课程设计基于51单片机的数字时钟.docx

1、课程设计基于51单片机的数字时钟课程设计基于51单片机的数字时钟51 单片计算机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是 集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。 系统由AT89C51、LED数码管、按键、发光二极管等部分构成，能实现时间的调整、定 时时间的设定，输出等功能。系统的功能选择由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4完成。其中SB0为

2、时间校对，定时器调整功能键，按SB 0进入调整状态。SB1为功能切换键。第一轮按动SB1依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序，按SB3进入各路定时调整状态。定时时间到，二极管发亮。到了关断时间后灭掉。如果不进入继续按SB1键，依次进入时间 年? 位校对、? 月? 位校对、 ? 日? 位校对、? 时? 位校对、? 分? 位校对、? 秒? 位 校对状态。不管是进入那种状态，按动SB2皆可以使被调整位进行不进位增量加1变化。各预置量设置完成后，系统将所有的设置存入RAM中，按SB1退出调整状态。上电后，系统自动进入计时状态，起始于? 00? 时? 00? 分。SB4为年月日显示转换键，可使原

3、来显示时分秒转换显示年月日。 1. 电原理图见附图1。由6个共阴极的数码管组成时、分、秒的显示。P0口的8条数据线 P0.0至P0.7分别与两个CD4511译码的ABCD口相接，P2口的P2.0至P2.2分别通过电阻 R10至R13与VT1至VT3的基极相连接。这样通过P0口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码，通过P2口送出扫描选通代码轮流点亮LED1至LED6，就会将要显示的数据在数码管中显示出来。从P0口输出的代码是BCD码，从P2口输出的就是位选码。这是扫描显示原理。 。 2 键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合和

4、断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间20ms. 3 按下某键时，对应的功能键解释程序得到执行，如操作者没有释放按键，则对应的功能会反复执行，好象连续执行，在这里我们采用软件延时250ms,当按键没释放则执行下一条对应程序。利用连击功能，能实现快速调时操作。 本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能。而年月日显示和各时间单元进位，时间设定时，调定时间设定时等功能全部在中断服务程序中完成。 1 由前述可知，从P2口输出位选码，从P0口输出段选码，LED就会显示出数字来。但P0 口

5、的输出的数据是要BCD码，各存储单元存储的是二进制数，也就是和要显示出的字符表达 的含义是不一致的。可见，将要显示的存储单元的数据直接送到P0口去驱动LED数码管显示是不能正确表达的，必须在系统内部将要显示的数据经过BCD码行转换后，将各个单元数据的段选代码送入P0口，给CD4511译码后去驱动数码管显示。具体转换过程如下： 我们先将要显示的数据装入累加器A中，再将A中的数据转换成高低两位的BCD码， 再放回A中，然后将A中的值输出。如：有一个单元存储了45这样一位数，则需转换成四 位的BCD码：（0100）（0101）然后放入A中。 A中BCD码，高位四位代表?4?低四位代 表?5?同时送给

6、两个译码器中，译码后? 45? 字就在两个LED中显示出来。 2 时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。计数器T0打开后， 进入计时，满100毫秒后，重装定时。中断一次，满一秒后秒进位，满60秒后即为1分钟， 分钟单元进位，60分到了后，时单元进位，24小时满后，天单元进位。这样然后根据进率， 得到年、月、日、时、分、秒存储单元的值，并经译码后，通过扫描程序送LED中显示出来，实现时钟计时功能。累加是用指令INC来实现的。进入中断服务程序以后，执行PUSH PSW和PUSH A将程序状态寄存器PSW的内容和累加器A中的数据保存起来，这便是所谓的? 保护现场? . 以保护现

7、场和恢复现场时存取关键数据的存储区叫做堆栈。在软件的控制之下，堆栈可在片内RAM中的任一区间设定，而堆栈的数据存取与一般的RAM存取又有区别，对它的操作，要遵循? 后进先出? 的原则。 3 系统的另一功能就是实现对执行设备的定时开关控制，其主要控制思想是这样的：先 将执行设备开启的时间和关闭时间置入RAM某一单元，在计时主程序当中执行几条比较指 令，如果当前计时时间与执行设备的设定开启时间相等，就执行一条CLR指令，将对应的 那路P3置为高电位，开启；如果当前计时时间与执行设备设定的关闭时间相等，就执行SETB 对应的P3置低电位，二极管截止，。实现此控制功能用到的比较指令为CJNE A，#d

8、irect， rel，其转移条件是累加器A中的值与立即数不等则转移。 1、 谢自美，电子线路设计、实验、测试 武汉：华中理工大学出版社，2000 2、 何书森、何华斌实用数字电路原理与设计速成福州：福建科学技术出版社，2000.6 3、 白驹衍， 单片计算机及应用北京：电子工业出版社， 1999.2 五：程序 SEC EQU 32H ;秒 即时时间 伪指令 MIN EQU 31H ;分 LJMP SHOW HOUR EQU 30H ;时 DAY EQU 35H ;日 ORG 000BH ;计数中断T0、方式1 MON EQU 34H ;月 LJMP TIME YEAR EQU 33H ;年 O

9、RG 0013H MIN_1 EQU 41H ;分 定时器1路、开存储单LJMP CHANGE; 调整时间、定时、INT1元 （SB0键） HOUR_1 EQU 42H ;时 ;-主程序 DAY_1 EQU 43H ; ORG 0030H MON_1 EQU 44H ; MAIN: YEAR_1 EQU 45H ; ;-初始化付值 MIN_11 EQU 40H ;分 定时器1路、关存储MOV YEAR , #02 单元 MOV MON , #05 HOUR_11 EQU 46H ;时 MOV DAY , #01 DAY_11 EQU 47H ;日 MOV HOUR , #00 MON_11 E

10、QU 48H ;月 MOV MIN , #00 YEAR_11 EQU 49H ;年 MOV SEC , #00 CLR 40H ;定时单元1路清零 ;* CLR 41H CLR 42H CLR 43H ORG 0000H CLR 44H CLR 45H ljmp MAIN CLR 46H ORG 0003H ;中断转换显示年月日、INT0CLR 47H （SB4键） CLR 48H CLR 49H ;-开中断 MOV TMOD , #01H ;计数、模式1、T0 CJNE A , DAY_1,LOOP_1 MOV TL0, #0B0H ;100SM计数定时 MOV A, HOUR MOV T

11、H0, #3CH ; CJNE A, HOUR_1,LOOP_1 clr p3.0 MOV A, MIN MOV 20H, #0AH ;10次*100SM CJNE A, MIN_1, LOOP_1 SETB PT0 ;T0为最高级 CPL P3.0 SETB TR0 ;允许计数 ;-关 SETB ET0 ;允许T0中断 LOOP_1: SETB EX0 ;允许INT0中断 MOV A, YEAR SETB EX1 ;允许INT1中断 SETB EA ;开总中断 ;-显示、定时器启动判断 CJNE A, YEAR_11, LOOP;年比较 LOOP: MOV A, MON CJNE A, MO

12、N_11, LOOP MOV R1, #30H; 存储单元 MOV A, DAY MOV R4, #01H; 位选通 CJNE A , DAY_11,LOOP MOV R3, #03H; 三组显示 MOV A, HOUR NEXT: CJNE A, HOUR_11,LOOP MOV A, MIN MOV A , R1 ; CJNE A, MIN_11, LOOP CPL P3.0 MOV B , #10 ;将存储单元转换成两高低两LJMP LOOP 组的BCD码 ;-年月日显示中断子程序 SHOW: DIV AB SWAP A ORL A, B PUSH PSW MOV P0, A;输出 MO

13、V P2, R4 INC R1 ;下一单元 push ACC MOV A, R4 ; PUSH B RL A ;位移 PUSH 01H MOV R4, A PUSH 02H LCALL DE5SM ;延时0.5SM PUSH 03H DJNZ R3, NEXT ;全扫描显示一偏 PUSH 04H ;-判断定时输出(只编写了一路) MOV R2, #0FFH ;中断扫描次数 CJNE R7, #88H,LOOP ;是8则开，否则、定TURN: MOV R1 , #33H 时已关、转 MOV R4 , #01H ;-开 MOV R3 , #03H MOV A, YEAR NEXT_1: CJNE

14、A, YEAR_1, LOOP_1;年比较，不等转关 MOV A, MON MOV A, R1 CJNE A, MON_1, LOOP_1 MOV A, DAY MOV B , #10 MOV R6 , HOUR DIV AB CJNE R6 , #25 , OUT SWAP A MOV HOUR ,#00 ORL A, B INC DAY MOV P0, A MOV R5, MON MOV P2, R4 CJNE R5, #1, MON_22;是否1月、不是转2INC R1 月 RL A MOV R5, DAY MOV R4 ,A CJNE R5, #32, OUT ; 本月是否益出 LCA

15、LL DE5SM INC MON DJNZ R3, NEXT_1 MOV DAY,#1 DJNZ R2, TURN ;反复显示一定时间后返回 LJMP OUT POP 04H OUT: POP 03H POP 06H POP 02H POP 01H POP B POP B POP ACC POP ACC POP PSW POP PSW RETI RETI ;-计数中断服务子程序 MON_22: TIME: PUSH PSW MOV R5, MON PUSH ACC CJNE R5 , #2 , MON_33;是否2月、不是转3PUSH B 月 PUSH 06H MOV A, YEAR ;判断是

16、否瑞年 MOV TH0 , #3CH;重装计数 MOV B, #4 MOV TL0 , #0BH; DIV AB DJNZ 20H, OUT ;转到中断跳出pop程序 MOV A , B MOV 20H, #0AH ; 重装：100*10=1000 JNZ OUT_1;不是则转（A不为零则转） ;-进位程序 MOV R5 ,DAY INC SEC CJNE R5,#30, OUT;如是瑞年、判断是否到MOV R6, SEC ; 29天 CJNE R6, #60, OUT;比较 INC MON MOV SEC , #00 ; MOV DAY ,#1 LJMP OUT OUT_1: INC MIN

17、 MOV R6, MIN MOV R5, DAY CJNE R6, #60, OUT MOV MIN , #00 CJNE R5, #29, OUT ;平年二月判断 INC HOUR LJMP OUT INC MON MON_77: MOV DAY , #1 MOV R5, MON LJMP OUT MON_33: MOV R5, MON CJNE R5,#7, MON_88 MOV R5, DAY CJNE R5,#32,L1 CJNE R5, #3 , MON_44 INC MON MOV R5, DAY MOV DAY , #1 CJNE R5 , #32, OUT L1: LJMP O

18、UT INC MON MON_88: MOV DAY , #1 LJMP OUT MON_44: MOV R5, MON MOV R5, MON CJNE R5,#8, MON_99 MOV R5, DAY CJNE R5 ,#32,L2 CJNE R5,#4, MON_55 INC MON MOV R5, DAY MOV DAY , #1 CJNE R5 ,#31,OUT L2: LJMP OUT INC MON MON_99: MOV DAY , #1 LJMP OUT MON_55: MOV R5, MON MOV R5,MON CJNE R5,#9, MON_00 MOV R5,DAY

19、 CJNE R5 ,#31,L3 CJNE R5,#5, MON_66 INC MON MOV R5,DAY MOV DAY , #1 CJNE R5,#32,OUT L3: LJMP OUT INC MON MON_00: MOV DAY,#1 LJMP OUT MON_66: MOV R5, MON MOV R5, MON CJNE R5,#10, MON_AA MOV R5, DAY CJNE R5 ,#32,L4 CJNE R5,#6, MON_77 INC MON MOV R5, DAY MOV DAY , #1 CJNE R5 ,#31,OUT L4: LJMP OUT INC M

20、ON MON_AA: MOV DAY , #1 MOV R5, MON MOV B ,#10 DIV AB SWAP A CJNE R5,#11, MON_BB ORL A,B MOV R5,DAY MOV P0, A CJNE R5,#31,L5 MOV P2, #02H INC MON LCALL READ MOV DAY , #1 LCALL DE250SM L5: LJMP OUT CJNE A, 01H, MON_111 MON_BB: CJNE A, #0FBH, KEY2_8 ;按SB2转月调整 LJMP DAY_111 KEY2_8: MOV R5, DAY CJNE A,#0

21、FDH,MON_111 CJNE R5 ,#32,L6 INC YEAR MOV MON, #1 INC MON_1 ;1路月单元加1 MOV DAY , #1 MOV R5,MON_1 L6:LJMP OUT CJNE R5,#13,MON_111;益出 ;-按SB2定时器年单元加1子程序 MOV MON_1, #01H SB3_2: LJMP SHOW_2 ;二路没编返回 AJMP MON_111 ; 转到月显 SB3_3: LJMP SHOW_3 ;三路没编返回 ;_-日单元加1子程序 SB3_1: DAY_111: MOV A , YEAR_1 ; 调时年单元 MOV A , DAY_

22、1 ; 调时日单元显示提示 MOV B ,#10 MOV B ,#10 DIV AB DIV AB SWAP A SWAP A ORL A,B ORL A,B MOV P0, A MOV P0, A MOV P2, #01H MOV P2, #04H LCALL READ LCALL READ LCALL DE250SM LCALL DE250SM CJNE A, 01H, SB3_1 CJNE A, 01H,DAY_111 CJNE A, #0FBH, KEY2_7 ;按SB2转年调整 CJNE A, #0FBH, KEY2_9 ;按SB2转日调整 LJMP MON_111 ;按SB1往下调

23、月单元 LJMP HOUR_111 KEY2_7:CJNE A, #0FDH, SB3_1 KEY2_9: CJNE A,#0FDH,DAY_111 INC YEAR_1 ; 1路年单元加1 INC DAY_1 ;1组日单元加1 MOV R5,YEAR_1 MOV R5, DAY_1 CJNE R5,#09,SB3_1 ;益出 CJNE R5,#32,DAY_111;益出 MOV YEAR_1, #00H MOV DAY_1, #01H AJMP SB3_1 ; AJMP DAY_111 ; 转到日显 ;-月单元加1子程序 ;-按SB2时单元加1子程序 MON_111: HOUR_111: M

24、OV A , MON_1 ; 调时月单元显示 MOV A , HOUR_1 ; 调时时单元显示提示 MOV B ,#10 SWAP A DIV AB ORL A,B SWAP A MOV P0, A ORL A,B MOV P2, #01H MOV P0, A LCALL READ MOV P2, #01H LCALL DE250SM LCALL READ CJNE A, 01H, OFF_CH LCALL DE250SM CJNE A, #0FBH, KEY2_F7 ;按SB2转年调CJNE A, 01H,HOUR_111 整 CJNE A, #0FBH, KEY2_10 ; 按SB2转时调

25、LJMP MON_OFF ;按SB1往下调月单元 整 KEY2_F7:CJNE A, #0FDH, OFF_CH LJMP MIN_111 INC YEAR_11 ; 1路年单元加1 KEY2_10:CJNE A,#0FDH,HOUR_111 MOV R5,YEAR_11 INC HOUR_1 CJNE R5,#09,OFF_CH ;益出 MOV R5,HOUR_1 MOV YEAR_11, #00H CJNE R5,#24,HOUR_111;益出 AJMP OFF_CH ; MOV HOUR_1, #00H ;-月单元加1子程序 AJMP HOUR_111 ; 转到时显 MON_OFF: ;

26、-分单元加1子程序 MOV A , MON_11 ; 调时月单元显示 MIN_111: MOV B ,#10 MOV A , MIN_1 ; 调时分单元、并显示提示 DIV AB MOV B ,#10 SWAP A DIV AB ORL A,B SWAP A MOV P0, A ORL A,B MOV P2, #02H MOV P0, A LCALL READ MOV P2, #02H LCALL DE250SM LCALL READ CJNE A, 01H, MON_OFF LCALL DE250SM CJNE A, #0FBH, KEY2_F8 ;按SB2转月调CJNE A, 01H,MI

27、N_111 整 CJNE A, #0FBH, KEY2_11 ;按SB2转分调LJMP DAY_OFF 整 KEY2_F8: AJMP OFF_CH ;按SB3往下调定时：关单元 KEY2_11: CJNE A, #0FDH, MIN_111 CJNE A,#0FDH,MON_OFF INC MIN_1 ;1路分单元加1 MOV R5, MIN_1 INC MON_11 ;1路月单元加1 CJNE R5,#60,MIN_111;益处 MOV R5,MON_11 MOV MIN_1, #00H CJNE R5,#13,MON_OFF;益出 AJMP MIN_111 ; 转到分显 MOV MON_

28、11, #01H 年单元调整 AJMP MON_OFF ; 转到月显 OFF_CH: MOV A , YEAR_11 ; 调时年单元 ;_-日单元加1子程序 MOV B ,#10 DAY_OFF: DIV AB MOV A , DAY_11 ; 调时日单元显示提示 MOV B ,#10 DIV AB DIV AB SWAP A SWAP A ORL A,B ORL A,B MOV P0, A MOV P0, A MOV P2, #02H MOV P2, #04H LCALL READ LCALL READ LCALL DE250SM LCALL DE250SM CJNE A, 01H,MIN_

29、OFF CJNE A, 01H,DAY_OFF CJNE A, #0FBH, KEY2_F11 ;按SB2转分调CJNE A, #0FBH, KEY2_F9 ;按SB2转日调整 整 LJMP ON_1 ;按SB3往下调定时：开与关 LJMP HOUR_OFF KEY2_F11: CJNE A, #0FDH, MIN_OFF KEY2_F9: CJNE A,#0FDH,DAY_OFF INC MIN_11 ;1路分单元加1 INC DAY_11 ;1组日单元加1 MOV R5, MIN_11 MOV R5, DAY_11 CJNE R5,#60,MIN_OFF;益处 CJNE R5,#32,DA

30、Y_OFF;益出 MOV MIN_11, #00H MOV DAY_11, #01H LJMP MIN_OFF ; 转到分显 AJMP DAY_OFF ; 转到日显 ;-开、关定时 ;-按SB2时单元加1子程序 ON_1:CJNE A, #0FBH, MIN_OFF HOUR_OFF: K1: MOV A, #88H MOV R7, A MOV A , HOUR_11 ; 调时时单元显示提示 MOV P0, A MOV B ,#10 MOV P2, #0FFH;三组都显示开 DIV AB LCALL READ SWAP A LCALL DE250SM ORL A,B CJNE A, 01H,

31、ON_1;去抖后比较 MOV P0, A CJNE A, #0FBH,KEY2_12 ;按SB2转关 MOV P2, #01H LJMP OUT_A ;按SB3调出、处于开状态 LCALL READ KEY2_12: CJNE A, #0FDH, K1 LCALL DE250SM k2: MOV A, #00H; 显示0关 CJNE A, 01H,HOUR_OFF MOV R7, A CJNE A, #0FBH, KEY2_F10 ; 按SB2转时MOV P0, A 调整 MOV P2, #0FFH; LJMP MIN_OFF KEY2_F10:CJNE A,#0FDH,HOUR_OFF INC HOUR_11 LCALL READ MOV R5,HOUR_11 CJNE R5,#24,HOUR_OFF;益出 LCALL DE250S