單片機原理與應用課程設計---單片機電子時鐘的設計與實現(xiàn)

1、<p>　　《單片機原理與應用》課程設計</p><p><b>　　總 結 報 告</b></p><p>　　題目：單片機電子時鐘的設計與實現(xiàn)</p><p>　　設計人員： 學號：</p><p>　　班級： 電子系 </p>

2、<p>　　同組人員： </p><p>　　指導老師： </p><p><b>　　日期：</b></p><p>　　第一章 總結報告內(nèi)容</p><p><b>　　一、

3、題目</b></p><p><b>　　二、主要功能要求</b></p><p>　　三、整體設計框圖及整機概述</p><p>　　四、各硬件單元電路的設計、參數(shù)分析及原理說明</p><p>　　五、軟件流程圖和流程說明</p><p>　　六、總結設計及調(diào)試的體會</p&

4、gt;<p>　　七、附錄（包括：系統(tǒng)電路圖、元器件清單、應用程序清單和參考資料） </p><p>　　第二章  課程設計的參考</p><p><b>　　1、系統(tǒng)整體框圖</b></p><p>　　2、電子時鐘設計的整體思想</p><p>　　利用定時器0定時，每隔100m

5、s產(chǎn)生一次中斷，中斷10次（1s）后秒單元加1；秒單元XX滿60后向分單元進位，分單元YY加1；當分單元滿60后時單元ZZ加1。</p><p>　　3、電子時鐘顯示設計思想</p><p>　　若用六位LED顯示，設六位LED顯示器的顯示緩沖區(qū)地址為II～NN六個連續(xù)的內(nèi)部RAM單元，時間緩沖區(qū)為內(nèi)部RAM中的XX（秒單元）、YY（分單元）、ZZ（時單元）。由于每個LED顯示器只顯示一位

6、數(shù)字，所以為了實現(xiàn)時間的數(shù)碼顯示，必須調(diào)用拆字子程序?qū)r間緩沖區(qū)的內(nèi)容拆開（每個單元拆分為2段，每段的高4位均為0）。比如，XX（秒單元）拆分為2個字節(jié)，分別存入顯示緩沖單元II和JJ中；YY（分單元）拆分后存入KK、LL單元中；ZZ（時單元）拆分后存入MM、NN單元。然后調(diào)用顯示子程序顯示當前時間。</p><p>　　4、電子時鐘鍵盤輸入設計思想</p><p>　　設置三個按鍵分別是

7、SET1、SET2、SET3。SET1用來設置各種狀態(tài)，按一下為設置鬧時時間，按兩下為設置走時時間，按三下為設置啟停鬧時，按四下為運行走時。SET2用來調(diào)整鬧/走時的小時部分。SET3用來調(diào)整鬧/走時的分鐘部分。在走時狀態(tài)時，第二位LED（從右往左數(shù)）的dp若發(fā)光表示開啟鬧鈴。</p><p><b>　　5、蜂鳴器發(fā)聲原理</b></p><p>　　單片機端口輸出

8、的方波經(jīng)放大濾波后，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。端口輸出延時控制聲音的頻率。不同頻率可以讓蜂鳴器發(fā)出長短不同的聲音。</p><p><b>　　6、顯示方式</b></p><p>　　從數(shù)碼管顯示方式看，數(shù)碼管分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。靜態(tài)顯示就是系統(tǒng)中每位數(shù)碼管的顯示值都保持不變，直到顯示新值為止；動態(tài)顯示就是系統(tǒng)工作的每個時刻僅僅顯示1位數(shù)碼管的值，在人眼的視覺暫留

9、效應（時間為100ms）的時間范圍內(nèi)，顯示完所有數(shù)碼管的值。</p><p>　　這兩種方式各有優(yōu)缺點，兩種方式的比較情況如表所列。實際使用要根據(jù)不同需要選用不同的顯示方式。比如，設計一個亮暗顯示可程序控制的數(shù)碼管顯示系統(tǒng)，控制亮暗實際上就是控制數(shù)碼管動態(tài)刷新時間的問題，因此可以利用動態(tài)顯示方式。</p><p>　　表 數(shù)碼管靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示方式的比較</p><

10、p>　　7、影響單片機定時器準確性的原因</p><p>　　(1) 單片機電子時鐘的計時脈沖基準是由外部晶振的頻率經(jīng)過12分頻后提供，采用內(nèi)部的定時/計數(shù)器來實現(xiàn)計時功能。所以，外接晶振頻率精確度直接影響電子鐘計時的準確性。</p><p>　　(2) 大家都知道從定時/計數(shù)器產(chǎn)生中斷請求到響應中斷需要3-8個機器周期，定時中斷子程序中的數(shù)據(jù)入棧和重裝定時/計數(shù)器的初值還需要占用數(shù)

11、個機器周期，還有從中斷入口轉到中斷子程序也要占用一定的機器周期。</p><p>　　8、單片機最小系統(tǒng)電路</p><p>　　第三章 總結設計及調(diào)試的體會</p><p>　　經(jīng)過這幾天的實驗，我真的徹徹底底地將制作一份作品的流程搞懂了。第一天，剛開始時熱情高漲，以為實驗很簡單，在寫程序時不知道怎么動態(tài)顯示、什么時候動態(tài)顯示。后來看了一下課本，加上上網(wǎng)查了

12、一下資料，知道了可以在每次計數(shù)器溢出中斷調(diào)用動態(tài)顯示。在第二、三天畫圖時，因為protel99SE從以前就只會到畫完圖，不會自己新制元件和布PCB板。所以畫圖時還得重新學起，向同學借了protel視頻教程來看，一步一步慢慢地完成。終于在第三天晚上，在請教別人如何制版后，經(jīng)過一系列過程終于把板制出來了。第四天，在下午焊完所有原件后，把程序下載到芯片后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮。后來用萬用表測試一下發(fā)現(xiàn)因為第一次布線不懂，認為線細比較好看，導致有些線

13、斷了。馬上用錫將斷了線連上，可數(shù)碼管還是沒亮。打開當時布線的PCB板，才知道接到位選的線沒出來，所以沒連上。用六條跳線連上后，數(shù)碼管亮了。第五天早上調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管只亮了幾段，用萬用表測三極管的電壓，發(fā)現(xiàn)有幾個PNP管截止了。怎么想都不知道錯在哪里。后來問了一下老師，是PNP弄反了，把共陽接成共陰的。由于時間不夠，再制版也來不及了?？偟脕碚f，就是在試驗過程中，在一步步檢查錯</p><p>　　第四章 流

14、程圖及程序</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　ORG 0000H ;程序入口地址</p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 000BH ;定時器0中斷入口地址</p><p>　　LJMP TIMER_0</p>

15、<p>　　K1 BIT P3.6 ;定義調(diào)時按鍵</p><p>　　K2 BIT P3.7 ;定義調(diào)分按鍵</p><p>　　K3 BIT P1.0</p><p><b>　　START: </b></p><p>　　MOV TMOD,#01H ;定時器0，工作模式1</p&

16、gt;<p>　　MOV TH0,#03CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H ;賦初值，定時50ms</p><p>　　SETB EA ;開中斷總開關</p><p>　　SETB TR0 ;開啟定時器0</p><p>　　SETB ET0 ;定時器0中斷允許位</p>

17、<p>　　MOV R6,#0 ;用于控制走時的基準時鐘源，計中斷次數(shù)</p><p>　　MOV R5,#0 ;R5用于控制掃描按鍵的時間間隔</p><p>　　MOV 20H,#0 ;秒個位寄存器清零</p><p>　　MOV 21H,#0 ;秒十位寄存器清零</p><p>　　MOV 22H,#0

18、 ;分個位寄存器清零</p><p>　　MOV 23H,#0 ;分十位寄存器清零</p><p>　　MOV 24H,#0 ;時個位寄存器清零</p><p>　　MOV 25H,#0 ;時十位寄存器清零</p><p>　　LJMP DISPLAY</p><p><b>　　TI

19、MER_0: </b></p><p><b>　　CLR EA</b></p><p><b>　　INC R6</b></p><p><b>　　INC R5</b></p><p>　　MOV TH0,#03CH</p><p>　　

20、MOV TL0,#0B0H ;重新賦初值，定時50ms</p><p>　　SETB EA</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　ADD_TIME:</b></p><p>　　CJNE R6,#20,EXIT ;定時器中斷20次，1秒到</p&g

21、t;<p><b>　　MOV R6,#0</b></p><p>　　INC 20H </p><p>　　MOV A,20H </p><p>　　CJNE A,#10,EXIT ;如果秒個位等于10，清零</p><p>　　MOV 20H,#00H </p>

22、;<p>　　INC 21H </p><p>　　MOV A,21H </p><p>　　CJNE A,#6,EXIT ;如果秒十位等于6，清零</p><p>　　MOV 21H,#00H </p><p>　　INC 22H </p><p><b>　　M

23、IN:</b></p><p>　　MOV A,22H </p><p>　　CJNE A,#10,EXIT ;如果分個位等于10，清零</p><p>　　MOV 22H,#00H </p><p>　　INC 23H </p><p>　　MOV A,23H <

24、/p><p>　　CJNE A,#6,EXIT ;如果分十位等于6，清零</p><p>　　MOV 23H,#00H </p><p>　　INC 24H </p><p><b>　　HOUR:</b></p><p><b>　　MOV A,25H</b>&

25、lt;/p><p>　　CJNE A,#2,LOOP ;如果時十位等于2，檢查時個位</p><p><b>　　MOV A,24H</b></p><p>　　CJNE A,#4,EXIT ;如果時個位等于4，清零</p><p>　　MOV 24H,#00H ;清零時個位</p><p&g

26、t;　　MOV 25H,#00H ;清零時十位 </p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p><b>　　LOOP:</b></p><p>　　MOV A,24H </p><p>　　CJNE A,#10,EXIT ;如果時個位等于10，清零</

27、p><p>　　MOV 24H,#00H </p><p><b>　　INC 25H</b></p><p>　　LJMP EXIT </p><p><b>　　EXIT:</b></p><p>　　LJMP DISPLAY ;刷新完畢，跳轉到顯示 </p>

28、;<p><b>　　DISPLAY:</b></p><p>　　MOV DPTR,#TABLE</p><p><b>　　MOV A,20H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b><

29、;/p><p><b>　　CLR P2.0</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.0 ;顯示秒個位</p><p><b>　　MOV A,21H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p>

30、;<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.1</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.1 ;顯示秒十位</p><p>　　MOV A,#0BFH</p><p&g

31、t;<b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.2 ;顯示“-”</p><p><b>　　MOV A,22H</b></p>

32、<p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.3</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.3 ;顯示分個位</p><p>

33、;<b>　　MOV A,23H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.4</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p&

34、gt;　　SETB P2.4 ;顯示分十位</p><p>　　MOV A,#0BFH</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.5</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P

35、2.5 ;顯示“-”</p><p><b>　　MOV A,24H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　CLR P2.6</b></p><p&g

36、t;　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.6 ;顯示時個位</p><p><b>　　MOV A,25H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b

37、>　　CLR P2.7</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P2.7 ;顯示時十位</p><p><b>　　KEY_SCAN:</b></p><p>　　JNB K1,ADD_HOUR</p><p>　　JNB K2,AD

38、D_MIN</p><p>　　JNB K3,REST</p><p>　　LJMP ADD_TIME ;無鍵按下，跳至走時</p><p><b>　　ADD_HOUR:</b></p><p>　　INC 24H ;小時加1</p><p>　　LJMP HOUR;更新</p

39、><p><b>　　ADD_MIN:</b></p><p>　　INC 22H ;分鐘加1</p><p>　　LJMP MIN ;更新</p><p><b>　　REST:</b></p><p>　　MOV 20H,#0 ;秒個位寄存器清零</

40、p><p>　　MOV 21H,#0 ;秒十位寄存器清零</p><p>　　MOV 22H,#0 ;分個位寄存器清零</p><p>　　MOV 23H,#0 ;分十位寄存器清零</p><p>　　MOV 24H,#0 ;時個位寄存器清零</p><p>　　MOV 25H,#0 ;時十位

41、寄存器清零</p><p>　　LJMP DISPLAY</p><p><b>　　EXIT0:</b></p><p>　　LJMP ADD_TIME</p><p><b>　　DELAY: </b></p><p>　　MOV R7,#250 ;掃描延時 &l

42、t;/p><p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p>　　RET </p><p>　　TABLE: ;數(shù)碼管字形顯示編碼表</p><p>　　DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H ,90H ;字形顯示編碼<

43、/p><p>　　END ;程序結束</p><p><b>　　主程序流程圖：</b></p><p><b>　　分流程圖：</b></p><p>　　第五章 整體的各部分電路圖及PCB板圖</p><p>　　（1）三極管連接電路：</p>

44、<p>　　（2）數(shù)碼管及其各腳連接情況：</p><p><b>　?。?）按鍵：</b></p><p>　?。?）電源、地、排針：</p><p>　?。?）單片機及其各口連接電路：</p><p>　　（6）PCB板的布線圖：</p><p>　　第六章 元器件清單</p