第10章
单片机系统的开发与应用
10.3.2 数码管数字时钟电路的设计
1. 系统硬件电路的设计 单片机控制的数码管时钟电路如图10-6所示，它采 用的是AT89C51单片机，只用了 P1口和P2口，P0、P3 口可用于扩展显示年、月、日等功能。为了简化硬件
电路，LED显示采用动态扫描方式实现，P1口输出段
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开 始
保护现场 N
1s到 否 ？
Y 秒单元加1 N
N
60s到 ？
Y
秒 单 元 清 0， 分 单 元 加 1 N N
60min到 ？
Y
分 单 元 清 0， 时 单 元 加 1 N N
24h到 ？
Y 时单元清零
恢复现场
中断返回
图10-8 T0中断服务程序
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SJTZ1:
CLR
CLR
TR0
ET0 ；关闭T0中断
；关闭T0 ；调用1 s延时程序
LCALL YS1S JB P2.7，KMTES
；按键时间小于1 s，进入省电状态
MOV
R2，#06H
；进入调时状态，置闪烁定时初值
SETB SETB
ET1 TR1
；允许T1中断 ；启动T1
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7所示。
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开 始
内存单元清零
T0， T1为 16位 计 数 器
允 许 T0中 断
调用显示子程序
N
P2.7＝ 0 ？
Y 调时程序
图10-7 主程序流程图
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2) 显示子程序 数码管显示的数据存放在50H～55H内存单元中，
其中50H、51H单元存放秒数据，52H、53H单元存放
分数据，54H、55H单元存放时数据。时间数据采用 BCD码表示，对应的显示用段码表存放在ROM中。
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3) 定时器T0中断服务程序
时钟的最小计时单位是秒，60 s进位1 min，60 min 进位1 h。定时器T0用于产生最小单位1 s，定时时间为 50 ms，中断累计20次即为1 s。计数单元中的十进制 BCD数每逢60进位。程序流程图如图10-8所示。
P0口
P3口 5V 10 F 8.2 k 12MHz XTAL2
RST
30 pF 30 pF
5V
XTAL1 VSS
10 k 按键
图10-6 AT89C51数字时钟电路图
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2. 系统软件的设计 1) 主程序
主程序功能主要是初始化、正常显示时间和判断功
能转换键。显示时间调用显示子程序。当 P2.7 端口按 键按下时，转入调时功能程序。主程序流程图如图10-
XYZ2：JNB
CLR XYZ4：JB
P2.7，XYZ1
01H
；P2.7端为0，等待
；置调分标志位为1 ；等待键按下 ；延时0.5 s
P2.7，XYZ3 YS05S
LCALL JNB
P2.7，XYZHH
；按键时间大于0.5 s，转到调小时状态
MOV R0，#53H
；按键时间小于0.5 s，进入调分状态 LCALL ADD1
码数据，P2.0～P2.5端作扫描输出控制端，P2.7作功能 转换按键输入端。LED采用共阳极数码管，由三极管
9012提供驱动电流。为了提高计时精度，所采用的晶
振频率为12 MHz。
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AT89C51 V CC P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P2.6 P2.7 5V 时十位 g f e d c b a 3.9 k g f e d c b a 3.9 k 时个位 g f e d c b a 3.9 k 分十位 g f e d c b a 3.9 k 分个位 g f e d c b a 3.9 k 秒十位 g f e d c b a 3.9 k 5V 秒个位
MAINT1: JNB
LCALL P2.7，SJTZ0
XSZCX
；调用显示子程序 ；功能键按下，进入调时程序 SJMP MAINT1
SJTZ0：
LCALL
JNB SJMP
XSZCX
；通过调用显示时间程序延时消抖动 P2.7，SJTZ1 MAINT1
；功能键没有按下，显示时间
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MOV
MOV MOV MOV SETB
TL0，#0B0H
TH0，#3CH TL1，#0B0H TH1，#3CH EA
；置50 ms定时初值
；开中断
SETB
SETB MOV
ET0
TR0 R4，#14H
；允许T0中断
；启动T0 ；用于产生1 s定时
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；调时间加1子程序
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MOV CLR CJNE
A，R3 C
；取要调整的单元数据
A，#60，QWELR MOV DEC
；小于60转到XYZ4循环 A ；大于或等于60，清零
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6) 延时程序 系统使用三个延时程序。因为系统是动态显示，
为了确保系统在有效显示时间范围内(约50 ms)必须执
行显示程序，所以0.5 s的延时程序是通过执行显示程 序约81遍实现的。
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程序如下： ORG AJMP 0000H MAINT ；转主程序
4) 定时器T1中断服务程序 进行时间调整时，正在被调整的时间以闪烁形式表 现，定时器T1用于产生闪烁的时间间隔，每隔0.3 s闪 烁一次。程序流程图略。 5) 调时功能程序
调整时间程序的方法是：按下功能键，当按下时间
小于1 s时，进入省电状态，大于1 s时，进入调分状态， 等待操作，此时计时器停止走动。
NOP
ORG AJMP NOP ORG AJMP NOP 001BH INT11 ；转定时器T1中断程序 000BH INT01 ；转定时器T0中断程序
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******主程序****** MAINT： MOV R0，#7FH ；00H～7FH单元清零
CLR
A
WZ1：MOV @R0，A DJNZ MOV MOV MOV R0，WZ1 SP，#30H 5AH，#0AH TMOD，#11H ；置堆栈指针 ；放入“熄灭符”数据 ；设T0，T1为16位定时器