51单片机数码管时钟电路的设计

1、数码管时钟电路的设计1、 设计目的：通过这次课程设计掌握单片机系统的基本设计步骤及设计思路，掌握汇编语言的用法及各种指令的含义，比较熟练的运用指令进行单片机系统的设计的，熟悉用KEIL软件进行汇编语言的汇编，以及把代码写入实验板中，观测代码结合实际的运行结果后进行调整，体会到编程的分析问题、确定算法、画程序流程图、编写程序、程序功能模块化的优点的各各步骤。2、 设计要求：LED数码管时钟电路采用24h计时方式，时、分、秒用六位数码管显示。该电路采用AT89C2051单片机，使用3V电池供电，只使用一个按键开关即可进入调时、省电（不显示LED数码管）和正常显示三种状态。3、 设计实验内容：1. 硬件的设计 其采用AT89C51单片机应用设计，LED显示采用动态扫描方式实现，P0口输出段码数据，P2口输出位码数据 ，P1.1、P1.2接按钮开关。为了提供LED数码管的驱动电流，采用6MHz晶振。2. 系统总体分析系统主要包含四大模块：显示模块、时间计时模块、模式切换模块和模式设置模块。l 显示模块：主要由主循环负责。内存中开辟了一段8字节的内存空间，用作数据显示的字符缓冲区。主循环不断将缓

2、冲区中的字符呈现至数码管。l 时间计时模块：电子钟的核心模块，记录了时间的时、分、秒信息。l 模式切换模块（MODE）：切换电子钟的设置模式，包括时设置、分设置、秒设置、闹铃开关设置、闹铃时设置和闹铃分设置。相关数据被设置时将闪烁显示。l 模式设置模块（CONFIG）：通过判断设置模式（MODE），执行相应的设置。如时、分、秒的增1以及闹铃开关的变换。另外，主循环还负责扫描键盘，检测相应键是否被按下，若MODE键被按下则在特定单元中登记该功能，并启动定时器1，然后返回继续执行显示功能。在定时器1中断时，被登记的功能正式执行。期间用时约10ms，用以消除机械抖动。主循环流程图大致如下：开始键被按下登记相应功能数码管显示是否 图（一）主循环流程图定时器1中断服务程序流程图如下：定时器1中断logfunc = ?执行MODE执行CONFIG结束MODECONFIG 图（二）定时器1中断服务程序流程图3. 系统主要程序的设计 1) 主程序本设计中的主程序主要负责对键盘扫描及显示数据，还包括判断是否闹钟正在活动。若键盘中的P1.6（模式键）或P1.7（设置键）被按下，登记将被执行的功能，主循环不

3、负责功能模块的执行。若闹钟正在活动，调用蜂鸣函数。其中bPalse标识了一秒的前半秒和后半秒，是为了控制显示数据的半秒闪烁。主函数还包含初始化操作，以下省略。loop: MOV B, #01111111B ；位选通信号 MOV R0, #prebuf - 01H ；数据缓冲区nextnum: ACALL keyscan ；扫描键盘 INC R0 MOV A, R0 PUSH ACC MOV A, B RL A MOV B, A JB bPalse, show ORL A, dmask JNB bAlaIng, show MOV led, #0FFH ACALL beeponce 若闹铃活动，调用蜂鸣函数 DEC SP SJMP loopshow: PUSH ACC ACALL displayone 在特定数码管显示数据。 DEC SP DEC SP ACALL delay CJNE R0, #prebufend, nextnum SJMP loopkeyscan: JNB keym, keymode ；若切换键被按下，登记“切换”功能 JNB keyc, keyconf ；若设置键被按

4、下，登记“设置”功能 RET;=;log function mode;=keymode: MOV funclog, #01H ;key act ACALL funcperform ；激活“功能执行模块”（见下文）， RET;=;log function config;=keyconf: MOV funclog, #02H ACALL funcperform ；激活“功能执行模块”（见下文） RET2) 显示子程序在特定数码管显示数据，通过堆栈传递参数。第一个参数是待显示的字符，第二个参数是位选通信号。函数通过查字形码表将字形显示至数码管。displayone: PUSH ACC PUSH PSW MOV A, R0 PUSH ACC PUSH B MOV PSW, #00H MOV A, SP SUBB A, #07H MOV R0, A MOV A, R0 INC R0 MOV B, R0 PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR, #metrix MOVC A, A + DPTR JNB bPalse, noft ANL A, ftnoft: MOV lmask, B

5、MOV led, A POP DPH POP DPL POP B POP ACC MOV R0, A POP PSW POP ACC RET3) 定时器TO中断服务程序 电子钟的计秒程序，负责计算时间。act: ;main timer actor CJNE R2, #0BH, con CLR bPalse ;palse per secondcon: DJNZ R2, leave MOV R2, #14H PUSH ACC PUSH PSW MOV PSW, #00H MOV A, s ;s INC A DA A MOV s, A CJNE A, #60H, incn MOV s, #00H MOV A, m ;m INC A DA A MOV m, A CJNE A, #60H, incn MOV m, #00H MOV A, h ;h INC A DA A MOV h, A CJNE A, #24H, incn MOV h, #00Hincn: SETB bPalse JNB bAlaOn, alarmoff ACALL checkala ;check alarm when alar

6、m is ONalarmoff: MOV A, npage ANL A, #02H JNZ skip ACALL prepareskip: POP PSW POP ACCleave: MOV TH0,#03CH MOV TL0,#0B0H RETI4) 模式切换程序切换设置模式，包括时间时设置、时间分设置、时间秒设置、闹铃开关设置、闹铃时设置、闹铃分设置。mode: ;mode ;SETB P3.2 PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH JNB bAlaIng, modeskip SETB bKick ;stop alarm CLR bAlaIng SJMP modeleavemodeskip: MOV npage, #00H MOV DPTR, #maskdat MOV A, cmode INC A CJNE A, #07H, enmode MOV A, #00Henmode: MOV cmode, A ANL A, #04H JZ notalapage MOV npage, #02H ACALL preala ；时钟调整页准备notalapage: MOV A, cmode MOVC A, A + DPTR MOV dmask, A ；设置时闪烁modeleave: POP DPH POP DPL POP PSW POP ACC RET5) 模式设置程序对时间量执行加1，特别的闹铃开关执行开关设置。conf: ;conf ;SETB P3.3 PUSH ACC PUSH PSW MOV PSW, #00H MOV A, cmode PUSH DPL PUSH DPH JNB bAlaIng, confskip ;SETB bKick ;stop alarm ;CLR bAlaIng SJMP confleaveconfskip: MOV DPTR, #confset RL A JMP A + DPTRset1: ；时设置 MOV A, h INC

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