电子时钟.docx
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电子时钟
南京工程学院
课程设计任务书
课程名称：
单片机原理及应用A
院（系、部、中心）：
自动化学院
专业：
自动化（数控技术应用）
班级：
数控061
姓名：
付东兴
起止日期：
2008.12.17～2008.12.21
指导教师：
*****************
一、设计目的…………………………………………1
二、设计要求…………………………………………1
三、设计设备…………………………………………1
四、设计总体方案…………………………………………1
五、原理框图…………………………………………2
六、系统模块详细设计与调试
…………………………………………5
七、设计总结…………………………………………8
八、参考文献…………………………………………8
九．附件材料…………………………………………8
电子钟设计
一、设计目的：
1．进一步掌握定时器的使用和编程方法。
2．进一步掌握中断处理程序的编程方法。
3．进一步掌握数码显示电路的驱动方法。
二、设计要求：
利用CPU的定时器和实验仪上提供的键盘和数码显示电路，设计一个电子时钟。
1．该电子钟具有如下功能：
1）自动计时，由6位LED显示器显示时、分、秒，采用24小时计时格式如下：
XXXXXX由左向右分别为：
时、分、秒
2）具备校准功能，可以直接由0～9数字键设置当前时间，以及C/R键，即时间设定/启动计时键
2．其工作流程如下：
1）时间显示：
上电后，系统自动进入时钟显示，从00：
00：
00开始计时此时可以设定当前时间。
2）时间调整：
按下C/R键，系统停止计时，进入时间设定状态，系统保持原有显示，等待键入当前时间。
按下0～9数字键，可以顺序设置时、分、秒、并在相应的LED上显示设置值，直至六位设置完毕。
系统将自动由设定后的时间开始计时显示。
三、设备
1．LAB6000微控制器实验系统
2．PC机一台
3．实验导线
四、设计总体方案
1．设计说明
对内部定时器的说明：
1）关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器
的设置。
内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。
本设计
使用的是定时器。
2）定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。
TCON主要功能是为定时器的溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止。
3）内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。
每个机器周期长度是12个振荡器周期。
因为本设计实验系统的晶振是6MHZ，所以定时常数的设置可按以下方法计算：
机器周期=12/6MHZ=2US
（65536-定时常数）*2US=20MS
定时常数=55536=0D8F0H
然后对20MS中断次数计数50次，就是1秒钟。
对八段数码管：
本设计用了6位8段数码管，8位段码6位位码是由两片74LS374输出。
位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。
做键盘和LED实验时，需将KEY/LEDCS接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。
2．设计方案
本设计选用定时器0，选择方式1，定时常数设为0D8F0H，也就是每次中断用时20MS，中断次数计50次就是1秒钟。
数码管显示是从00000001B开始，然后依次左移。
五、原理框图
1．程序流程图
N
N
Y
Y
上图为中断子程序结构框图
参考电路及连线：
实验箱连线
CS0…………KEY/LED-CS
六．系统模块详细设计与调试
1．定时器0的初始化程序：
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,#0D8H
SETBEA
SETBIT0
SETBET0
SETBTR0
选定定时器0，工作方式为1，定时常数为0D8F0H，CPU开中断，允许
定时器0中断，启动定时器。
2．定时器中断子程序：
INTER:
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,#0D8H
INC32H
MOVR3,32H
CJNER3,#50,L1
MOV32h,#0
MOVR0,50H
INC@R0
CJNE@R0,#60,L1
MOV@R0,#0
INCR0
INC@R0
CJNE@R0,#60,L1
MOV@R0,#0
INCR0
INC@R0
CJNE@R0,#24,L1
MOV@R0,#0
L1:
RETI
重置定时常数，把秒放到50H中暂存，秒不为60中断返回，为60，秒清零，分加一；把分放到51H中暂存，不为60，中断返回，为60，分清零，时加一；把时放到52H中暂存，不为24，中断返回，为24，时清零，中断返回。
3．显示子程序
DISPLAYLED:
MOVR1,#LEDBUF
MOVR5,#6
MOVR2,#20H
LOOP:
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVA,#0
MOVX@DPTR,A
MOVA,@R1
MOVDPTR,#OUTSEG
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVA,R2
MOVX@DPTR,A
MOVR6,#01
CALLDELAY
MOVA,R2
RRA
MOVR2,A
INCR1
DJNZR5,LOOP
RET
从显示缓存区地址给R1，显示6个数码管，要从左边开始，依次显示输入的时间，所以给R2，20H
4．调时子程序
INTER1:
CLRTR0
MOVR3,#6
MOVR0,#3FH
MOVR1,#60H
MOV39H,R1
MOV38H,R0
LOP:
CALLDISPLAYLED
CALLTESTKEY;检查是否有按键
JZLOP
MOVR4,#10
CALLDELAY
CALLTESTKEY
JZLOP
L5:
CALLINLOOP;调用键盘扫描
CALLDISPLAYLED
MOVA,40H
L4:
CLRC
SUBBA,#00H
JCLOP
MOVA,40H
CLRC
SUBBA,#0AH
JNCLOP
MOVA,40H
MOVR0,38H
MOV@R0,A
DECR0
MOV38H,R0
MOVR1,39H
MOVDPTR,#LEDMAP
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
INCR1
MOV39H,R1
DJNZR3,LOP
MOVA,3FH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3EH
MOV50H,3EH
MOVA,3DH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3CH
MOV51H,3CH
MOVA,3BH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3AH
MOV52H,3AH
CLRC
MOVA,50H
SUBBA,#25
JNCINTER1
CLRC
MOVA,51H
SUBBA,#61
JNCINTER1
CLRC
MOVA,52H
SUBBA,#61H
JNCINTER1
SETBTR0
RET
检查有没有键盘输入，如果有，时钟停止，第一个按下的键盘如果是0或1或2，那么此键不仅起到暂停作用而且直接输入到时的十位，如果此键不是那三个数，那么只起暂停作用。
下面按照真确的时间形式输入即可，6位输入完毕，时钟从新启动，而且是从设定时间开始。
调试过程：
1．把各子程序组合起来，输入PC机，以NONAME。
ASM格式保存，编译，出现的语法错误：
1）MOV@DPTR,A
改为：
MOVX@DPTR,A
2）DIVA,B
改为:
DIVAB
3）JB跳转出范围,
改正:
JB到一个小的子程序,在这个子程序中用LJMP跳转.
直到没有语法错误.
2．接线，进行防真器设置，完成后打开实验箱电源，进行防真器初始化。
全速执行。
3．观察实验结果，通过按键设置时间。
七．设计总结
短短的一个星期的课程设计，非常明显的感觉到自己有了很大的进步，有很多上课不是很明白的东西都明朗起来了。
这次的课程设计，把一个学期学的很多零碎的知识点都串在了一起，让我对书本的知识又熟悉了一遍，我认为在考试前，进行这个课程设计意义很大，让我很系统的复习了一遍，对我帮助很大。
八．参考文献
1．《单片机原理及应用实验指导书》，屈波等编，2008年
2．《单片机原理及应用》，赵德安等编，机械工业出版社，2004
3．《单片机原理及应用》，雷晓平等编著，机械工业出版社，2007
九、附件材料
1．程序清单
1
OUTBITEQU08002H
OUTSEGEQU08004H
INEQU08001H
LEDBUFEQU60H
NUMEQU70H
DELAYTEQU75H
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
LJMPINTER
LEDMAP:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH
KEYTABLE:
DB17H,16H,15H,14H
DB13H,12H,11H,10H
DB0DH,0CH,0BH,0AH
DB0EH,03H,06H,09H
DB0FH,02H,05H,08H
DB00H,01H,04H,07H
DELAY:
MOVR7,#0
DELAYLOOP:
DJNZR7,DELAYLOOP
DJNZR6,DELAYLOOP
RET
2
START:
MOVSP,#40H
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,#0D8H
SETBEA
SETBIT0
setbet0
SETBTR0
MLOOP:
MOVR1,#LEDBUF
MOVR4,#50H
L2:
MOVA,@R1
MOVB,#10
DIVAB
MOVDPTR,#LEDMAP
MOV20H,A
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
INCR1
MOVA,20H
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
INCR4
CJNER1,#LEDBUF+5,L2
MOVDELAYT,#1
DISPAGAIN:
CALLDISPLAYLED
DJNZDELAYT,DISPAGAIN
CALLTESTKEY
JZMLOOP
MOVR6,#10
CALLDELAY
CALLTESTKEY
JZMLOOP
CLRTR0
LCALLINTER1
LJMPMLOOP
3
INTER1:
CLRTR0
MOVR3,#6
MOVR0,#3FH
MOVR1,#60H
MOV39H,R1
MOV38H,R0
LOP:
CALLDISPLAYLED
CALLTESTKEY;检查是否有按键
JZLOP
MOVR4,#10
CALLDELAY
CALLTESTKEY
JZLOP
L5:
CALLINLOOP;调用键盘扫描
CALLDISPLAYLED
MOVA,40H
L4:
CLRC
SUBBA,#00H
JCLOP
MOVA,40H
CLRC
SUBBA,#0AH
JNCLOP
MOVA,40H
MOVR0,38H
MOV@R0,A
DECR0
MOV38H,R0
MOVR1,39H
MOVDPTR,#LEDMAP
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
INCR1
MOV39H,R1
DJNZR3,LOP
MOVA,3FH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3EH
MOV50H,3EH
MOVA,3DH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3CH
MOV51H,3CH
MOVA,3BH
MOVB,#10
MULAB
ADDA,3AH
MOV52H,3AH
CLRC
MOVA,50H
SUBBA,#25
JNCINTER1
CLRC
MOVA,51H
SUBBA,#61
JNCINTER1
CLRC
MOVA,52H
SUBBA,#61H
JNCINTER1
SETBTR0
RET
4
INLOOP:
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVP2,DPH
MOVR0,#LOW（IN）
MOVR1,#20H
MOVR2,#6
KLOOP:
MOVA,R1
CPLA
MOVX@DPTR,A
CPLA
RRA
MOVR1,A
MOVXA,@R0
CPLA
ANLA,#0FH
JNZGOON1
DJNZR2,KLOOP
MOVR2,#0FFH
SJMPEXIT
GOON1:
MOVR1,A
MOVA,R2
DECA
RLA
RLA
MOVR2,A
MOVA,R1
MOVR1,#4
LOOPC:
RRCA
JCEXIT
INCR2
DJNZR1,LOOPC
EXIT:
MOVA,R2
MOVDPTR,#KEYTABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVR2,A
WAITRELEASE:
MOV25H,R2
CALLDISPLAYLED
MOVR2,25H
MOVDPTR,#OUTBIT
CLRA
MOVX@DPTR,A
MOVR4,#10
CALLDELAY
CALLTESTKEY
JNZWAITRELEASE
MOVA,R2
MOV40H,A
L3:
RET
TESTKEY:
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVA,#0
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#IN
MOVXA,@DPTR
CPLA
ANLA,#0FH
RET
5
DISPLAYLED:
MOVR1,#LEDBUF
MOVR5,#6
MOVR2,#20H
LOOP:
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVA,#0
MOVX@DPTR,A
MOVA,@R1
MOVDPTR,#OUTSEG
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#OUTBIT
MOVA,R2
MOVX@DPTR,A
MOVR6,#01
CALLDELAY
MOVA,R2
RRA
MOVR2,A
INCR1
DJNZR5,LOOP
RET
6
INTER:
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,#0D8H
inc32h
movr3,32h
CJNER3,#50,L1
MOV32h,#0
MOVR0,50H
INC@R0
CJNE@R0,#60,L1
mov@r0,#0
INCR0
INC@R0
CJNE@R0,#60,L1
mov@r0,#0
INCR0
INC@R0
CJNE@R0,#24,L1
MOV@R0,#0
L1:
RETI
END
截图和所拍现场照片：
定时器初始化
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