单片机课程设计-电子时钟2968502658.docx

单片机课程设计
-----定时闹铃

系别： 电子通信工程系
专业： 应用电子技术
班级： 嵌入式091班

姓名： 黄文钦
学号： 2009080202338
实训地点：
实训时间：2011年1月10日至1月14日

1.概述
1.1 系统的作用
本系统是利用STC89C52单片机结合6个七段显示器以24时制“时时分分秒秒”格式显示时间的电子定时闹铃，系统可以设置2组定时闹铃；当定时闹铃时，该电子时钟通过蜂鸣器发出嘀嘀嘀嘀响声;本系统还具有整点报时功能，当现在时间为整点报时。还有秒表功能，由于该电子定时闹铃有强大功能可以在多种场合下使用，利用七段显示器发光也可以在夜晚和黑暗场合下使用。
1.2 系统的功能要求
（1）使用6位七段显示器显示24时制时间。
（2）时间显示格式为“时时分分秒秒”。
（3）定时闹铃功能。
（4）整点报时功能：当现在时间为整点时响铃。
（5）定时闹铃和现在时间模式可以互相切换而不影响各自功能。
（6）具有4个按键来进行功能设置，可以设置当前时间、闹铃的时间设置和秒表开关设置。
（7）具有秒表计时功能
（8）调时区域闪烁
（9）通过复位按键可以重启系统。

2.系统的硬件设计
2.1系统的电路原理
（1）系统以STC89C52单片机为本电路的核心元件，通过单片机的P0.0～P0.7引脚和A102J排阻加上拉电压来驱动七段显示器段显示数字。
（2）通过单片机的P2.2～P2.7引脚连接A103J排阻拉升电压信号，控制共阴极七段显示器连通接地来循环点亮6位七段显示器。
（3）在七段显示器供电的同时由P0脚驱动显示不同数字。根据人眼的视觉暂留特点，调整延迟时间使所观察到时间数字是稳定的数字。
（4）系统使用了YXDZ蜂鸣器,通过单片机P3.0引脚连接8550PNP三极管推动发声。
（5）电路通过4个按键连接单片机P1.0～P1.3引脚低电平控制系统功能设置。
（6）单片机的复位电路，采用传统上电复位，通过Reset按键控制。
（7）系统通过一个发光二极管指示电路供电是或正常。
2.2 电原理图

图1 控制电路
2.3 各控制按钮控制功能说明
系统接通电源后指示灯LED亮，程序执行后工作，蜂鸣器发出两声响声，七段显示器显示“00 00 00”，表示程序开始执行，然后显示现在时间，按下操作键K1～K4动作如下:
（1）按操作键K1，进入“设置现在时间”模式后，操作键功能如下：
Ø 操作键K1：当前区域加1。
Ø 操作键K2：当前区域减1。
Ø 操作键K3：分、时区域切换。
Ø 操作键K4：设置完成，退出。
（2）按操作键K2,进入“显示、设置闹铃时间”模式后，操作键功能如下：
Ø 操作键K1：当前闹铃区域加1。
Ø 操作键K2：当前闹铃区域减1。
Ø 操作键K3：分、时区域切换
Ø 操作键K4：第一次进入第二组，第二次为退出。
（3）按操作键K3：进入“秒表”模式后，操作键功能如下：
Ø 操作键K1：启动秒表。
Ø 操作键K2：停止秒表。
Ø 操作键K3：清零。
Ø 操作键K4：退出。
（4）按操作键K4：在响铃时关闭闹钟自动退出，不是响铃则进入“设置闹铃的开关”模式后，操作键功能如下：
Ø 操作键K1：启动当前闹铃。
Ø 操作键K2：停止当前闹铃。
Ø 操作键K3：切换闹铃组。
Ø 操作键K4：设置完成，退出。
（5）按操作键Reset：复位键，系统重启。

3.软件设计
3.1 资源分配表和程序流程图
表一 程序内存资源分配表
内存地址
变量名称
作用说明
20H

存放50毫秒计时
21H

存放0.5秒计时
22H
SECON
存放1秒计时
23H
MIN
存放1分计时
24H
HOUR
存放1小时计时
25H

用于中断1（#6H）
26H

用于显示中的闪烁
27H.0

闹钟标志位
27H.1

允许响铃
27H.2

用于标志分、秒（1为秒），闹钟功能时也一样
27H.3

闹钟总开关（1为开）
27H.4

用于闪烁标志
27H.5

用于闪烁
27H.6

秒表标志
27H.7

两组闹钟的标志位，默认值为0
28H-29H

用于保存闪烁时的调时区地址
30H-35H

存放调时区地址
36H
DISP
用于存放要显示的首字（例如秒）
37H-39H

第一组闹钟的时分
40H
SP
栈底
50H-52H

秒表
53H-55H

第二组闹钟的时分
56H

存放闹钟调分地址
57H

存放闹钟调时地址
2AH.0

闹钟组的切换标志（默认值为0）
2AH.1

切换（默认值为0）
2AH.2

闹钟第二组开关（默认值为0）

表二 芯片端口资源分配表
芯片端口
变量名称
作用说明
P1.0
K1
操作键K1
P1.1
K2
操作键K2
P1.2
K3
操作键K3
P1.3
K4
操作键K4
P1.7
SPK
压电喇叭控制信号
P0

七段显示器数数字形状控制
P2.2

控制时间小时的十位七段显示器亮灭
P2.3

控制时间小时的个位七段显示器亮灭
P2.4

控制时间分钟的十位七段显示器亮灭
P2.5

控制时间分钟的个位七段显示器亮灭
P2.6

控制时间秒钟的十位七段显示器亮灭
P2.7

控制时间秒钟的个位七段显示器亮灭
P3.0
BELL
蜂鸣器
P3.1

LED半秒闪烁
P3.2

LED显示第一组闹钟是否开启
P3.3

LED显示第二组闹钟是否开启

表三 寄存器资源分配表
组
寄存器
作用说明

第
0
组
R0
存放秒显示地址
R1
显示首址
R2
#06H
R3
#0FEH
R4
#3H
R6、R7
延时初始值
第
1
组
R0
用于keyB、C
R5
用于中断

图2主程序控制流程图
初始化定时器

N
Y
Y
进入“设置闹铃的开关”模式
④
进入“秒表
”模式
③
Y
进入“显示、设置闹铃时间”模式
②
进入“设置现在时间”模式
①
N
N
是否按K4键？
是否按K3键？
是否按K2键？
N
Y
是否按K1键？
扫描显示器更新时间,
启动定时器T0
初始化变量
开始

N
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
调时区切换
当前区减1
当前区加1
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
更新时间显示
设置现在时间
①N
切换二组闹铃
第一次
更新显示
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
时分切换
当前区减1
当前区加1
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
转换闹铃模式
显示设置闹铃时间

② ③
N
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
清零
关闭
启动
KEY3
KEY2
KEY4
KEY1
秒表显示
秒表

④
显示
KEY1
N
N
Y
Y
Y
Y
退出
闹铃组切换
关当前闹铃
开当前闹铃
KEY3
KEY2
KEY4
闹钟正在响
关闭响铃
秒表

N
中断程序T0
置标志位
N
检测闹铃
时变量变0
Y
Y
整点报时
时变量=24
分=0时加1
分变量=60
秒=0分加1
N
Y
Y
Y
清标志位
21H=2
次数到
检查闹铃开、关
响铃
N
N
Y
Y
Y
Y
1
Y

N
0
N

秒变量加1
秒变量=60
标志位
21H加1半秒指示灯闪
累加器入栈
重新载入计数初值、定时器计数10次
计时中断程序开始
计时中断程序结束
将累加器出栈
中断程序T1
1
1
1
0
0
0
分=60
秒=60
中断返回
分变量=0

秒变量=0

分变量加1

毫秒变量=0

秒变量加1

10毫秒单元加1

毫秒=1000
重装初始值
中断返回
1
0
6次
取反闪烁标志

0
1
重装初始值
中断程序1开始
用以闪烁、秒表

标志位
3.2 源程序清单
本系统程序清单如下:
;---------------------------------------------------------------
;8052 CLOCK WITH SEGX6 CLOCK + 2ALARM + TIMER + SW
;时钟+2闹钟+响铃+秒表
;89C52 ASM USE:Keil
;----------------------------------------------程序功能说明---
;-->K1:设置现在时间
; -->K1:当前单元加1
; -->K2:当前单元减1
; -->K3:切换单元区
; -->K4:OK
;-->K2:显示和设置闹铃时间,2个闹铃
; -->K1:当前单元加1
; -->K2:当前单元减1
; -->K3:切换单元区
; -->K4:切换闹铃组，第二次为OK
;-->K3:设置秒表
; -->K1:秒表启动
; -->K2:秒表暂停
; -->K2:秒表清零
; -->K4:OK
;-->K4:设置闹铃开关（当真正闹铃时停掉闹钟并退出）
; -->K1:当前闹铃组开
; -->K2:当前闹铃组关
; -->K3:切换闹组
; -->K4:OK
;---------------------------------------------------------------

KEY1 EQU P1.0 ;调时间调分再调时
KEY2 EQU P1.1
KEY3 EQU P1.2
KEY4 EQU P1.3
SECON EQU 22H ;时钟的秒
MIN EQU 23H
HOUR EQU 24H
DISP EQU 36H ;显示的首地址存放
BELL BIT P3.0
ORG 0000H
LJMP START
ORG 000BH
LJMP T0_INT
ORG 001BH
LJMP T1_INT
ORG 0100H
START: MOV 20H,#00H
MOV 21H,#00H ;0.5秒计时
MOV 22H,#00H ;1秒计时
MOV 23H,#00H ;1分计时
MOV 24H,#00H ;1h计时
MOV 38H,#01H ;闹钟分
MOV 39H,#00H ;闹钟时
MOV 37H,#101 ;第一组闹钟的首字节显示"-1"
MOV 53H,#102 ;第二组闹铃的首字节显示”-2“
MOV 25H,#6H ;中断1,50ms*6=0.3s闪烁一次
MOV TMOD,#11H
MOV TL1,#0B0H
MOV TH1,#3CH
MOV TL0,#0B0H
MOV TH0,#3CH
SETB ET0
SETB ET1
SETB EA
SETB TR0
MOV SP,#40H
;*********主程序*********
MAIN: MOV DISP,#SECON
LCALL DISPLAY
LCALL KEYA
LCALL KEYB
LCALL KEYC
LCALL KEYD
SJMP MAIN

/*数码管显示*/
DISPLAY:PUSH PSW
MOV PSW,#08H ;用第二组寄存器
MOV R0,DISP
MOV R1,#30H
MOV R4,#03H;秒分时
LOOP0: MOV A,@R0
MOV B,#10
DIV AB
MOV @R1,B
INC R1
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R4,LOOP0

DISKEY: MOV R1,#30H ;显示缓冲区首址
MOV R2,#06H
MOV R3,#0FEH
CLR 27H.5
MOV 29H,28H
PLAY: MOV A,@R1
MOV DPTR,#TABLE
MOVC A,@A+DPTR
;*********** 闪烁用
JNB 27H.4,WEN ;在调时时用作熄灭,1为开
MOV 26H,A
MOV A,R1
CJNE A,29H,WEN1
JB 27H.5,LPPC1
INC 29H
SETB 27H.5
LPPC1: CLR A
SJMP WEN
WEN1: MOV A,26H
;***********
WEN: MOV P0,A
MOV P2,R3
INC R1
LCALL DELAY
MOV A,R3
RL A
MOV R3,A
DJNZ R2,PLAY
POP PSW
RET
DELAY: MOV R6,#4
D1: MOV R7,#250
D0: DJNZ R7,D0
DJNZ R6,D1
RET
TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
/*中断T0处理*/
T0_INT: MOV TL0,#0B0H
MOV TH0,#3CH
PUSH ACC
INC 20H
MOV A,20H
CJNE A,#10,EXIT
JNB 27H.3,LQQ1
SJMP LQQ2
LQQ1: JNB 2AH.2,LP0
LQQ2: JNB 27H.1,LP0 ;闹铃检查1响
CPL BELL
DJNZ R5,LP0 ;响铃次数
SETB BELL
CLR 27H.1
LP0: MOV 20H,#00H
CPL P3.1 ;半秒led闪烁
INC 21H
MOV A,21H
CJNE A,#2,EXIT
SETB BELL ;关闭整点报时
MOV 21H,#00H
INC SECON
MOV A,SECON
CJNE A,#60,EXIT
SETB 27H.0 ;闹钟检查标志

MOV SECON,#00H
INC MIN
MOV A,MIN
CJNE A,#60,EXIT
CPL BELL ;整点报时启动
MOV MIN,#00H
INC HOUR
MOV A,HOUR
CJNE A,#24,EXIT
MOV HOUR,#00H
EXIT: JNB 27H.3,EXITQ;闹铃1组开关1为开
JNB 27H.0,EXITQ;闹钟检查
MOV A,MIN
CJNE A,38H,EXITQ
MOV A,HOUR
CJNE A,39H,EXITQ
SETB 27H.1
MOV R5,#120
EXITQ: JNB 2AH.2,EXIT1
JNB 27H.0,EXIT1
CLR 27H.0
MOV A,MIN
CJNE A,54H,EXIT1
MOV A,HOUR
CJNE A,55H,EXIT1
SETB 27H.1
MOV R5,#120
EXIT1: POP ACC
RETI
;**********************
;*********KEY1********
KEYA: JB KEY1,LOOP1
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY1,LOOP1
JNB KEY1,$
CLR TR0
MOV 28H,#32H; 从分闪烁
SETB TR1
MOV SECON,#0H
SETB 27H.2
MOV R0,#MIN
;************
LCP0: LCALL DISPLAY
JB KEY3,LCP1
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JNB KEY3,$
CPL 27H.2
JB 27H.2,LP1
MOV R0,#HOUR
MOV 28H,#34H
SJMP LCP1
LP1: MOV R0,#MIN
MOV 28H,#32H
LCP1: JB KEY1,LCP2
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY1,LCP2
JNB KEY1,$
LCALL ADD1
LCP2: JB KEY2,LCP5
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY2,LCP5
JNB KEY2,$
LCALL DEC1
LCP5: JB KEY4,LCP0
LCALL DISPLAY
JB KEY4,LCP0
JNB KEY4,$
LCALL DISPLAY
JNB KEY4,$
SETB TR0
CLR TR1 ;退出闪烁
CLR 27H.4 ;闪烁的标志还原
LOOP1: RET
;***********KEY2*********
KEYB: JB KEY2,LOOP1
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY2,LOOP1
JNB KEY2,$
LCALL DISPLAY
JNB KEY2,$
SETB TR1
CLR 2AH.0 ;闹钟组的切换
MOV 28H,#32H ;闪烁单元默认为份
CLR 27H.7 ;闹钟组0为1组
MOV DISP,#37H ;默认显示第一组闹铃时间
SETB 27H.2;为1时调分
MOV 56H,#38H
MOV 57H,#39H
MOV R0,#38H
;************
QQ1: LCALL DISPLAY ;闹钟的主要显示
JB KEY3,QQ2
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JNB KEY3,$
CPL 27H.2
JB 27H.2,LQ1
MOV R0,57H
MOV 28H,#34H
SJMP QQ2
LQ1: MOV R0,56H
MOV 28H,#32H
;***********加1
QQ2: JB KEY1,QQ3
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY1,QQ3
JNB KEY1,$
LCALL ADD1
;***********减1
QQ3: JB KEY2,QQ4
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY2,QQ4
JNB KEY2,$
LCALL DEC1
QQ4: JB KEY4,QQ1
LCALL DISPLAY
JB KEY4,QQ1
JNB KEY4,$
LCALL DISPLAY
JNB KEY4,$
MOV DISP,#53H
MOV 56H,#54H
MOV 57H,#55H
MOV R0,56H
CPL 2AH.0
JB 2AH.0,QQ1
MOV DISP,#SECON
CLR 27H.4 ;退出闪烁
CLR TR1
LPP1: RET
;*********KEY3***********秒表
KEYC: JB KEY3,QIN
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY3,QIN
MOV DISP,#50H
SETB 27H.6
QIN4: LCALL DISPLAY
JB KEY1,QIN1
LCALL DISPLAY
JB KEY1,QIN1
JNB KEY1,$
SETB TR1
QIN1: JB KEY2,QIN2
LCALL DISPLAY
JB KEY2,QIN2
JNB KEY2,$
CLR TR1
QIN2: JB KEY3,QIN3
LCALL DISPLAY
JB KEY3,QIN3
JNB KEY3,$
MOV 50H,#00H
MOV 51H,#00H
MOV 52H,#00H
QIN3: JB KEY4,QIN4
LCALL DISPLAY
JB KEY4,QIN4
JNB KEY4,$
CLR 27H.6
QIN: RET

;*********KEY4**********
KEYD: JB KEY4,WW1
LCALL DISPLAY
LCALL DISPLAY
JB KEY4,WW1
JNB KEY4,$
JNB 27H.3,WW6
CLR 27H.3
SETB P3.2
SJMP WW1
WW6: JNB 2AH.2,WW7
CLR 2AH.2
SETB P3.3
SJMP WW1
WW7: CLR 2AH.1
MOV DISP,#37H ;默认显示第一组闹铃时间
WW2: LCALL DISPLAY
JB KEY1,WW3
JNB KEY1,$
JB 2AH.1,WQQ1
SETB 27H.3
CLR P3.2
SJMP WW3
WQQ1: SETB 2AH.2
CLR P3.3
WW3: JB KEY2,WW4
JNB KEY2,$
JB 2AH.1,WQQ2
CLR 27H.3
SETB P3.2
SJMP WW4
WQQ2: CLR 2AH.2
SETB P3.3
WW4: JB KEY3,WW5
LCALL DISPLAY
JNB KEY3,$
CPL 2AH.1
JB 2AH.1,XXX1
MOV DISP,#37H
SJMP WW5
XXX1: MOV DISP,#53H
WW5: JB KEY4,WW2
LCALL DISPLAY
JB KEY4,WW2
JNB KEY4,$
LCALL DISPLAY
JNB KEY4,$

WW1: RET

;********加减子程序******
;*******加1子程序******
ADD1: JB 27H.2,MINU1
CJNE @R0,#23,LCP4
MOV @R0,#0H
SJMP EXIT2
MINU1: CJNE @R0,#59,LCP4
MOV @R0,#0H
SJMP EXIT2
LCP4: INC @R0
EXIT2: RET
/*减1子程序*/
DEC1: CJNE @R0,#00,LCP3
JB 27H.2,MINU2
MOV @R0,#23
SJMP EXIT3
MINU2: MOV @R0,#60
LCP3: DEC @R0
EXIT3: RET
;******************
T1_INT: JB 27H.6,SECOND ;为1时为秒表
MOV TL1,#0B0H
MOV TH1,#3CH
DJNZ 25H,EEE
MOV 25H,#6H
CPL 27H.4
EEE: RETI

; 秒表程序
SECOND: PUSH ACC ;在显示时怕中断时影响显示
MOV TL1,#0F7H ;本应该是#0F0H考虑到精度问题
MOV TH1,#0D8H
INC 50H
MOV A,50H
CJNE A,#100,XIN
MOV 50H,#00H
INC 51H
MOV A,51H
CJNE A,#60,XIN
MOV 51H,#00H
INC 52H
MOV A,52H
CJNE A,#60,XIN
MOV 52H,#00H
XIN: POP ACC
RETI
END