可调整运行的电子钟设计方案.docx
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可调整运行的电子钟设计方案
可调整运行的电子钟设计方案
第1章电子钟功能及总体方案的介绍
1.1电子钟功能介绍
1.1.1基本功能要求
可调整运行的电子钟具有三种工作状态：
“P.”状态、运行状态、调整状态。
（1）、“P.”状态，依靠上电或按复位键进入，在此状态下，按B、C、D键均无效，按A键有效，进入运行状态；
（2）、运行状态，按奇数次A键进入，在此状态下，按B、C、D键均无效，只有按A键有效，按下A键后，退出运行状态，进入调整状态；
（3）、调整状态，按偶数次A键进入，在此状态下，按A、B、C、D键均有效。
如按下A键，则退出调整状态，进入运行状态；按下B、C、D键，则分别对时、分、秒加1，调整结束后必须按A键，即可退出调整状态，进入运行状态。
基本功能要求：
“P.”稳定地显示在LED显示器的最左端数码管（LED5）上，无A键按下（在“P.”状态下，按下B、C、D键无效），则不进入电子钟的运行状态，继续显示“P.”。
按下A键后，电子钟以起始时间：
00时00分00秒开始运行。
再次按下A键后，电子钟退出运行状态，进入调整状态，利用B、C、D键把电子钟的显示时间修改为当前实时时间，时间修改正确后可再次按下A键，电子钟则退出调整状态，进入运行状态。
注意：
每次按下B、C、D键，只允许加一，不允许连加。
1.1.2扩展功能要求
（1）、在调整状态下，按下B、C、D键，允许连加，而A键无论在何种状态下，均不允许连击；
（2）、时、分、秒的间隔符“。
”以一定频率闪烁；
（3）、时间显示以“灭零”方式进行；
（4）、可调整运行的电子钟用两个按键（例如：
A键、B键）来控制。
1.2总体方案介绍
1.2.1计时方案
利用AT89S52单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。
该方案节省硬件成本，且能使读者在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而对学好单片机技术这门课程起到一定的作用。
1.2.2键盘/显示方案
AT89S52的P0口和P2口外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器，用P0口作LED的段码输出口，P2口作六个LED数码管的位控输出线，P1口外接四个按键A、B、C、D构成键盘电路。
AT89S52是一种低功耗，高性能的CMOS8位微型计算机。
它带有8KFlash可编程和擦除的只读存储器（EPROM），该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的80C51和80C52的指令系统及引脚兼容，片内Flash集成在一个芯片上，可用与解决复杂的问题，且成本较低。
简易电子钟的功能不复杂，采用其现有的I/O便可完成，所以本书中采用此的设计方案，结构如图1-1如示。
第2章电子钟的工作原理
2.1实现时钟计时的基本方法
利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。
（1）计数初值计算:
把定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现。
假设使用T/C0，方式1，50ms定时，fosc=12MHz。
则初值X满足（216-X）×1/12MHz×12μs=50000μs
X=15536→0011110010110000→3CB0H
（2）采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时（1秒）；
（3）从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。
2.2电子钟的时间显示
电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。
LED8LED7LED6LED5LED4LED3LED2LED1
37H36H35H34H33H32H31H30H
时十位时个位分隔分十位分个位分隔秒十位秒个位
2.3电子钟的启、停及时间调整
电子钟设置4个按键通过程序控制来完成电子钟的启、停及时间调整。
A键控制电子钟的启、停；
B键调整时；
C键调整分；
D键调整秒。
第3章电子钟原理图及元件清单
3.1电子钟电路原理图
电子钟原理图（见附录1）
3.2元件清单
电子钟元件清单如表1所示：
表1 电子钟元器件清单
元件名称
规格型号
数量（个）
单片机
AT89S52
1
显示驱动芯片
74LS245
2
8位一体的共阳LED显示器
7SEG-MPX8-CA-BLUE
1
晶振
12MHz
1
电容
33pF
2
电容
22μF
1
按键
BUTTON
5
电阻
0.2K
1
电阻
1K
1
上拉电阻
10K
4
限流电阻
0.1K
8
排阻
RESPACK-8/10K
1
第4章软件系统设计
4.1电子钟程序流程框图
4.1.1主程序流程框图
图4-1主程序流程框图
见图4-1所示
4.1.2键扫子程序流程框图
见图4-2所示
4.1.3中断服务程序流程框图
见图4-3所示
4.1.4“P.”点显示子程序流程框图
见图4-4所示
4.1.5显示子程序流程框图
见图4-5所示
4.1.6加一子程序流程框图
见图4-6所示
4.2电子钟总体程序清单
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H;确立堆栈区
MOVPSW,#00H;
MOVR0,#20H;RAM区首地址
MOVR7,#5FH;RAM区单元个数
QL:
MOV@R0,#00H;RAM清零
INCR0
DJNZR7,QL
MOVIP,#02H;IP初始化，优先定时器0
MOVIE,#82H;IE初始化，
MOVTMOD,#01H;定时器0方式1工作
LCALLPP;调P.子程序
NEXT:
LCALLKEY;按键检测子程序
JBACC.0,RUNF;A键按下运行
LCALLDISP;调用显示子程序
SJMPNEXT
RUNF:
LCALLOUTT;调传送子程序
LCALLTIME;开电子钟
JK:
LCALLDISP;调用显示子程序
LCALLKEY;按键检测子程序
JZJK
LCALLANKEY
LCALLDISP;调用显示子程序
SJMPJK
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;P点显示;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
PP:
MOV37H,#12;P点编码送寄存器
MOVR0,#30H;P点编码送寄存器
MOVR7,#07H
PPP:
MOV@R0,#10
INCR0
DJNZR7,PPP
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;键扫子程序;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
KEY:
LCALLKEYS;调键值处理子程序
JZEXIT;没有键按下转到返回
LCALLDISP
LCALLDISP;调显示去抖动
LCALLKEYS
JZEXIT
MOVB,20H;保存键值
KEYSF:
LCALLKEYS;调键值处理子程序
JZKEYY;键释放，转到恢复键值
LCALLDISP;调显示子程序延时
AJMPKEYSF;等到键释放
KEYY:
MOVA,B;键值送20H单元保存
EXIT:
RET;返回
KEYS:
MOVP1,#0FFH;先向P1口写1
MOVA,P1;P1口值送累加器A
CPLA;A值取反
ANLA,#0FH;保存P1口的低4位
MOV20H,A;A值送20H保存
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;键功能子程序;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
ANKEY:
CLREA;关中断
CHECK:
JBTR0,YXZ;判断是否运行
K0:
CJNEA,#01H,K1
AJMPRUN;转运行
K1:
CJNEA,#02H,K2
AJMPKEY1;转时调整
K2:
CJNEA,#04H,K3
AJMPKEY2;转分调整
K3:
CJNEA,#08H,OUT
AJMPKEY3;转秒调整
YXZ:
JBACC.0,STOP
AJMPOUT
KEY1:
MOVR0,#45H;时调整
LCALLADD1
CLRC
CJNEA,#24H,OUTT
ACALLCLR0
AJMPOUTT
KEY2:
MOVR0,#43H;分调整
LCALLADD1
CLRC
CJNEA,#60H,OUTT
ACALLCLR0
AJMPOUTT
KEY3:
MOVR0,#41H;秒调整
ACALLADD1
CLRC
CJNEA,#60H,OUTT
ACALLCLR0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;传送显示数据;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
OUTT:
MOV30H,40H;秒显示单元41H-42H
MOV31H,41H
MOV32H,#11;"-"
MOV33H,42H;分显示单元43H-44H
MOV34H,43H
MOV35H,#11;"-"
MOV36H,44H;时显示单元44-45H
MOV37H,45H
RET
STOP:
CLRTR0;关电子钟并跳出
RET
RUN:
LCALLTIME;运行电子钟
OUT:
SETBEA;无键按下或完成功能跳出
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
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