MOV SP,50H MOV 33H,01H MOV 34H,0AH MOV 35H,07H MOV TMOD,11H 。 ORG 0020H START: MOV R0,20H 。 6 設(shè)計(jì)程序 ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 001BH LJMP INTT1 。 定時(shí)音與顯示相沖突問題及解決方案 由于蜂鳴器響時(shí) 口的電平呈高頻變化 ，頻率 1K～ 2K，其間隙時(shí)間為～ 1毫秒，小于 6 毫秒，因顯示時(shí)每個(gè)數(shù)碼管顯示 1毫秒，至少需要 6 毫秒，故蜂鳴器響時(shí)無法進(jìn)行顯示。每執(zhí)行一次加 1程序段就調(diào)用顯示子程序進(jìn)行延時(shí)，以對調(diào)節(jié)速度進(jìn)行控制。本設(shè)計(jì)選用后者實(shí)現(xiàn)閃動(dòng)，用定時(shí)器 T1 進(jìn)行控制。 經(jīng)調(diào)試，當(dāng)定時(shí)初值為（ TH0） =4CH，（ TL0） =06H 時(shí)， 24小時(shí)約慢 2秒，所以每當(dāng)計(jì)時(shí) 24 小時(shí)之后，給秒單元（ 30H）送 02H，使秒累加時(shí)從 2 加起， 24小時(shí)就少加 2秒，即可使 時(shí)間得到校正。 誤差分析及校正 當(dāng) T0 中斷時(shí)，需重裝定時(shí)初值，且要加上從斷開 T0中斷到允許 T0中斷共有 13 個(gè)周期，以減小誤差，故理論重裝定時(shí)初值為（ TH0） =4CH，（ TL0） =13H。 程序說明 定時(shí)器初值計(jì)算 因定時(shí)器工作于方式 1，需要 50ms 的中斷，所以計(jì)數(shù)初值 : 13 χ =216 t fosc／ 12=65536 50 103 106／ 12=19456 表示成十六進(jìn)制為χ =4C00H，故（ TH0） =4CH，（ TL0） =00H。 圖 55 時(shí)鐘設(shè)定子程流程圖 日期、定時(shí)設(shè)定子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 日期、定時(shí)的設(shè)定同時(shí)鐘設(shè)定。設(shè)定好后重裝 T0 初值，開 T0中斷。 12 圖 53 計(jì)時(shí)子程序流程圖 圖 54 顯示子程序流程圖 顯示子程序模塊的實(shí)現(xiàn) 顯示原理在前面已給予了說明，流程圖如圖 54所示。由于本世紀(jì)是 21 世紀(jì)，年位前兩位是 4的倍數(shù)，故判斷閏年時(shí)只需對年的后兩位進(jìn)行計(jì)算，能被 4 整除為閏年，否則為平年，年位只進(jìn)行加 1，大于 99 時(shí)又重新開始。中斷程序分別有 20 次計(jì)數(shù)（ 1秒）， 60 次計(jì)數(shù)（ 1 分）， 60 次計(jì)數(shù)（ 1 小時(shí)）， 24次計(jì)數(shù)（ 1 天）， 2 2 31 次計(jì)數(shù)（ 1 個(gè)月）， 12 次計(jì)數(shù)（ 1 年）。主程序流程如圖 52所示。其模塊結(jié)構(gòu)圖如圖 51所示。從秒到分，從分到時(shí)，以及日、月、年都是通過軟件累加并進(jìn)行比較的方法實(shí)現(xiàn)的?？砂讯〞r(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為 50 毫秒，這樣，計(jì)數(shù)溢出 20 次即可得到時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位─秒。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改； （ 3）建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)； （ 4）繪制程序流程圖； （ 5）合理分配系統(tǒng)資源 ； （ 6）為程序加入注釋，提高可讀性，實(shí)施軟件工程； （ 7）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。此電路用于產(chǎn)生定時(shí)器提示音。 SPEAKER與 口相連，當(dāng) SPEAKER 輸出高電平時(shí)蜂鳴器不響，而 SPEAKER 輸出低電平時(shí)蜂鳴器發(fā)出響聲。 圖 47 數(shù)碼顯示電路 蜂鳴器電路 其硬件原理圖如圖 48所示。依次遞推，直到最后一位數(shù)碼管，然后再循環(huán)。 9 圖 46 陣列按鍵 數(shù)碼顯示電路 如圖 47 所示為數(shù)碼顯示電路，實(shí)驗(yàn)板使用了 6 個(gè)共陽數(shù)碼管， P0 口為段碼信號線， B1～ B6為位控線，是 P1 口經(jīng) SN74F573（反向驅(qū)動(dòng)芯片，即輸入為高電平，則輸出為低電平，反之則輸出為高電平，該芯片也有一片選信號 C，當(dāng)此信號為高電平時(shí)有效）反向得到，再 由 B1～ B6 控制晶體管 Q1～ Q6，以達(dá)到控制每位數(shù)碼管的目的。 此鍵盤用掃描工作方式，若有鍵按下，則相應(yīng)位端口被拉低為低電平，由于本系統(tǒng)只用了 4 個(gè)按鍵，所以只需對 4 個(gè)按鍵進(jìn)行掃描。 圖 45 復(fù)位電路 鍵盤電路 如圖 46所示為陣列按鍵電路， 各設(shè)置及轉(zhuǎn)換信號由此電路輸入，實(shí)驗(yàn)板提供了 16 個(gè)按鍵，由 P1口經(jīng) SN74F244（驅(qū)動(dòng)芯片）輸出擴(kuò)展成 4 4的陣列按鍵，～ 為行線， ～ 為列線。由于AT89S52 具有 ISP 的功能，即可以通過并口線直接將程序下載到單片機(jī)內(nèi)，因此， AT89S52 具有兩種狀態(tài)，下載程序狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。該電路提供單片機(jī)工作所需的振蕩頻率，計(jì)算定時(shí)器初值即需此晶振頻率，在通信時(shí)也需知道晶振頻率，以對波特率進(jìn)行計(jì)算。 圖 42 實(shí)驗(yàn)板結(jié)構(gòu)框圖 圖 43 實(shí)驗(yàn)板原理圖 8 功能電路分析 時(shí)鐘電路 實(shí)驗(yàn)板的時(shí)鐘振蕩源電路如圖 44 所示。整個(gè)片內(nèi) RAM 區(qū)分布如圖 41所示。按使用情況不同可分成低 128 字節(jié)（ 00H～ 7FH）和高 128 字節(jié)（ 80H～ FFH）。 其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）用于存放各種運(yùn)算的中間結(jié)果，作緩存和數(shù)據(jù)暫存，以及設(shè)置特征標(biāo)志等。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、高效的解決方案。 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 芯片的選擇 本設(shè)計(jì)選用 AT89S52 芯片，它是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K（ 0000H～ 1FFFH）在線系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。當(dāng)路定時(shí)設(shè)置完后按 K2 鍵保存定時(shí)設(shè)定值并返回時(shí)間顯示。 （ 2）按 K2 鍵大于 1秒進(jìn)入時(shí)間設(shè)置，此時(shí)小時(shí)位閃爍，秒位自動(dòng) 清零，按K1 鍵進(jìn)行小時(shí)調(diào)整，按 K2 鍵切換到分鐘位，按 K1 鍵進(jìn)行分鐘調(diào)整，分位設(shè)置好后，再按 K2 鍵保存時(shí)間設(shè)定值，并返回顯示時(shí)間，按所設(shè)定的時(shí)間值進(jìn)行計(jì)時(shí)。 圖 31 系統(tǒng)功能圖 6 系統(tǒng)操作說明 （ 1）按 K1 鍵顯示日期， 3 秒后自動(dòng)返回時(shí)間顯示， 3 秒內(nèi)按 K2 鍵進(jìn)入日期設(shè)置，此時(shí)年位閃爍，按 K1 鍵進(jìn)行年位加 1或連續(xù)加 1調(diào)整。 多路定時(shí)器功能也 可擴(kuò)展為對多種家電等電氣產(chǎn)品的自動(dòng)控制，比如電飯煲等；也可利用溫度對某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)控制，比如空調(diào)等；還可利用濕度傳感器對濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 鍵盤及數(shù)碼管排列如圖 21 所示。要求 計(jì)時(shí)精度盡量提高。這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機(jī)系統(tǒng)更加重要。它將傳感器變換后的物理量作進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計(jì)算機(jī)接口。 （ 5）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能 。與通用計(jì)算機(jī)相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。 （ 3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安 全性。 （ 1）家用電器領(lǐng)域 用單片機(jī)控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機(jī)等）功能更完善，更加智能化和易于使用。目前世界各大公司為了提 高競爭力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低其產(chǎn)品的價(jià)格。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時(shí)間。 低電壓和低功耗 單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng) 復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如 C語言）來開發(fā)單片機(jī)的程序。例如，有的芯片 以 51 內(nèi)核為核心，集成了 USB 控制器、 SMART CARD接口、 MP3 解碼器、 CAN 或者 I*I*C 總線控制器等， LED、 LCD 或 VFD 顯示驅(qū)動(dòng)器也開始集成在 8 位單片機(jī)中。比如 A/D、 PWM、 PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、 WDT（監(jiān)視定時(shí)器 看家狗）、高速 I/O 口及計(jì)數(shù)器的捕獲 /比較邏輯等。 單片機(jī)經(jīng)過 3代的發(fā)展， 正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量、強(qiáng) I/O 功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。 通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。 2 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。 時(shí)鐘的應(yīng)用 時(shí)鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便 。這些具有人們所需要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動(dòng)，擴(kuò)大了數(shù)字化的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。它功能強(qiáng)大、體積小、質(zhì)量輕、靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)成各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。早期常用的一些時(shí)間控制單元都使用模擬電路設(shè)計(jì)制作的，其定時(shí)準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是 基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機(jī)性價(jià)比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。從前必須由模擬電 路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。 時(shí)間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。 根據(jù)這種實(shí)際情況，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)單片 機(jī)多功能時(shí)鐘系統(tǒng)，它有基本的時(shí)間功能，還有定時(shí)功能，既可作為鬧鈴，也可擴(kuò)展