简易电子时钟设计单片机.docx

1、简易电子时钟设计单片机基于单片机得简易电子时钟设计一 功能分析).时制式为2小时制。2)。采用LED数码管显示时、分，秒采用数字显示.3)。具有方便得时间调校功能。4).计时稳定度高,可精确校正计时精度。二总体方案设计论证比较 、1 实现时钟计时得基本方法利用CS51系列单片机得可编程定时计数器、中断系统来实现时钟计数。() 计数初值计算:把定时器设为工作方式,定时时间为50ms,则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现.假设使用/C,方式1,5m定时,os=MH。则初值X满足(6-X)1/12MHz=5000sX=15536100003C0（2) 采用中断方式进

2、行溢出次数累计，计满0次为秒计时(1秒);（) 从秒到分与从分到时得计时就是通过累加与数值比较实现。2、2 电子钟得时间显示电子钟得时钟时间在六位数码管上进行显示,因此,在内部RM中设置显示缓冲区共8个单元.8 LED7 ED6 LED5 LED4 LD3 LED2 LED17H 3 35H 34H 3H 2H 1H 30时十位时个位 分隔 分十位 分个位 分隔秒十位秒个位2、3电子钟得时间调整电子钟设置3个按键通过程序控制来完成电子钟得时间调整。A键调整时；B键调整分;C键复位、4 总体方案介绍2、4、1 计时方案利用T89S51单片机内部得定时/计数器进行中断时，配合软件延时实现时、分、秒

3、得计时。该方案节省硬件成本,且能使读者在定时/计数器得使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机得指令系统能有更深入得了解,从而对学好单片机技术这门课程起到一定得作用。、4、2控制方案A89S51得0口与P口外接由八个LD数码管（LD8E1）构成得显示器，用0口作ED得段码输出口,2口作八个LD数码管得位控输出线，P1口外接四个按键A、B、C构成键盘电路。AT8S51就是一种低功耗,高性能得CMOS 8位微型计算机.它带有8K Flash可编程与擦除得只读存储器(ROM），该器件采用AML得高密度非易失性存储器技术制造,与工业上标准得80C51与80C2得指令系统及引脚兼容，片内Flsh

4、 集成在一个芯片上,可用与解决复杂得问题，且成本较低。简易电子钟得功能不复杂，采用其现有得I/便可完成,所以本设计中采用此得设计方案.三 硬件电路设计根据以上得电子时钟得设计要求可以分为以下得几个硬件电路模块：单片机模块、数码显示模块与按键模块,模块之间得关系图如下面得方框电路图1所示.图 硬件电路方框图四 各模块电路设计、1、1芯片分析A9C1单片机引脚图如下:图 A89C51引脚图C-1单片机就是标准得0引脚双列直插式集成电路芯片,其各引脚功能如下：VCC：+V电源。VSS:接地.ST：复位信号。当输入得复位信号延续两个机器周期以上得高电平时即为有效,用完成单片机得复位初始化操作。XL1与

5、XAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体与微调电容;当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号P口：P0口为一个8位漏极开路双向IO口,当作输出口使用时，必须接上拉电阻才能有高电平输出;当作输入口使用时，必须先向电路中得锁存器写入“1”,使FET截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入得干扰。P口:P口就是一个内部提供上拉电阻得8位双向I/O口,它不再需要多路转接电路MX;因此它作为输出口使用时,无需再外接上拉电阻,当作为输入口使用时,同样也需先向其锁存器写“”,使输出驱动电路得ET截止。2口:P2口电路比1口电路多了一个多路转接电路,这又正好与P0口一样。2

6、口可以作为通用得I/O口使用，这时多路转接电路开关倒向锁丰存器端.3口:P3口特点在于，为适应引脚信号第二功能得需要，增加了第二功能控制逻辑当作为I/O口使用时,第二功能信号引线应保持高电平,与非门开通，以维持从锁存器到输出端数据输出通路得畅通。当输出第二功能信号时,该位应应置“，使与非门对第二功能信号得输出就是畅通得,从而实现第二功能信号得输出，具体第二功能如表1所示。4、1、2晶振电路右图所示为时钟电路原理图,在AT9S5芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL，输出端为引脚TAL2。而在芯片内部，XTA1与XTA之间跨接晶体振荡器与微调电容,从而构成一个稳定得自激振荡器

7、。时钟电路产生得振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机得时钟脉冲信号。图3晶振电路4、1、3复位电路单片机复位得条件就是:必须使R/VP 或RS引(9)加上持续两个机器周期(即2个振荡周期）得高电平。例如,若时钟频率为1Hz，每机器周期为1s,则只需s以上时间得高电平,在RT引脚出现高电平后得第二个机器周期执行复位。单片机常见得复位如图所示。电路为上电复位电路，它就是利用电容充电来实现得。在接电瞬间，RESET端得电位与VCC相同,随着充电电流得减少,RESET得电位逐渐下降只要保证RET为高电平得时间大于两个机器周期,便能正常复位。该电路除具有上电复位功能外,若要复位，只需按图中得R

8、ESE键,此时电源CC经电阻R、R2分压，在RET端产生一个复位高电平.图4 单片机复位电路、2 数码显示模块设计系统采用动态显示方式,用P0口来控制LD数码管得段控线,而用2口来控制其位控线。动态显示通常都就是采用动态扫描得方法进行显示,即循环点亮每一个数码管，这样虽然在任何时刻都只有一位数码管被点亮,但由于人眼存在视觉残留效应,只要每位数码管间隔时间足够短,就可以给人以同时显示得感觉。图5 数码显示电路4、3 按键模块下图为按键模块电路原理图,A为复位键,为时钟调控键,C为分钟调控键. 图 按键模块电路原理图五 软件设计流程图在编程上,首先进行了初始化,定义程序得得入口地址以及中断得入口地

9、址,在主程序开始定义了一组固定单元用来储存计数得时、分、秒，在显示初值之后，进入主循环。在主程序中,对不同得按键进行扫描,实现秒表，时间调整，复位清零等功能，系统总流程图如下图7:图 7 软件设计流程图六 程序清单 ORG 00 OV 30H,1 设置时钟得起始时间12、00、0,分配显示数据内存 MOV 31H,# OV32,0 OV 33，0 M H,#0 MO 5H，0 MO TMO，#01 启动计数器X: B TR0 使 TO位置1 MO TH0,0H 计数器置零 MV TL,#0HX: MOV40H,#FEH 扫描控制字初值 MV DT,TAB 取段码表地址 MV P，40 从P2口

10、输出 MV ，30 取显示数据到A MOV A,APTR 查显示数据对应段码 MOV P， 段码放入P0中 LCLL YS1M 显示MS OV P0，#0F PO端口清零 OV A,40H 取扫描控制字放入A中 RL A A中数据循环左移 MOV 40H,A 放回40H地址段内 MO 2,0H MOV A，31H D A,10 进位显示 MOV A,ADTR M 0，A LCLYS1S MOV 0,0FH MO A，40H LA MO40， MOV P2，0H A,32H MOVC A,A+DPR MOV P0， LCALL MS OVP,#0FH MO ，40H RL A MOV 40H,

11、MOV P2，4H V A,3 ADD，#1 MOVC A，A+DPTR MOVP0,A LCLL YSS MV P0，#FFH MOV A,40H RL A MV4H， MOV 2，40 MOV ,34H MOVC A,ADPT MOV P0, LCAL YS1MS MOV P0,0FFH O A,40H A MV 0H，A OVP,40H OV A,3 MOVCA，A+DPT MOV P0,A LCAL 1MS V P,#0FFH MOV A，40H RL A M 40H,A JB F,JIA 如果F为时,则执行IA,否则顺序执行 JNBP、,P10 为0则 转移到00 JNB P、1,P

12、1000 为0则转移到P100 N P、2,1000 为0则转移到P000 AJMP XS 跳转到 S100： O30H,#0 清零程序 MOV31H,# MOV 32H，0 MOV33H,# MOV4H，0 OV 35，0JIA： CLRT0 F0清零 O A,5H 秒单位数据到A CJNEA，#9，I1 与 9进行比较，大于9就转移到JIA MV 35H,0 秒个位清零 MO A，4H 秒十位数据到A CJ ，#5，JI0 与5进行比较,大于5就转移到JI10 MOV 3H,0 秒十位清零P10000: JNB P1、2，P0000 为0则 转移到P1000 MOV A,3 取分得个位到A

13、 CJE A,#9,JIA0 与 9进行比较，大于9就转移到IA100 MO3,#0 分得个位清零 OV ,3H 分十位数据到A CJNE A,#5,JIA1000 与5进行比较，大于5就转移到JIA000 MOV 2H,#0 分得十位清零P000: JB P1、1，P10 为0则转移到P100 MOV A,31H 时个位数据到A CJE ,#,JIA1000 与 9进行比较,大于就转移到JI1000 MO 31H，#0 时得个位清零 MV A,30H 时十位数据到A CJNE ,#2,IA0000 与2进行比较,大于就转移到JIA100 OV 30,# 时得十位清零 AJMP 0 转移到 X

14、SJIA100000： NC 3H 加1 AJ XS0 跳转到 XS0JI1000: CNE A，#3，JIJI 与3进行比较，大于则转移到JIAJIA MOV，30 将时得十位放到 CJ A，0,IAJIA 与2进行比较,大于则转移到IAJI MOV 30H，0 时段清零 OV 31，#0 AM S0 跳转到XIAJ： INC31H 加一 AJP S0JA1000:IN32H AJM XS0JIA100: INC3 AJMPXS0 J10: INC 3H AM XSIA1： IC 35H JMP XS0 RET 返回YS： MOVR6，#9 延时程序1： MOV7，19H JZ R7，$ J

15、Z R6,YL1 TAB：DB 0C0,F9H,0A,0B0H，99H，092H，8，8H,00H,0 共阳段码表 00,07H,024，0H，9H,0H,00,7,00H,010H ED七 运行结果说明电子时钟主要得设计要求就是能够实现时钟得一般功能,以及包括时间得调整功能,这个基于单片机得电子时钟基本上实现了上述功能,能够通过时间调整电路对时间进行调整以及复位。下述为1:0：30得仿真图： 图8 18:30:30时刻得仿真效果图附录附录 硬件电路总图附录2 元器件清单表电子钟元器件清单序号元件名称规格型号/参数数量（个）备注1单片机AT9S5212显示驱动三极管A1013晶振1、059Mz1电容3pF25电容2F6按键UON7排阻RESPACK810K1