单片机电子时钟课程设计报告设计报告.docx
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单片机电子时钟课程设计报告设计报告
单片机电子时钟设计
一、作品功能介绍
该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：
分钟：
秒”。
该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。
功能介绍：
（1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:
00:
00。
（2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。
（3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。
（4）采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。
（5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。
（6）具有时钟和秒表的切换功能。
使用方法:
开机后时钟在00:
00:
00起开始计时。
（1）长按P3.2进入调分状态:
分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。
（2）
（2）按P3.3进入设定闹时状态:
12:
00:
可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。
（3）按下P3.4进入秒表状态:
再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。
二、电路原理图
如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
电子时钟原理图
各个模块设计
1.单片机系统AT89S52AT89S52概述：
是一款非常适合单片机初学者学习的单片机，它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中使用12MHz的晶振。
AT89S52具有以下标准功能：
8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止……
主要性能：
与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：
0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
2、显示模块
LED数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。
将条状发光二极管按照共阴极（负极）或共阳极（正极）的方法连接，组成“8”字，再把发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了LED数码管。
若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从0～9的…系列数字。
同荧光数码管（VFD）、辉光数码管（NRT）相比，它具有：
体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TTL、CMOS电路兼容等的数显器件。
+、-分别表示公共阳极和公共阴极。
a～g是7个笔段电极，DP为小数点。
另有一种字高为7．6mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。
本系统利用6位LED数码管显示时间，共阴极结构。
LED数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。
3.按键模块
本设计中主要有三个控制按键，按键功能为：
（1）P3.2为调时间模式，长按P3.2进入调分状态:
分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。
（2）按P3.3进入设定闹时状态:
12:
00:
可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。
（3）按下P3.4进入秒表状态:
再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。
4．晶振模块
在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。
而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。
晶振电路
三、程序设计
源程序代码
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;AT89S52时钟程序;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
*****************************************************************定时器T0、T1溢出周期为50MS，T0为秒计数用，T1为调整时闪烁及秒表定时用，
P3.2、P3.3、P3.4为调整按钮，P0口为字符输出口，P2为扫描口，P1.2为蜂呜器口，采
用共阳显示管。
50H-55H为闹钟定时单元，60H-65H为秒表计时单元，70H-75H为显示时间单元，76H-79H
为分时计时单元。
03H标志=0时钟闪烁，=1秒表，05H=0，不闹铃，=1要闹铃.07H每秒改变一次,
用作间隔呜叫.
*****************************************************************
DISPFIRSTEQU30H;显示首址存放单元
BELLEQUP1.2
CONBSEQU2FH;存放报时次数
CLOCKEQU2DH
****************************************
中断入口程序
****************************************
ORG0000H;程序执行开始地址
LJMPSTART;跳到标号START执行
ORG0003H;外中断0中断程序入口
RETI;外中断0中断返回
ORG000BH;定时器T0中断程序入口
LJMPINTT0;跳至INTTO执行
ORG0013H;外中断1中断程序入口
RETI;外中断1中断返回
ORG001BH;定时器T1中断程序入口
LJMPINTT1;跳至INTT1执行
ORG0023H;串行中断程序入口地址
RETI;串行中断程序返回
****************************************
以下程序开始;;
****************************************
整点报时用
QQQQ:
MOVA,#10H
MOVB,79H
MULAB
ADDA,78H
MOVCONBS,A
BSLOOP:
LCALLDS21MS
LCALLDL1S
LCALLDL1S
LCALLDL1S
DJNZCONBS,BSLOOP
CLR08H;清整点报时标志
AJMPSTART1
****************************************
主程序开始;;
****************************************
START:
LCALLST;上电显示00:
00:
00
MOVR0,#00H;清00H-7FH内存单元
MOVR7,#80H;
CLEARDISP:
MOV@R0,#00H;
INCR0;
DJNZR7,CLEARDISP;
MOV20H,#00H;清20H（标志用）
MOV55H,#1
MOV54H,#2
MOV7AH,#0AH;放入"熄灭符"数据
MOVTMOD,#11H;设T0、T1为16位定时器
MOVTL0,#0B0H;50MS定时初值（T0计时用）
MOVTH0,#3CH;50MS定时初值
MOVTL1,#0B0H;50MS定时初值（T1闪烁定时用）
MOVTH1,#3CH;50MS定时初值
SETBEA;总中断开放
SETBET0;允许T0中断
SETBTR0;开启T0定时器
MOVR4,#14H;1秒定时用计数值（50MS×20）
MOVDISPFIRST,#70H;显示单元为70-75H
;以下主程序循环
START1:
LCALLDISPLAY;调用显示子程序
JNBP3.2,SETMM1;P3.2口为0时转时间调整程序
JNBP3.3,TSFUN;定时闹铃设定
JNBP3.4,FUNPT;秒表功能（STOP,RUN,CLR）
JB08H,QQQQ
AJMPSTART1;P3.2口为1时跳回START1
FUNPT:
LJMPFUNPTT
START12:
LJMPSTART1
以下闹铃时间设定程序,按P3.3进入设定
TSFUN:
LCALLDS20MS
JBP3.3,START1;
WAIT113:
JNBP3.3,WAIT113;等待键释放
JB05H,CLOSESP;闹铃已开的话，关闹铃
MOVDISPFIRST,#52H;进入闹铃设定程序，显示52-55H闹钟定时单元
DSWAIT:
SETBEA
LCALLDISPLAY
JNBP3.4,DSFINC;分加1
JNBP3.2,DSDEC;分减1
JNBP3.3,DSSFU;进入时调整
AJMPDSWAIT
CLOSESP:
CLR05H;关闹铃标志
CLRBELL
AJMPSTART1
DSSFU:
LCALLDS20MS;消抖
JBP3.3,DSWAIT
LJMPDSSFUNN;进入时调整
;SETMM1:
LJMPSETMM;转到时间调整程序SETMM
DSFINC:
LCALLDS20MS;消抖
JBP3.4,DSWAIT
DSWAIT12:
LCALLDISPLAY;等键释放
JNBP3.4,DSWAIT12
CLREA
MOVR0,#53H;
LCALLADD1;闹铃设定分加1
MOVA,R3;分数据放入A
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDHH22;
ADDHH22:
JCDSWAIT;小于60分时返回
ACALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0
AJMPDSWAIT
DSDEC:
LCALLDS20MS;消抖
JBP3.2,DSWAIT
DSWAITEE:
LCALLDISPLAY;等键释放
JNBP3.2,DSWAITEE
CLREA
MOVR0,#53H;
LCALLsub1;闹铃设定分减1
LJMPDSWAIT
;以下秒表暂停\清零功能程序
;按下P3.4切换秒表功能，再按开始计时，暂停或清0,最后按P3.4退出秒表回到时钟计时
FUNPTT:
LCALLDS20MS
JBP3.4,START12
WAIT22:
JNBP3.4,WAIT21
CPL03H
JNB03H,TIMFUN
MOVDISPFIRST,#60H;显示秒表数据单元
MOV60H,#00H
MOV61H,#00H
MOV62H,#00H
MOV63H,#00H
MOV64H,#00H
MOV65H,#00H
MOVTL1,#0F0H;10MS定时初值
MOVTH1,#0D8H;10MS定时初值
WAIT88:
LCALLDS20MS
JBP3.4,WAIT81
WAIT99:
JNBP3.4,WAIT99
SETBTR1;T1运行控制软件
SETBET1;T1溢出中断允许
WAIT33:
LCALLDS20MS
JBP3.4,WAIT31
WAIT44:
JNBP3.4,WAIT41
CLRET1
CLRTR1
WAIT55:
LCALLDS20MS
JBP3.4,WAIT51
WAIT66:
JNBP3.4,WAIT61
MOV60H,#00H
MOV61H,#00H
MOV62H,#00H
MOV63H,#00H
MOV64H,#00H
MOV65H,#00H
TIMFUN:
MOVDISPFIRST,#72H;显示时钟数据单元
CLRET1
CLRTR1
AJMPFUNSS11
FUNSS11:
AJMPSTART1
;以下键等待释放时显示不会熄灭用
WAIT21:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT22
WAIT31:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT33
WAIT41:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT44
WAIT51:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT55
WAIT61:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT66
WAIT81:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT88
WAIT91:
LCALLDISPLAY
AJMPWAIT99
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;1秒计时程序;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;T0中断服务程序
INTT0:
PUSHACC;累加器入栈保护
PUSHPSW;状态字入栈保护
CLRET0;关T0中断允许
CLRTR0;关闭定时器T0
MOVA,#0B7H;中断响应时间同步修正
ADDA,TL0;低8位初值修正
MOVTL0,A;重装初值（低8位修正值）
MOVA,#3CH;高8位初值修正
ADDCA,TH0;
MOVTH0,A;重装初值（高8位修正值）
SETBTR0;开启定时器T0
DJNZR4,OUTT0;20次中断未到中断退出
ADDSS:
MOVR4,#14H;20次中断到（1秒）重赋初值
CPL07H;闹铃时间隔呜叫用
MOVR0,#71H;指向秒计时单元（71H-72H）
ACALLADD1;调用加1程序（加1秒操作）
MOVA,R3;秒数据放入A（R3为2位十进制数组合）
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDMM;
ADDMM:
JCOUTT0;小于60秒时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于60秒时对秒计时单元清0
MOVR0,#77H;指向分计时单元（76H-77H）
ACALLADD1;分计时单元加1分钟
MOVA,R3;分数据放入A
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDHH;
ADDHH:
JCOUTT0;小于60分时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0
LCALLDS20MS;正点报时
SETB08H
MOVR0,#79H;指向小时计时单元（78H-79H）
ACALLADD1;小时计时单元加1小时
MOVA,R3;时数据放入A
CLRC;清进位标志
CJNEA,#24H,HOUR;
HOUR:
JCOUTT0;小于24小时中断退出
ACALLCLR0;大于或等于24小时小时计时单元清0
OUTT0:
MOV72H,76H;中断退出时将分、时计时单元数据移
MOV73H,77H;入对应显示单元
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
LCALLBAOJ
POPPSW;恢复状态字（出栈）
POPACC;恢复累加器
SETBET0;开放T0中断
RETI;中断返回
;****************************************
;;闪动调时程序\秒表功能程序;;
;****************************************
;T1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示或秒表计时
INTT1:
PUSHACC;中断现场保护
PUSHPSW;
JB03H,MMFUN;=1时秒表
MOVTL1,#0B0H;装定时器T1定时初值
MOVTH1,#3CH;
DJNZR2,INTT1OUT;0.3秒未到退出中断（50MS中断6次）
MOVR2,#06H;重装0.3秒定时用初值
CPL02H;0.3秒定时到对闪烁标志取反
JB02H,FLASH1;02H位为1时显示单元"熄灭"
MOV72H,76H;02H位为0时正常显示
MOV73H,77H;
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
INTT1OUT:
POPPSW;恢复现场
POPACC;
RETI;中断退出
FLASH1:
JB01H,FLASH2;01H位为1时，转小时熄灭控制
MOV72H,7AH;01H位为0时，"熄灭符"数据放入分
MOV73H,7AH;显示单元（72H-73H），将不显示分数据
MOV74H,78H;
MOV75H,79H;
AJMPINTT1OUT;转中断退出
FLASH2:
MOV72H,76H;01H位为1时，"熄灭符"数据放入小时
MOV73H,77H;显示单元（74H-75H），小时数据将不显示
MOV74H,7AH;
MOV75H,7AH;
AJMPINTT1OUT;转中断退出
;
MMFUN:
CLRTR1
MOVA,#0F7H;中断响应时间同步修正,重装初值（10ms）
ADDA,TL1;低8位初值修正
MOVTL1,A;重装初值（低8位修正值）
MOVA,#0D8H;高8位初值修正
ADDCA,TH1;
MOVTH1,A;重装初值（高8位修正值）
SETBTR1;开启定时器T1
MOVR0,#61H;指向秒计时单元（71H-72H）
ACALLADD1;调用加1程序（加1秒操作）
CLRC;
MOVA,R3;
JZFSS1;加1后为00，C=0
AJMPOUTT01;加1后不为00，C=1
FSS1:
ACALLCLR0;大于或等于60秒时对秒计时单元清0
MOVR0,#63H;指向分计时单元（76H-77H）
ACALLADD1;分计时单元加1分钟
MOVA,R3;分数据放入A
CLRC;清进位标志
CJNEA,#60H,ADDHH1;
ADDHH1:
JCOUTT01;小于60分时中断退出
LCALLCLR0;大于或等于60分时分计时单元清0
MOVR0,#65H;指向小时计时单元（78H-79H）
ACALLADD1;小时计时单元加1小时
OUTT01:
POPPSW;恢复状态字（出栈）
POPACC;恢复累加器
RETI;中断返回
****************************************
;;加1子程序;;
;****************************************
ADD1:
MOVA,@R0;取当前计时单元数据到A
DECR0;指向前一地址
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ORLA,@R0;前一地址中数据放入A中低四位
ADDA,#01H;A加1操作
DAA;十进制调整
MOVR3,A;移入R3寄存器
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A;放回前一地址单元
MOVA,R3;取回R3中暂存数据
INCR0;指向当前地址单元
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A;数据放入当削地址单元中
RET;子程序返回
;****************************************
;;分减1子程序;;
;****************************************
;
SUB1:
MOVA,@R0;取当前计时单元数据到A
DECR0;指向前一地址
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ORLA,@R0;前一地址中数据放入A中低四位
JZSUB11
DECA;A减1操作
SUB111:
MOVR3,A;移入R3寄存器
ANLA,#0FH;高四位变0
CLRC;清进位标志
SUBBA,#0AH
SUB1111:
JCSUB1110
MOV@R0,#09H;大于等于0AH，为9
SUB110:
MOVA,R3;取回R3中暂存数据
INCR0;指向当前地址单元
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A;数据放入当削地址单元中
RET;子程序返回
;
SUB11:
MOVA,#59H
AJMPSUB111
SUB1110:
MOVA,R3;移入R3寄存器
ANLA,#0FH;高四位变0
MOV@R0,A
AJMPSUB110
;****************************************
;;时减1子程序;;
;****************************************
SUBB1:
MOVA,@R0;取当前计时单元数据到A
DECR0;指向前一地址
SWAPA;A中数据高四位与低四位交换
ORLA,@R0;前一地址中数据放入A中低四位
JZSUBB11;00减1为23（小时）
DECA;A减1操作
SUBB111:
MOVR3,A;移入R3寄存器
ANLA,#0FH;高四位变0
CLRC;清进位标志
SUBBA,#0AH;时个位大于9为9
SUBB1111:
JC
升级会员 