51單片機(jī)電子時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于自動控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，在根據(jù)具體硬

2、件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中以單片機(jī)的發(fā)展過程和發(fā)展方向?yàn)楸尘?，介紹了單片機(jī)的輸入輸出的工作原理和操作方法，中斷的工作原理和操作方法，74HC573驅(qū)動器的工作原理和與數(shù)碼管連接的方法。</p><p>　　本次做的數(shù)字鐘是以單片機(jī)（STC89C52）為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極LED數(shù)碼管、驅(qū)動器74HC573等），再配以相應(yīng)

3、的軟件，是它具有時(shí)，分，秒顯示的功能，并且時(shí)，分，秒還可以調(diào)整。此次設(shè)計(jì)電子數(shù)字鐘是為了了解電子數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會制作電子數(shù)字鐘。而且通過電子數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法。通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握單片機(jī)原理與使用方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機(jī) STC89C52 共陰極LED數(shù)碼顯示器 74HC573驅(qū)動器</p><p&

4、gt;<b>　　一．設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1、實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的基本功能</p><p>　　2、能夠手動對時(shí)間的調(diào)整</p><p><b>　　3、實(shí)現(xiàn)跑秒功能</b></p><p><b>　　二．?dāng)?shù)字鐘基本原理</b></p><p>

5、;　　它是利用單片機(jī)的內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作與定時(shí)方式，對機(jī)器周期計(jì)數(shù)形成基準(zhǔn)時(shí)間（如10ms）然后用另外一個(gè)計(jì)數(shù)器或軟件計(jì)數(shù)的形式對基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)形成秒（如對10ms計(jì)數(shù)100次），“秒”計(jì)數(shù)60次形成“分”，“分”計(jì)數(shù)60次形成“時(shí)”，“時(shí)”計(jì)數(shù)24次形成“天”并清零，然后通過譯碼器，數(shù)碼管把他們的內(nèi)容在相應(yīng)的位置顯示出來。在具體的設(shè)計(jì)時(shí)定時(shí)器采用中斷方式工作，對時(shí)鐘的形成在終中斷序中實(shí)現(xiàn)，在主程序只是對定時(shí)/計(jì)數(shù)器的定義初始化，

6、調(diào)用顯示程序和控制程序的初始化。另外為了使用的方便，也設(shè)計(jì)了按鍵，可以通過按鍵對時(shí)分秒進(jìn)行調(diào)整，這樣程序就加了按鍵程序。</p><p>　　三．單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘的程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1主程序</b></p><p>　　主程序是先開始，系統(tǒng)初始化、定時(shí)器初始化，脈沖基時(shí)開始跑秒后進(jìn)行按鍵檢測。若沒有按鍵設(shè)置，顯示當(dāng)前時(shí)間；

7、若有按鈕按下，按鍵調(diào)時(shí)，檢測完后，</p><p>　　就可以顯示更新后的時(shí)間。</p><p><b>　　主程序流程：</b></p><p>　　3.2定時(shí)中斷（走時(shí)）子程序流程</p><p>　　定時(shí)器中斷時(shí)，先檢測50ms脈沖是否計(jì)數(shù)20次，計(jì)數(shù)到20次，秒就加1；</p><p>　

8、　如果沒計(jì)滿60，就返回顯示時(shí)間，如果秒計(jì)滿60秒，就清零秒，給分加1；檢測分鐘，如果沒計(jì)滿60，繼續(xù)計(jì)時(shí)，返回顯示時(shí)間，如果滿60，就清零分鐘，給小時(shí)加1；檢測小時(shí)，如果沒計(jì)滿24，就繼續(xù)計(jì)時(shí)，返回顯示時(shí)間，如果計(jì)滿24，就清零，給秒加1，顯示時(shí)間。</p><p>　　3.3按鍵掃描子程序：</p><p>　　按鍵調(diào)試程序，是檢測是否有按鍵按下：</p><p&g

9、t;　　如果小時(shí) 增加鍵/減小鍵 按下，就給小時(shí) 加1/減1</p><p>　　如果分鐘 增加鍵/減小鍵 按下，就給分鐘 加1/減1</p><p>　　如果秒 增加鍵/減小鍵 按下，就給秒 加1/減1</p><p>　　如果顯示鍵（key7）按下，則顯示當(dāng)前時(shí)間</p><p><b>　　3.4程序代碼</b&

10、gt;</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　sbit dula=P2^0;//段選</p><p>　　sbit w

11、ela=P2^1;//位選</p><p>　　sbit key1=P1^0;</p><p>　　sbit key2=P1^1;</p><p>　　sbit key3=P1^2;</p><p>　　sbit key4=P1^3;</p><p>　　sbit key5=P1^4;</p><p

12、>　　sbit key6=P1^5;</p><p>　　sbit key7=P1^6;</p><p>　　sbit key8=P1^7;</p><p>　　char flag=0;</p><p>　　int num1=0,num2,shi,shih,shil,fen,fenh,fenl,miao,miaoh,miaol,p,ph

13、,pl;</p><p>　　void delayms(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>

14、;0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>

15、;　　0x39,0x5e,0x79,0x71}; //共陰</p><p>　　void diaplay(int shih,int shil,int fenh,int fenl,int miaoh,int miaol,int ph,int pl)//動態(tài)顯示</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　dula

16、=1;</b></p><p>　　P0=table[ph];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　

17、P0=0xbf;//1011 1111</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[pl];</p><p><b>　　d

18、ula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0x7f;// 0111 1111</p><p><b>　　wela=0;</b></p>&

19、lt;p>　　delayms(1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[miaol];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p>

20、<p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xdf;//1101 1111</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p>

21、;<p>　　P0=table[miaoh];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xef;//1110 1111

22、</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[fenl];</p><p><b>　　dula=0;</b>&

23、lt;/p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xf7;//1111 0111</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(

24、1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[fenh];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　

25、　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xfb;//1111 1011</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[shil];</p><p><

26、;b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xfd;//1111 1101</p><p>

27、;<b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[shih];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p>

28、<b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>　　P0=0xfe;//1111 1110</p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(1);</p><p

29、><b>　　}</b></p><p>　　void keyscan()//鍵盤掃描</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(

30、10);</p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　shi++;shih=shi/10;shil=shi%10;</p><p>　　if(shi==24) shi=0;</p><p>　　while(!key1); </p&g

31、t;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key2

32、==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　shi--;if(shi<0) shi=23;</p><p>　　shih=shi/10;shil=shi%10;</p><p>　　if(shi==0) shi=24;</p><p>　　while(!key2);

33、 </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>

34、　　if(key3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　fen++;fenh=fen/10;fenl=fen%10;</p><p>　　if(fen==60) fen=0;</p><p>　　while(!key3);</p><p><b>　　}&

35、lt;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key4==0)</p><p>&

36、lt;b>　　{</b></p><p>　　fen--;if(fen<0) fen=59;</p><p>　　fenh=fen/10;fenl=fen%10;</p><p>　　if(fen==0) fen=60;while(!key4);</p><p><b>　　}</b></p

37、><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key5==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key5==0)</p><p><b>　　{<

38、/b></p><p>　　miao++;miaoh=miaoh/10;miaol=miao%10;</p><p>　　if(miao==60) miao=0;while(!key5);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&

39、lt;p>　　if(key6==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key6==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　miao--;if(miao<0)

40、miao=59;</p><p>　　miaoh=miaoh/10;miaol=miao%10;</p><p>　　if(miao==0) miao=60;while(!key6);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&

41、gt;　　if(key7==0)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delayms(10); </p><p>　　if(key7==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(key7==0);</p

42、><p>　　if(flag==1)</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　}</b></

43、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x01;//工作方式0</p><p>　

44、　TH0=(65536-9174)/256;//裝初值，11.0592晶振定時(shí)1ms為9174</p><p>　　TL0=(65536-9174)%256;//機(jī)器周期為12*（1/11059200）=1.09us</p><p>　　//N=1ms/1.09us=9174</p><p><b>　　EA=1;</b></p>

45、<p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　while(1) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　keyscan();</p><p>　　

46、if(flag==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　dula=1;</p><p>　　diaplay();</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p>　　delayms(2);</p>&

47、lt;p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0x00;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b

48、></p><p>　　diaplay(shih,shil,fenh,fenl,miaoh,miaol,ph,pl);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void T0_time() interrupt 1</p>

49、<p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-9174)/256;</p><p>　　TL0=(65536-9174)%256;</p><p><b>　　num1++;</b></p><p>　　if(num1==1)//跑秒</p>

50、<p><b>　　{</b></p><p>　　num1=0;p++;</p><p><b>　　ph=p/10;</b></p><p><b>　　pl=p%10;</b></p><p>　　if(p==100) p=0,miao++;</p>

51、<p>　　if(miao==60)miao=0,fen++;</p><p>　　miaoh=miao/10;</p><p>　　miaol=miao%10;</p><p>　　if(fen==60)fen=0,shi++;</p><p>　　fenh=fen/10;</p><p>　　f

52、enl=fen%10;</p><p>　　if(shi==24)shi=0;</p><p>　　shih=shi/10;</p><p>　　shil=shi%10;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

53、<p><b>　　四、心得體會</b></p><p>　　首先要感謝張老師對程序的指導(dǎo)與調(diào)試，特別是學(xué)到了對按鍵消抖的處理方法，按照按鍵上升沿的特點(diǎn)對按鍵進(jìn)行消抖，還有就是對程序整體設(shè)計(jì)思路的提高，讓主要的功能分成幾個(gè)部分來進(jìn)行判斷，而不是全部都放在一些想要實(shí)現(xiàn)的子程序中根據(jù)自己的意愿來實(shí)現(xiàn)，要對程序整體的首先要考慮的成熟和完善。這次的課程設(shè)計(jì)，總體的來說對于一個(gè)程序的設(shè)計(jì)

54、的能力有了更大的提高，一個(gè)再簡單的程序，牽扯到的知識是方方面面的，所以對綜合能力也有一定的要求。以下是設(shè)計(jì)各個(gè)模塊時(shí)想到的考慮到的方面，分類進(jìn)行描述。</p><p>　　1、硬件配置：從開始的晚上向大四借到的51單片機(jī)開始，這個(gè)單片機(jī)板子是沒有用過的，于是要來了開發(fā)板電路圖，了解單片機(jī)的GPIO，然后結(jié)合電路圖開始構(gòu)思，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，所需開發(fā)板上的硬件有：51芯片、數(shù)碼管、驅(qū)動數(shù)碼管的74HC573的兩塊芯片&

55、lt;/p><p>　　然后看開發(fā)板電路圖對GPIO進(jìn)行配置，根據(jù)電路圖，首先用杜邦線將PO口的8位與573口想接，然后對兩片573的上拉使能端（即段選、位選）進(jìn)行配置、截至單片機(jī)P2^0口和P2^1口</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)思路:</b></p><p>　　利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器，產(chǎn)生出相當(dāng)準(zhǔn)確的時(shí)間模值，可以通過累加進(jìn)位的辦法產(chǎn)生，

56、跑秒級時(shí)間、秒、分、時(shí)</p><p><b>　　顯示時(shí)間</b></p><p>　　然后設(shè)計(jì)按鍵、可以對時(shí)間的時(shí)、分、秒，來調(diào)整時(shí)間</p><p>　　其次，跑秒，與時(shí)間顯示設(shè)計(jì)在一起，當(dāng)跑秒記到最大值然后向秒進(jìn)位，并且設(shè)置停止鍵顯示當(dāng)前時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)跑秒的功能</p><p>　　最后是如何顯示當(dāng)前的時(shí)間，注意到

57、鎖存器的配置功能，硬件電路本身OE=0，當(dāng)LE=1，Q=D時(shí),顯示值為當(dāng)前值，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示功能。當(dāng)LE=0，Q=Q*時(shí)，當(dāng)前的顯示值只與最后一次所存的數(shù)據(jù)有關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)按鍵按下，靜態(tài)顯示的功能</p><p>　　74HC573功能圖：</p><p>　　3、軟件編寫、調(diào)試：</p><p>　　軟件的編寫、調(diào)試需要keil和STC-ISP V31兩個(gè)軟件來實(shí)

58、現(xiàn)，一個(gè)程序的編寫，是對一個(gè)個(gè)功能逐個(gè)實(shí)現(xiàn)，各個(gè)擊破來編寫的，編寫程序的時(shí)候，需要編寫之后生成hex文件，查看自己編寫是所要達(dá)到顯示的狀態(tài)，與單片機(jī)程序下載進(jìn)去之后所顯示的狀態(tài)，是否一致，若不一致，則應(yīng)回過頭來，檢查硬件的配置管腳，也可用萬用表示波器來檢測的狀態(tài)，反復(fù)調(diào)試反復(fù)驗(yàn)證，會得到自己構(gòu)思讓單片機(jī)按照自己所想，所顯示的結(jié)果。一個(gè)程序是不可能一次性編寫成功的，即使顯示功能完好，還有很大的不足可以提高，例如可以再對程序資源的使用進(jìn)行優(yōu)

59、化，對程序的編寫進(jìn)行注釋改寫，使程序更為易懂、熟練</p><p><b>　　4、改進(jìn)</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)時(shí)欠考慮工作在方式0，仍需改進(jìn)的使單片機(jī)工作在方式2</p><p>　　附錄1：開發(fā)板硬件電路圖</p><p>　　用杜邦線將P0口依次與數(shù)碼管J2口相接，J2兩個(gè)接口接至P2^0和P2^1構(gòu)