51单片机数码管时钟电路的设计-AT89C51
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广东石油化工学院
《51单片机原理与实践》课程设计报告
学院计算机与电子信息学院
专业
班级
学号
姓名
指导教师
课程成绩
完成日期 2010年12月27日
数码管时钟电路的设计
一、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。
二、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。
三、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。
●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。主循环不断将缓冲区中的字符呈现至数码管。
●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。
●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。
●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:
图(一)主循环流程图
定时器1中断服务程序流程图如下:
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
show:
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 loop
keyscan:
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)
RET
2)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