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单片机电子时钟课程设计设计报告

单片机电子时钟设计
一、作品功能介绍
该作品是个性化电子钟设计,技术上主要用单片机(AT89S52)主控,6位LED数码显示,分别显示“小时:分钟:秒”。

该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。

功能介绍:
(1)上电以后自动进入计时状态,起始于00:00:00。

(2)设计键盘调整时间,完成时间设计,并设置闹钟。

(3)定时时间为1/100秒,可采用定时器实现。

(4)采用LED数码管显示,时、分,秒采用数字显示。

(5)采用24小时制,具有方便的时间调校功能。

(6)具有时钟和秒表的切换功能。

使用方法:
开机后时钟在00:00:00起开始计时。

(1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。

(2)(2)按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。

(3)按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。

二、电路原理图
如原理图所示,硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。

电子时钟原理图
各个模块设计
1.单片机系统AT89S52 AT89S52概述:是一款非常适合单片机初学者学习的单片机,
它完全兼容传统的8051,8031的指令系统,他的运行速度
要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器,在此系统中
使用12MHz的晶振。

AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节
RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三
个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双
工串行口,片内晶振及时钟电路。

另外,AT89S52 可降至
0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲模
式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中
断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被
冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止……
主要性能:与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、 1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz 、三级加密程序存储器、 32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。

2、显示模块
LED数码管是由发光二极管构成的,亦称半导体数码管。

将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接,组成“8”字,再把发光二极管另一电极作笔段电极,就构成了LED数码管。

若按规定使某些笔段上的发光二极管发光,就能显示从0~9的…系列数字。

同荧光数码管(VFD)、辉光数码管(NRT)相比,它具有:体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短,能与TTL、CMOS电路兼容等的数显器件。

+、-分别表示公共阳极和公共阴极。

a~g是7个笔段电极,DP为小数点。

另有一种字高为7.6mm的超小型LED数码管,管脚从左右两排引出,小数点则是独立的。

本系统利用6位LED数码管显示时间,共阴极结构。

LED数码管由7段发光二极管组成,当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。

3.按键模块
本设计中主要有三个控制按键,按键功能为:
(1)P3.2为调时间模式,长按P3.2进入调分状态:分单元闪
烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,
时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。

(2)按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按
P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹
钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。

(3)按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4
暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。

4.晶振模块
在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。

而在芯片内部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器。

时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。

晶振电路
三、程序设计
源程序代码
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; AT89S52时钟程序 ;;
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*****************************************************************定时器T0、T1溢出周期为50MS,T0为秒计数用, T1为调整时闪烁及秒表定时用,
P3.2、P3.3、P3.4为调整按钮,P0口为字符输出口,P2为扫描口,P1.2为蜂呜器口,采用共阳显示管。

50H-55H为闹钟定时单元,60H-65H为秒表计时单元,70H-75H为显示时间单元,76H-79H 为分时计时单元。

03H标志=0时钟闪烁,=1秒表, 05H=0,不闹铃,=1要闹铃. 07H每秒改变一次, 用作间隔呜叫.
*****************************************************************
DISPFIRST EQU 30H ;显示首址存放单元
BELL EQU P1.2
CONBS EQU 2FH ;存放报时次数
CLOCK EQU 2DH
****************************************
中断入口程序
****************************************
ORG 0000H ;程序执行开始地址
LJMP START ;跳到标号START执行
ORG 0003H ;外中断0中断程序入口
RETI ;外中断0中断返回
ORG 000BH ;定时器T0中断程序入口
LJMP INTT0 ;跳至INTTO执行
ORG 0013H ;外中断1中断程序入口
RETI ;外中断1中断返回
ORG 001BH ;定时器T1中断程序入口
LJMP INTT1 ;跳至INTT1执行
ORG 0023H ;串行中断程序入口地址
RETI ;串行中断程序返回
****************************************
以下程序开始 ;;
****************************************
整点报时用
QQQQ: MOV A,#10H
MOV B,79H
MUL AB
ADD A,78H
MOV CONBS,A
BSLOOP: LCALL DS21MS
LCALL DL1S
LCALL DL1S
LCALL DL1S
DJNZ CONBS,BSLOOP
CLR 08H ;清整点报时标志
AJMP START1
****************************************
主程序开始 ;;
****************************************
START: LCALL ST ;上电显示00:00:00
MOV R0,#00H ;清00H-7FH内存单元
MOV R7,#80H ;
CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;
INC R0 ;
DJNZ R7,CLEARDISP ;
MOV 20H,#00H ;清20H(标志用)
MOV 55H,#1
MOV 54H,#2
MOV 7AH,#0AH ;放入"熄灭符"数据
MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位定时器
MOV TL0,#0B0H ;50MS定时初值(T0计时用)
MOV TH0,#3CH ;50MS定时初值
MOV TL1,#0B0H ;50MS定时初值(T1闪烁定时用) MOV TH1,#3CH ;50MS定时初值
SETB EA ;总中断开放
SETB ET0 ;允许T0中断
SETB TR0 ;开启T0定时器
MOV R4,#14H ;1秒定时用计数值(50MS×20) MOV DISPFIRST,#70H ;显示单元为70-75H
;以下主程序循环。

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