整点报时数字钟学习资料.docx
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整点报时数字钟学习资料
整点报时数字钟
数字钟
一、设计任务
本任务为：
数字钟。
设计任务具体内容如下：
1.1基本设计任务
依据命题题意，本设计采用89C51进行24小时计时并显示。
要求其显示时间范围是00：
00：
00~23：
59：
59，具备有时分秒校准功能。
数字钟上面要带有闹钟，闹钟与时钟之间能随时切换，闹钟具备时分秒设置功能。
1.2控制设计任务
由于本设计采用手动校准时钟与手动设置闹钟方案，所以要求用较少的按键来达到切换闹钟与时钟、时钟时分秒校准、闹钟时分秒设置等功能。
1.3软件设计任务
数字钟的所有计时都要由软件控制实现。
用软件对几个按键所得信号进行相应改变，以控制时钟与闹钟的显示。
通过软件对闹钟与时钟进行比较，当时钟所显示时间与闹钟一样时，要启动报时模块。
三、总体设计
经过对各个方案分析比较，最终确定总方案如图3-1所示。
该系统所有模块都由主单片机控制。
其中，设计各个模块，包括单片机、显示模块、电机驱动、光电探测由四节AA电池供电。
电机驱动采用L298驱动芯片控制。
用光电传感器对边线的探测来控制距离。
通过单片机的机器周期计算时间计数周期，以达到计时目的。
闹钟
AT89C52
按键
时间显示
语音报时
图3-1系统方案图
3.1系统硬件电路设计
3.1.1显示及控制模块
图3-4语音报时模块
3.2系统软件设计
3.2.1软件计时的分析与计算
单片机内部定时器有4种工作模式，方式0是13位计数器，由于计时时间过短，中断频率高，所以不选用此模式；方式2是自动重装式计数器，是8位计数器，同样中断频率过高；方式3也是8位计数器；方式1是16位计数器，综合考虑，选用方式1做精确计时。
由于51单片机是12分频，因此机器周期=晶振频率/12。
在该设计中，选用频率为12MHz的晶振，因此机器周期=1μs。
定时1s需要1000000个机器周期，因此通过20次定时器中断完成1s的定时，每次完成50000个周期的定时，因此每次给定时器的初值应该是TH0=B0H,TL0=3CH。
3.2.2系统软件设计
设计两套存储方案，一套存储时钟，一套存储闹钟，两者互不干涉，只有当两者相等时才会调用闹钟播放子程序，而当每次整点时则会调用整点报时子程序。
本设计有调用T0中断，并有以下子程序：
voiddelay（void）//延时子程序
voiddelay2（void）//1420专用延时子程序
voidplay（unsignedchartemp）//1420播放子程序
voiddisplay（void）//显示子程序
voidrdisplay（void）//闹钟显示子程序
voidring（void）//闹钟控制子程序
voidexamring（void）//闹钟播放子程序
voidzhengdian（void）//整点报时子程序
Ⅳ、测试结果及结果分析
4.1测试仪器及工具
测试仪器及工具：
电源一个。
4.2测试步骤
①、接上电源。
②、设定闹钟为00：
01：
00，并试听闹钟是否准确。
③、试听每次整点报时是否准确。
④、试验各按键功能是否正常。
4.3测试结果如下
闹钟与整点报时功能均正确无误，各按键功能均正常。
4.4测试结果分析
通过对测试数据的分析，可以看出，数字钟能实现时钟计时，并带有闹钟与整点报时功能，即数字钟已经实现了题目所给出的所有要求。
参考文献：
1、胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：
清华大学出版社，2005
2、阎石.数字电子技术基础.北京：
高等教育出版社，2001
3、童诗白华成英.模拟电子技术基础.北京：
高等教育出版社，2001
4、郁有文等.传感器原理及工程应用.西安：
西安电子科技大学出版社，2008
附件一：
参考程序如下：
#include
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
unsignedcharcodetab[]={0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf};
unsignedcharcodets[]={0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50};
unsignedcharwei[]={0,1,2,3,4,5};
unsignedcharsec,min,hou,rsec,rmin,rhou,tcont;
unsignedchara0,a1,a2;
unsignedcharsmh;
voiddelay（void）//延时子程序
{unsignedchari,j;
for（i=10;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
}
voiddelay2（void）//1420专用延时子程序
{unsignedchari,j,k;
for（i=200;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）
for（k=20;k>0;k--）;
}
voidplay（unsignedchartemp）//1420播放子程序
{P1=0;P3_0=1;P3_1=1;P1=temp;
P3_1=0;
delay2（）;
P1=0;
P3_1=1;
}
voiddisplay（void）//显示子程序
{for（a2=0;a2<6;a2++）
{wei[0]=hou/10;
wei[1]=hou%10;
wei[2]=min/10;
wei[3]=min%10;
wei[4]=sec/10;
wei[5]=sec%10;
P2=tab[a2];
P0=table[wei[a2]];
delay（）;
}
}
voidrdisplay（void）//闹钟显示子程序
{for（a2=0;a2<6;a2++）
{wei[0]=rhou/10;
wei[1]=rhou%10;
wei[2]=rmin/10;
wei[3]=rmin%10;
wei[4]=rsec/10;
wei[5]=rsec%10;
P2=tab[a2];
P0=table[wei[a2]];
delay（）;
}
}
voidring（void）//闹钟控制子程序
{while（P3_5==0）
rdisplay（）;
smh=0;
a0=0;
while（a0==0）
{rdisplay（）;
if（P3_3==0）
{delay（）;
if（P3_3==0）
{switch（smh）
{case0:
rsec++;
break;
case1:
rmin++;
break;
case2:
rhou++;
break;
}
if（rsec==60）
{rsec=0;
rmin++;
}
if（rmin==60）
{rmin=0;
rhou++;
}
if（rhou==24）
rhou=0;
}
while（P3_3==0）
rdisplay（）;
}
if（P3_2==0）
{delay（）;
if（P3_2==0）
{switch（smh）
{case0:
rsec--;
break;
case1:
rmin--;
break;
case2:
rhou--;
break;
}
if（rsec==-1）
{rsec=59;
rmin--;
}
if（rmin==-1）
{rmin=59;
rhou--;
}
if（rhou==-1）
rhou=23;
}
while（P3_2==0）
rdisplay（）;
}
if（P3_4==0）
{delay（）;
if（P3_4==0）
smh++;
if（smh==3）
smh=0;
while（P3_4==0）
rdisplay（）;
}
if（P3_5==0）
{delay（）;
if（P3_5==0）
a0=1;
while（P3_5==0）
rdisplay（）;
break;
}
}
smh=0;
}
voidexamring（void）//闹钟播放子程序
{unsignedchari,j,k;
if（sec==rsec）
{if（min==rmin）
{if（hou==rhou）
{P1=0;P3_0=1;P3_1=1;P1=0x70;
P3_1=0;
for（i=150;i>0;i--）
display（）;
P1=0;
P3_1=1;
P1=0;P3_0=1;P3_1=1;P1=0x70;
P3_1=0;
for（i=150;i>0;i--）
display（）;
P1=0;
P3_1=1;
P1=0;P3_0=1;P3_1=1;P1=0x70;
P3_1=0;
for（i=150;i>0;i--）
display（）;
P1=0;
P3_1=1;
P1=0;P3_0=1;P3_1=1;P1=0x70;
P3_1=0;
for（i=150;i>0;i--）
display（）;
P1=0;
P3_1=1;
}
}
}
}
voidzhengdian（void）//整点报时子程序
{unsignedchardian;
if（sec==0）
{if（min==0）
{dian=hou/10;
if（dian==0）
{play（0x60）;play（0x68）;dian=hou%10;dian=ts[dian];play（dian）;play（0x58）;}
if（dian==1）
{dian=hou%10;
if（dian==0）{play（0x60）;play（0x68）;play（0x50）;play（0x58）;}
if（dian!
=0）{play（0x60）;play（0x68）;play（0x50）;dian=hou%10;dian=ts[dian];play（dian）;play（0x58）;}
}
if（dian==2）
{dian=hou%10;
if（dian==0）{play（0x60）;play（0x68）;play（0x10）;play（0x50）;play（0x58）;}
if（dian!
=0）{play（0x60）;play（0x68）;play（0x10）;play（0x50）;dian=hou%10;dian=ts[dian];play（dian）;play（0x58）;}
}
}
}
}
voidmain（void）//主程序
{unsignedchari;
TMOD=1;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
tcont=0;
sec=0;
min=0;
hou=0;
rsec=0;
rmin=0;
rhou=0;
smh=0;
for（i=50;i>0;i--）
display（）;
while
（1）
{display（）;
examring（）;
zhengdian（）;
if（P3_3==0）
{delay（）;
if（P3_3==0）
{switch（smh）
{case0:
sec++;
break;
case1:
min++;
break;
case2:
hou++;
break;
}
if（sec==60）
{sec=0;
min++;
}
if（min==60）
{min=0;
hou++;
}
if（hou==24）
hou=0;
}
while（P3_3==0）
display（）;
}
if（P3_2==0）
{delay（）;
if（P3_2==0）
{switch（smh）
{case0:
sec--;
break;
case1:
min--;
break;
case2:
hou--;
break;
}
if（sec==-1）
{sec=59;
min--;
}
if（min==-1）
{min=59;
hou--;
}
if（hou==-1）
hou=23;
}
while（P3_2==0）
display（）;
}
if（P3_4==0）
{delay（）;
if（P3_4==0）
smh++;
if（smh==3）
smh=0;
while（P3_4==0）
display（）;
}
if（P3_5==0）
{delay（）;
if（P3_5==0）
ring（）;
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0//调用中断
{TH0=（65536-10000）/256;
TL0=（65536-10000）%256;
tcont++;
if（tcont==100）
{tcont=0;
sec++;
if（sec==60）
{sec=0;
min++;
if（min==60）
{min=0;
hou++;
if（hou==24）
hou=0;
}
}
}
}
附件二：
总原理图如下：
附件三：
元器件清单
元器件清单报表
元件名称
数量
单片机AT89C51
一块
语音芯片ISD1420
一块
喇叭
一个
12M晶振
一个
单排排针
若干
电
容
220uF
5个
47uF
3个
10uF
3个
47nF
5个
33pF
5个
电
阻
470K
5个
100K
5个
10K
10个
5.1K
5个
4.7K
10个
1K
5个
470
3个
大板子
一块
驻基体
一个
4位共阴显示数码管
2个
排线
若干
附表一元器件清单
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