基于单片机AT89S51控制的数字时钟课程设计报告Word格式文档下载.docx

1、图2-1总体方案方框图3 硬件设计本数字时钟系统的硬件电路主要包括晶振电路、数码显示电路及其它外围电路等。3.1复位电路【2】9复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。下图所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,Sm为手动复位开关。图3-0 复位电路图3.2晶振电路1 AT89S51中有一个构成内部震荡器的高增益反向放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端,这个放大器与作为反馈元件的石英晶体构成自激震荡电路。外接石英晶体及电

2、容C1,C2接在放大器的反馈回路中构成并联震荡电路。图3-1晶体震荡电路3.3数码管原理图4810。 图3-2 数码管管脚图3.3.1 AT89S51的管脚说明2 图3-3 AT89S51管脚图VCC 电源电压.GND 接地.RST 复位输入.当RST变为高电平并保持2个机器周期时,将使单片机复位.WDT溢出将使该引脚输出高电平,设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能.DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态.XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入.XTAL2 来自反向振荡放大器的输出.P0口 一组8位漏极开路型双向I/O口.也即地址/

3、数据总线复用口.作为输出口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写1可作为高阻抗输入端用.在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻.在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻.P1口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路.对端口写,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口.作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）.Flash编程和程序校验期间,P1接收低

4、8位地址. P2口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口.P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路.对端口写,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口.作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）.在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时,P2口送出高8位地址数据.在访问8位地址的外部数据存储器时,P2口线上的内容在整个访问期间不改变.Flash编程和程序校验期间,P2亦接收低8位地址.P3口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口.P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路.对P3口写时,它们被

5、内部的上拉电阻把拉到高电并可作输入端口.作输入端口使用时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）.P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下图所示.P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验期间的控制信号.PSEN/ 程序储存允许输出是外部程序存储器的读先通信号,当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时,每个机器周期两次PSEN/有效,即输出两个脉冲.当访问外部数据存储器,没有两次有效的PSEN/信号.EA/VPP 外部访问允许.欲使CPU仅访问外部程序存储器,EA端必须保持低电平,需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA

6、端状态.Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程电压VPP.4 软件设计4.1 主程序流程图5 制作和调试中的一些问题和解决办法数字时钟设计刚完成时,我经过检查,发现了一些问题147:1 刚弄好电路板并烧写程序进去后发现数码管不能正确显示时间，每个数码管中显示的数字几乎一样。经过询问老师，自己查阅资料，终于找出问题的原因：由于我在电路中采用的是动态数码管显示，需准确地调整延时子程序DEL1MS。我在程序中采取的延时时间为1毫秒。2复位电路中的开关不能使电路复位到初始状态即12：00：00，经过认真检查电路后我发现我是开关的管脚没接对。测试后重新接下开关的管脚就可以了。6 结论经过调试之

7、后,我发现我做的基于AT89S51设计的数字时钟,经过调试，一天的时间里面，差不多在1秒，计时是相对准确。而且该设计的成本不高,硬件电路简单，可以用在对时间精度要求不高的场合. 由于时钟电路的重要性,时钟电路在很多应用系统中必不可少,用软件方法可以实现,但误差很大。在对时间精度要求很高的情况下,通常采用时钟芯片来实现。典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足精度要求。致谢辞在论文完成之际，谨向关心我、支持我的师长、朋友和亲人表示最衷心的感谢。首先要感谢我尊敬的指导老师陈弢和唐幼君，本论文的工作得到了陈老师悉心的指导和启发，从论文的选题和具体实现都给予极大的帮助。唐

8、老师平易近人，我非常感两位老师。 本设计的完成，当然也少不了同学的帮助，感谢他们对我的帮助，没有他们的帮助，设计的任务是不可能这么快顺利完成的。同时，也要感谢我的爸爸妈妈，感谢他们这么多年来默默地支持着我的学业，我会再接再厉，以更加饱满的热情投入到今后的学习和工作中去。参考文献: 1 曹巧媛 单片机原理与应用M.京:电子工业出版社, 20022 何立民 MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社,20003 丁元杰 单片微机原理及应用第2版M.北京机械工业出版社，20014 郁凯平 MCS-51单片机串口一口两用在LED显示屏的一例应用 电子与电脑2008年第1期5 陈忠平 P

9、89LPC935驱动数码管显示时钟的设计 湖南工业职业技术学院学报2007 年第 02 期6 林成武等 MCS-51单片机PO口扩展技术研究.电子元器件应用2007 年第 4 期7 谢自美 电子线路设计、实验、测试 .华中理工大学出版社,20008 李正浩等 51单片机在LED数码管显示中的应用.实验科学与技术 2006 年第z1 期9 包国宾、张建民 单片机复位电路的设计与分析.光电技术应用 2005 年第 03 期10 唐光明 基于中断技术的开关软件消抖算法现代机械 2006 年第 03 期11 N. Ambramson, Editor, Multiple Acess Communicat

10、ion-Foundation of Emerging Tecnologies, IEEE Press,1992附录1 C语言程序附录ORG 0000HLJMP MAIN ;跳到主程序ORG 0003HLJMP INT0 ;跳到外部中断0ORG 000BH LJMP T0 ;跳到定时器0ORG 0013HLJMP INT1 ;跳到外部中断1ORG 001BHLJMP T1 ;跳到定时器1ORG 0100HMAIN: ;主函数CLR P3.0 ;关蜂鸣器ACALL INITIAL ;调用初始化函数DONE:JNB 00H,DONE1 ;是否显示时间MOV R0,#73H ;显示时间ACALL CO

11、NVERT ;把时间存储器转化到显示存储器AJMP TEST ;是否处于调整状态DONE1:JNB 01H,DONE2 ;是否显示日期MOV R0,#70H ;显示日期转化DONE2:JNB 02H,DONE3 ;是否显示定时时间MOV R0,#63H ;显示定时时间DONE3:MOV R0,#60H ;显示秒表LJMP DISP ;跳到显示函数TEST:判断是否处于调整状态 JNB 18H,TEST10 ;是否按键已经按下 JNB P3.5,TEST7 ;按键是否已经释放 AJMP TEST11TEST10:JB 16H,TEST8 ;判断是否有按键按下 JB P3.5,TEST7 SETB

12、 16H AJMP TEST7TEST8:JB P3.5,TEST9 SETB 18H TEST11:CLR 18H CPL 17H MOV C,17H MOV P0.0,C CLR 16H CLR 12H ;定时结束 CLR TR1 ;关定时器1 CLR P3.0 ; CLR 13H ; MOV 59H,#00H ; MOV 58H,#01H TEST9:CLR 16H TEST7:JNB 12H,TEST6 JB P3.4,TEST6 MOV 58H,#01H ;TEST6:JNB 01H,TEST5 ;是否处于日期状态 JB P3.4,TEST4 ;案键3是否按下 MOV 20H,#01

13、H ; 返回时间状态 MOV 21H,#00H LJMP DISP TEST5:JNB 02H,TEST4 ;是否处于定时时间状态按键3是否按下返回时间状态 TEST4:JNB 15H,DO ;闪烁标志是否有效 LJMP DISP ;无效则进入显示函数DO: MOV A,21H ; CJNE A,#00H,TEST2 ;是否在调整状态不处于调整状态则进入显示函数 TEST2: JB P3.4,TEST3 MOV 20H,#01H TEST3:JNB 08H,DONE4 ;是否秒位置处于调整状态 MOV 78H,#11 ;不显示 MOV 79H,#11 ;进入显示函数 DONE4:JNB 09H

14、,DONE5 ;是否分位置处于调整状态 MOV 7BH,#11 ; MOV 7CH,#11 ; DONE5:MOV 7EH,#11 ;时位置不显示 MOV 7FH,#11 ;进入主函数CONVERT:转化成数码管显示所对应的存储器MOV A,R0 ;把R0存储的地址所对应的存储器的内容转化到秒位置的存储器MOV B,#10 ;DIV AB ;MOV 79H,A ;高位存储?MOV 78H,B ;地位存储INC R0 ;地址加一取数据MOV 7CH,A ;高位存储MOV 7BH,B ;低位存储MOV 7FH,A ;MOV 7EH,B ;RETINITIAL: MOV 7FH,#1 ;数码管显示1

15、2:00:00 MOV 7EH,#2 MOV 7DH,#10 MOV 7CH,#0 MOV 7BH,#0 MOV 7AH,#10 MOV 79H,#0 MOV 78H,#0 MOV 75H,#12 ;初始化时间 12: MOV 74H,#0 MOV 73H,#0 MOV 72H,#08 ;初始化日期 08.3.20 MOV 71H,#3 MOV 70H,#20 MOV 65H,#12 ;初始化定时时间 12:20 MOV 64H,#0 MOV 63H,#20 MOV 62H,#00 ;初始化秒表00:00.00 MOV 61H,#00 MOV 60H,#00 MOV 50H,#100 ;1s定

16、时100*10ms MOV 51H,#20 ;200ms闪烁计时 MOV 52H,#10 ;秒表计数器 MOV 53H,#5 ;每放一个音时延时5ms MOV 58H,#1 ;存放音乐表的指针 MOV TH0,#0D8H ;T0定义为10ms中断 MOV TL0,#0F0H MOV TMOD,#11H ;定时器工作在方式1 MOV IP,#2 ;定时器0高优先级 MOV IE,#8FH ;开中断 SETB IT0 ;外部中断为边缘触发 SETB IT1 ; SETB TR0 ;开定时器0 MOV 20H,#0 ; SETB 00H ;设置成处在时间显示状态 00H为时间显示标志，01h为日期显

17、示标志，02h为定时时间显示标志，03h秒表显示标志 ;08h为秒位置选择标志，09h为分位置选者标志，0ah为时位置选择标志 ;10h为秒表开始或暂停标志，11h为，12h为是否正在放音乐标志，13h为是否延时标志，15h为闪烁标志，16h,17h为判断定时按键标志 MOV 21H,#0 ;位存储器初始化 MOV 22H,#0 ; SETB 17H ; 开定时器 SETB P0.0 ;开定时器指示灯DISP:显示函数 MOV R0,#78H ;显示第一 个位置 MOV DPTR,#TAB ;MOV R7,#0FEH ;第一位有效NEXT: MOV A,R0 ; MOVC A,A+DPTR ;

18、把十进制数转化成数码管对应的数据 MOV P1,A ;数据送出端口 MOV P2,R7 ;地址送出端口 ACALL DEL1MS ;延时一毫秒 MOV A,R7 ; RL A ;地址位左移到下一位 MOV R7,A ; INC R0 ;数据地址加1 CJNE R0,#80H,NEXT ;是否已经显示完LJMP DONETAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H,00H0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - 空DEL1MS:延时1毫秒函数 MOV R6,#2 DEL1:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R6,DEL

19、1T0:定时器0函数 PUSH DPH PUSH DPL PUSH PSW PUSH ACC定时时间设置为10毫秒 DJNZ 50H,MIAO1 ;是否已经延时1秒 AJMP NEXT5 ; MIAO1:LJMP MIAOBIAO ;一秒还没到，进入秒表 NEXT5:MOV 50H,#100 ; 重新循环100次，即一秒 INC 73H ;秒加一 MOV A,73H ; CJNE A,#60,MIAO2 ;是否已经加到60 AJMP NEXT6 ; MIAO2:没到60，进入秒表 NEXT6:MOV 73H,#0 ;已经加到60，秒清0 INC 74H ;分加一 MOV A,74H ; CJN

20、E A,#60,MIAO3 ;分是否已经加到60 AJMP NEXT7 ; MIAO3: NEXT7:MOV 74H,#0 ;已经到60，分清0 INC 75H ;时加1 MOV A,75H ; CJNE A,#24,MIAO4 ;是否已加到24 AJMP NEXT8 ; MIAO4:没到24则进入秒表 NEXT8:MOV 75H,#0 ;时清0 INC 70H ;日加1 MOV A,70H ; CJNE A,#29,MONTH ;是否是29 MOV A,71H ; CJNE A,#2,MIAO5 ;是否是2月 AJMP NEXT9 ;MIAO5:不是2月，进入秒表NEXT9:MOV 71H,

21、#3 ;月份为3 MOV 70H,#1 ;日为1 LJMP MIAOBIAO ;MONTH: CJNE A,#31,MONTH1 ;是否是日是31 CJNE A,#4,MONTH6 ;是否是4月 MOV 71H,#5 ;月份为5 AJMP MIAOBIAO ; MONTH6:MOV A,71H ; CJNE A,#6,MONTH9 ;是否是6月 MOV 71H,#7 ;月份为7 MONTH9: CJNE A,#9,MONTH11 ;是否是 9月 MOV 71H,#10 ;月分为10 MONTH11: CJNE A,#11,MIAOBIAO ;是否是11月 MOV 71H,#12 ;月份为12

22、日为1MONTH1: CJNE A,#32,MIAOBIAO ;是否日是32 CJNE A,#12,MONTH0 ;是否是 12月年加1月为1 MOV 71H,#1 ; MONTH0:INC 71H ;不是12月，月加1日为MIAOBIAO:秒表函数 JNB 03H,DINGSHI ;是否进入计时 JNB 10H,DINGSHI ;是否开始计时 DJNZ 52H,DINGSHI ;是否100毫秒已到 JNB P3.4,CLEAR ;按键按下时清0 INC 60H ;0.1秒位加1 MOV A,60H ; CJNE A,#10,DINGSHI ;是否已加到10 MOV 60H,#0 ;0.1秒位

23、清0 INC 61H ;秒位加1 MOV A,61H ; CJNE A,#60,DINGSHI ;秒是否已经加到60 MOV 61H,#0 ;秒位清0 INC 62H ;分加1 MOV A,62H ;是否是60分 MOV 62H,#0 ;分为清0 AJMP DINGSHI ; CLEAR:MOV 60H,#0 ;清0 CLR 10H ;停止计数DINGSHI:定时函数 JB 17H,YSTART ;定时器有效 LJMP BAOSHI ;定时器无效 YSTART:JB 12H,START ;是否已经在放音乐 MOV A,63H ; CJNE A,73H,BAO1 ;是否时已到 AJMP NEXT

24、10 ; BAO1:LJMP BAOSHI ; NEXT10:MOV A,64H ; CJNE A,74H,BAO2 ;是否分已到 AJMP NEXT11 ; BAO2: NEXT11:MOV A,65H ; CJNE A,75H,BAO3 ;是否秒已到 AJMP NEXT12 ; BAO3: NEXT12:SETB 12H ;设置定时已到 MOV 55H,#10H ;第一个节拍 MOV 57H,#0FBH ;第一个音调高位 MOV 56H,#8BH ;第一个音调低位 SETB TR1 ;启动定时器1START:DJNZ 55H,BAO4 ;节拍是否已结束 AJMP NEXT13 ;BAO4:NEXT13: CPL 13H ;