单片机课程设计电子时钟 2.docx
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单片机课程设计电子时钟2
单片机课程设计
-----定时闹铃
系别：
电子通信工程系
专业：
应用电子技术
班级：
嵌入式091班
姓名：
黄文钦
学号：
2009080202338
实训地点：
实训时间：
2011年1月10日至1月14日
1.概述
1.1系统的作用
本系统是利用STC89C52单片机结合6个七段显示器以24时制“时时分分秒秒”格式显示时间的电子定时闹铃，系统可以设置2组定时闹铃；当定时闹铃时，该电子时钟通过蜂鸣器发出嘀嘀嘀嘀响声;本系统还具有整点报时功能，当现在时间为整点报时。
还有秒表功能，由于该电子定时闹铃有强大功能可以在多种场合下使用，利用七段显示器发光也可以在夜晚和黑暗场合下使用。
1.2系统的功能要求
（1）使用6位七段显示器显示24时制时间。
（2）时间显示格式为“时时分分秒秒”。
（3）定时闹铃功能。
（4）整点报时功能：
当现在时间为整点时响铃。
（5）定时闹铃和现在时间模式可以互相切换而不影响各自功能。
（6）具有4个按键来进行功能设置，可以设置当前时间、闹铃的时间设置和秒表开关设置。
（7）具有秒表计时功能
（8）调时区域闪烁
（9）通过复位按键可以重启系统。
2.系统的硬件设计
2.1系统的电路原理
（1）系统以STC89C52单片机为本电路的核心元件，通过单片机的P0.0～P0.7引脚和A102J排阻加上拉电压来驱动七段显示器段显示数字。
（2）通过单片机的P2.2～P2.7引脚连接A103J排阻拉升电压信号，控制共阴极七段显示器连通接地来循环点亮6位七段显示器。
（3）在七段显示器供电的同时由P0脚驱动显示不同数字。
根据人眼的视觉暂留特点，调整延迟时间使所观察到时间数字是稳定的数字。
（4）系统使用了YXDZ蜂鸣器,通过单片机P3.0引脚连接8550PNP三极管推动发声。
（5）电路通过4个按键连接单片机P1.0～P1.3引脚低电平控制系统功能设置。
（6）单片机的复位电路，采用传统上电复位，通过Reset按键控制。
（7）系统通过一个发光二极管指示电路供电是或正常。
2.2电原理图
图1控制电路
2.3各控制按钮控制功能说明
系统接通电源后指示灯LED亮，程序执行后工作，蜂鸣器发出两声响声，七段显示器显示“000000”，表示程序开始执行，然后显示现在时间，按下操作键K1～K4动作如下:
（1）按操作键K1，进入“设置现在时间”模式后，操作键功能如下：
Ø操作键K1：
当前区域加1。
Ø操作键K2：
当前区域减1。
Ø操作键K3：
分、时区域切换。
Ø操作键K4：
设置完成，退出。
（2）按操作键K2,进入“显示、设置闹铃时间”模式后，操作键功能如下：
Ø操作键K1：
当前闹铃区域加1。
Ø操作键K2：
当前闹铃区域减1。
Ø操作键K3：
分、时区域切换
Ø操作键K4：
第一次进入第二组，第二次为退出。
（3）按操作键K3：
进入“秒表”模式后，操作键功能如下：
Ø操作键K1：
启动秒表。
Ø操作键K2：
停止秒表。
Ø操作键K3：
清零。
Ø操作键K4：
退出。
（4）按操作键K4：
在响铃时关闭闹钟自动退出，不是响铃则进入“设置闹铃的开关”模式后，操作键功能如下：
Ø操作键K1：
启动当前闹铃。
Ø操作键K2：
停止当前闹铃。
Ø操作键K3：
切换闹铃组。
Ø操作键K4：
设置完成，退出。
（5）按操作键Reset：
复位键，系统重启。
3.软件设计
3.1资源分配表和程序流程图
表一程序内存资源分配表
内存地址
变量名称
作用说明
20H
存放50毫秒计时
21H
存放0.5秒计时
22H
SECON
存放1秒计时
23H
MIN
存放1分计时
24H
HOUR
存放1小时计时
25H
用于中断1（#6H）
26H
用于显示中的闪烁
27H.0
闹钟标志位
27H.1
允许响铃
27H.2
用于标志分、秒（1为秒），闹钟功能时也一样
27H.3
闹钟总开关（1为开）
27H.4
用于闪烁标志
27H.5
用于闪烁
27H.6
秒表标志
27H.7
两组闹钟的标志位，默认值为0
28H-29H
用于保存闪烁时的调时区地址
30H-35H
存放调时区地址
36H
DISP
用于存放要显示的首字（例如秒）
37H-39H
第一组闹钟的时分
40H
SP
栈底
50H-52H
秒表
53H-55H
第二组闹钟的时分
56H
存放闹钟调分地址
57H
存放闹钟调时地址
2AH.0
闹钟组的切换标志（默认值为0）
2AH.1
切换（默认值为0）
2AH.2
闹钟第二组开关（默认值为0）
表二芯片端口资源分配表
芯片端口
变量名称
作用说明
P1.0
K1
操作键K1
P1.1
K2
操作键K2
P1.2
K3
操作键K3
P1.3
K4
操作键K4
P1.7
SPK
压电喇叭控制信号
P0
七段显示器数数字形状控制
P2.2
控制时间小时的十位七段显示器亮灭
P2.3
控制时间小时的个位七段显示器亮灭
P2.4
控制时间分钟的十位七段显示器亮灭
P2.5
控制时间分钟的个位七段显示器亮灭
P2.6
控制时间秒钟的十位七段显示器亮灭
P2.7
控制时间秒钟的个位七段显示器亮灭
P3.0
BELL
蜂鸣器
P3.1
LED半秒闪烁
P3.2
LED显示第一组闹钟是否开启
P3.3
LED显示第二组闹钟是否开启
表三寄存器资源分配表
组
寄存器
作用说明
第
0
组
R0
存放秒显示地址
R1
显示首址
R2
#06H
R3
#0FEH
R4
#3H
R6、R7
延时初始值
第
1
组
R0
用于keyB、C
R5
用于中断
图2主程序控制流程图
初始化定时器
N
Y
Y
进入“设置闹铃的开关”模式
④
进入“秒表
”模式
③
Y
进入“显示、设置闹铃时间”模式
②
进入“设置现在时间”模式
①
N
N
是否按K4键？
是否按K3键？
是否按K2键？
N
Y
是否按K1键？
扫描显示器更新时间,
启动定时器T0
初始化变量
开始
N
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
调时区切换
当前区减1
当前区加1
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
更新时间显示
设置现在时间
①
N
切换二组闹铃
第一次
更新显示
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
时分切换
当前区减1
当前区加1
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
转换闹铃模式
显示设置闹铃时间
②
③
N
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
清零
关闭
启动
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
秒表显示
秒表
④
显示
KEY1
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
闹铃组切换
关当前闹铃
开当前闹铃
KEY3
KEY2
KEY4
闹钟正在响
关闭响铃
秒表
N
中断程序T0
置标志位
N
检测闹铃
时变量变0
Y
Y
整点报时
时变量=24
分=0时加1
分变量=60
秒=0分加1
N
Y
Y
Y
清标志位
21H=2
次数到
检查闹铃开、关
响铃
N
N
Y
Y
Y
Y
1
Y
N
0
N
秒变量加1
秒变量=60
标志位
21H加1半秒指示灯闪
累加器入栈
重新载入计数初值、定时器计数10次
计时中断程序开始
计时中断程序结束
将累加器出栈
中断程序T1
1
1
1
0
0
0
分=60
秒=60
中断返回
分变量=0
秒变量=0
分变量加1
毫秒变量=0
秒变量加1
10毫秒单元加1
毫秒=1000
重装初始值
中断返回
1
0
6次
取反闪烁标志
0
1
重装初始值
中断程序1开始
用以闪烁、秒表
标志位
3.2源程序清单
本系统程序清单如下:
;---------------------------------------------------------------
;8052CLOCKWITHSEGX6CLOCK+2ALARM+TIMER+SW
;时钟+2闹钟+响铃+秒表
;89C52ASMUSE:
Keil
;----------------------------------------------程序功能说明---
;-->K1:
设置现在时间
;-->K1:
当前单元加1
;-->K2:
当前单元减1
;-->K3:
切换单元区
;-->K4:
OK
;-->K2:
显示和设置闹铃时间,2个闹铃
;-->K1:
当前单元加1
;-->K2:
当前单元减1
;-->K3:
切换单元区
;-->K4:
切换闹铃组，第二次为OK
;-->K3:
设置秒表
;-->K1:
秒表启动
;-->K2:
秒表暂停
;-->K2:
秒表清零
;-->K4:
OK
;-->K4:
设置闹铃开关（当真正闹铃时停掉闹钟并退出）
;-->K1:
当前闹铃组开
;-->K2:
当前闹铃组关
;-->K3:
切换闹组
;-->K4:
OK
;---------------------------------------------------------------
KEY1EQUP1.0;调时间调分再调时
KEY2EQUP1.1
KEY3EQUP1.2
KEY4EQUP1.3
SECONEQU22H;时钟的秒
MINEQU23H
HOUREQU24H
DISPEQU36H;显示的首地址存放
BELLBITP3.0
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
LJMPT0_INT
ORG001BH
LJMPT1_INT
ORG0100H
START:
MOV20H,#00H
MOV21H,#00H;0.5秒计时
MOV22H,#00H;1秒计时
MOV23H,#00H;1分计时
MOV24H,#00H;1h计时
MOV38H,#01H;闹钟分
MOV39H,#00H;闹钟时
MOV37H,#101;第一组闹钟的首字节显示"-1"
MOV53H,#102;第二组闹铃的首字节显示”-2“
MOV25H,#6H;中断1,50ms*6=0.3s闪烁一次
MOVTMOD,#11H
MOVTL1,#0B0H
MOVTH1,#3CH
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
SETBET0
SETBET1
SETBEA
SETBTR0
MOVSP,#40H
;*********主程序*********
MAIN:
MOVDISP,#SECON
LCALLDISPLAY
LCALLKEYA
LCALLKEYB
LCALLKEYC
LCALLKEYD
SJMPMAIN
/*数码管显示*/
DISPLAY:
PUSHPSW
MOVPSW,#08H;用第二组寄存器
MOVR0,DISP
MOVR1,#30H
MOVR4,#03H;秒分时
LOOP0:
MOVA,@R0
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,B
INCR1
MOV@R1,A
INCR0
INCR1
DJNZR4,LOOP0
DISKEY:
MOVR1,#30H;显示缓冲区首址
MOVR2,#06H
MOVR3,#0FEH
CLR27H.5
MOV29H,28H
PLAY:
MOVA,@R1
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
;***********闪烁用
JNB27H.4,WEN;在调时时用作熄灭,1为开
MOV26H,A
MOVA,R1
CJNEA,29H,WEN1
JB27H.5,LPPC1
INC29H
SETB27H.5
LPPC1:
CLRA
SJMPWEN
WEN1:
MOVA,26H
;***********
WEN:
MOVP0,A
MOVP2,R3
INCR1
LCALLDELAY
MOVA,R3
RLA
MOVR3,A
DJNZR2,PLAY
POPPSW
RET
DELAY:
MOVR6,#4
D1:
MOVR7,#250
D0:
DJNZR7,D0
DJNZR6,D1
RET
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
/*中断T0处理*/
T0_INT:
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
PUSHACC
INC20H
MOVA,20H
CJNEA,#10,EXIT
JNB27H.3,LQQ1
SJMPLQQ2
LQQ1:
JNB2AH.2,LP0
LQQ2:
JNB27H.1,LP0;闹铃检查1响
CPLBELL
DJNZR5,LP0;响铃次数
SETBBELL
CLR27H.1
LP0:
MOV20H,#00H
CPLP3.1;半秒led闪烁
INC21H
MOVA,21H
CJNEA,#2,EXIT
SETBBELL;关闭整点报时
MOV21H,#00H
INCSECON
MOVA,SECON
CJNEA,#60,EXIT
SETB27H.0;闹钟检查标志
MOVSECON,#00H
INCMIN
MOVA,MIN
CJNEA,#60,EXIT
CPLBELL;整点报时启动
MOVMIN,#00H
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,EXIT
MOVHOUR,#00H
EXIT:
JNB27H.3,EXITQ;闹铃1组开关1为开
JNB27H.0,EXITQ;闹钟检查
MOVA,MIN
CJNEA,38H,EXITQ
MOVA,HOUR
CJNEA,39H,EXITQ
SETB27H.1
MOVR5,#120
EXITQ:
JNB2AH.2,EXIT1
JNB27H.0,EXIT1
CLR27H.0
MOVA,MIN
CJNEA,54H,EXIT1
MOVA,HOUR
CJNEA,55H,EXIT1
SETB27H.1
MOVR5,#120
EXIT1:
POPACC
RETI
;**********************
;*********KEY1********
KEYA:
JBKEY1,LOOP1
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY1,LOOP1
JNBKEY1,$
CLRTR0
MOV28H,#32H;从分闪烁
SETBTR1
MOVSECON,#0H
SETB27H.2
MOVR0,#MIN
;************
LCP0:
LCALLDISPLAY
JBKEY3,LCP1
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JNBKEY3,$
CPL27H.2
JB27H.2,LP1
MOVR0,#HOUR
MOV28H,#34H
SJMPLCP1
LP1:
MOVR0,#MIN
MOV28H,#32H
LCP1:
JBKEY1,LCP2
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY1,LCP2
JNBKEY1,$
LCALLADD1
LCP2:
JBKEY2,LCP5
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY2,LCP5
JNBKEY2,$
LCALLDEC1
LCP5:
JBKEY4,LCP0
LCALLDISPLAY
JBKEY4,LCP0
JNBKEY4,$
LCALLDISPLAY
JNBKEY4,$
SETBTR0
CLRTR1;退出闪烁
CLR27H.4;闪烁的标志还原
LOOP1:
RET
;***********KEY2*********
KEYB:
JBKEY2,LOOP1
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY2,LOOP1
JNBKEY2,$
LCALLDISPLAY
JNBKEY2,$
SETBTR1
CLR2AH.0;闹钟组的切换
MOV28H,#32H;闪烁单元默认为份
CLR27H.7;闹钟组0为1组
MOVDISP,#37H;默认显示第一组闹铃时间
SETB27H.2;为1时调分
MOV56H,#38H
MOV57H,#39H
MOVR0,#38H
;************
QQ1:
LCALLDISPLAY;闹钟的主要显示
JBKEY3,QQ2
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JNBKEY3,$
CPL27H.2
JB27H.2,LQ1
MOVR0,57H
MOV28H,#34H
SJMPQQ2
LQ1:
MOVR0,56H
MOV28H,#32H
;***********加1
QQ2:
JBKEY1,QQ3
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY1,QQ3
JNBKEY1,$
LCALLADD1
;***********减1
QQ3:
JBKEY2,QQ4
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY2,QQ4
JNBKEY2,$
LCALLDEC1
QQ4:
JBKEY4,QQ1
LCALLDISPLAY
JBKEY4,QQ1
JNBKEY4,$
LCALLDISPLAY
JNBKEY4,$
MOVDISP,#53H
MOV56H,#54H
MOV57H,#55H
MOVR0,56H
CPL2AH.0
JB2AH.0,QQ1
MOVDISP,#SECON
CLR27H.4;退出闪烁
CLRTR1
LPP1:
RET
;*********KEY3***********秒表
KEYC:
JBKEY3,QIN
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY3,QIN
MOVDISP,#50H
SETB27H.6
QIN4:
LCALLDISPLAY
JBKEY1,QIN1
LCALLDISPLAY
JBKEY1,QIN1
JNBKEY1,$
SETBTR1
QIN1:
JBKEY2,QIN2
LCALLDISPLAY
JBKEY2,QIN2
JNBKEY2,$
CLRTR1
QIN2:
JBKEY3,QIN3
LCALLDISPLAY
JBKEY3,QIN3
JNBKEY3,$
MOV50H,#00H
MOV51H,#00H
MOV52H,#00H
QIN3:
JBKEY4,QIN4
LCALLDISPLAY
JBKEY4,QIN4
JNBKEY4,$
CLR27H.6
QIN:
RET
;*********KEY4**********
KEYD:
JBKEY4,WW1
LCALLDISPLAY
LCALLDISPLAY
JBKEY4,WW1
JNBKEY4,$
JNB27H.3,WW6
CLR27H.3
SETBP3.2
SJMPWW1
WW6:
JNB2AH.2,WW7
CLR2AH.2
SETBP3.3
SJMPWW1
WW7:
CLR2AH.1
MOVDISP,#37H;默认显示第一组闹铃时间
WW2:
LCALLDISPLAY
JBKEY1,WW3
JNBKEY1,$
JB2AH.1,WQQ1
SETB27H.3
CLRP3.2
SJMPWW3
WQQ1:
SETB2AH.2
CLRP3.3
WW3:
JBKEY2,WW4
JNBKEY2,$
JB2AH.1,WQQ2
CLR27H.3
SETBP3.2
SJMPWW4
WQQ2:
CLR2AH.2
SETBP3.3
WW4:
JBKEY3,WW5
LCALLDISPLAY
JNBKEY3,$
CPL2AH.1
JB2AH.1,XXX1
MOVDISP,#37H
SJMPWW5
XXX1:
MOVDISP,#53H
WW5:
JBKEY4,WW2
LCALLDISPLAY
JBKEY4,WW2
JNBKEY4,$
LCALLDISPLAY
JNBKEY4,$
WW1:
RET
;********加减子程序******
;*******加1子程序******
ADD1:
JB27H.2,MINU1
CJNE@R0,#23,LCP4
MOV@R0,#0H
SJMPEXIT2
MINU1:
CJNE@R0,#59,LCP4
MOV@R0,#0H
SJMPEXIT2
LCP4:
INC@R0
EXIT2:
RET
/*减1子程序*/
DEC1:
CJNE@R0,#00,LCP3
JB27H.2,MINU2
MOV@R0,#23
SJMPEXIT3
MINU2:
MOV@R0,#60
LCP3:
DEC@R0
EXIT3:
RET
;******************
T1_INT:
JB27H.6,SECOND;为1时为秒表
MOVTL1,#0B0H
MOVTH1,#3CH
DJNZ25H,EEE
MOV25H,#6
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