自动化专业单片机课程设计.docx

单片机课程设计题目：数字时钟的设计姓名：班级：指导老师：1、主要内容：根据单片机课程所学内容，结合其他相关课程知识，设计电子时钟，以加深对单片机知识的理解，锻炼实践动手能力，为以后的毕业设计和工作打下坚实基础。2、基本要求：本设计以MCS51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计。要求能显示出分、时、可调整各个时间，可以采用LED显不，也可以采用液晶显不C)MCS-51的引脚说明：MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：MCS-51的引脚说明：MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：-U.EZ Pi IEZ的.？匚马.匚2少1匚H.匚3PI. 口 匚 4RST/VPI3 匚耍 艮 XD% L 二TKDZTu 匚 S也拼L i专IM JFu E TM, I- 21 吼三竺俾* L_g 而/p冏I .EXTAL?端XTALT匚V缉匚23 5 5SV驯nnnrnnnnnn=l='nn4匚39闵272625242322217 ,543 nilfi ? S 乌马吟图3-2单片机的引脚Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚当8052通电时钟电路开始工作在RESET引脚上浮现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从000OH地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器RO-R7）的状态，8052的初始态。七段数码管的引脚图及使用：数码管使用条件：a、段及小数点上加限流电阻。b、使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定。c、使用电流：静态：总电流80mA（每段IomA）；动态：平均电流4-5mA峰值电流100mA上面这个只是七段数码管引脚图，其中共阳极数码管引脚图和共阴极的是一样的。1.ED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。右图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。固然，LED的电流通常较小，普通均需在回路中接上限流电阻。假如我们将和段接上正电源，其它端接地或者悬空，那末和段发光，此时，数码管显示将显示数字力”。而将、和段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2"。其它字符的显示原理类同。系统软件设计流程图这次的数字电子钟设计用到不少子程序，它们的流程图如下所示。主程序是先开始，然后启动定时器，定时器启动后在进行按键检测，检测完后，就可以显示时间。按键处理是先检测秒按键是否按下，秒按键如果按下，秒就加1；如果没有按下，就检测分按键是否按下，分按键如果按下，分就加1;如果没有按下，就检测时按键是否按下，时按键如果按下，时就加1；如果没有按下，就把时间显示。定时程序设计单片机的定时功能也是通过计数器的计数来实现的，此时的计数脉冲来自单片机的内部，即每一个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每经过1个机器周期的时间，计数器加1。如果MCS-52采用的12MHZ晶体，则计数频率为IMHz,即每过IUS的时间计数器加1。这样可以根据计数值计算出定时时间，也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。MCS-51单片机的定时器/计数器具有4种工作方式，其控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对特殊功能寄存器的编程，可以方便的选择定时器/计数器两种工作模式和4种工作方式。定时器/计数器工作在方式O时，为13位的计数器，由TLX（X=0.1）的低5位和THX的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进位，THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX.当定时器/计数器工作于方式1,为16位的计数器。本设计师单片机多功能定时器，所以MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式，计数输入信号是内部时钟脉冲，每一个机器周期产生一个脉冲使计数器增Io4.3.1 实时时钟实现的基本方法：时钟的最小计时单位是秒，但使用定时器的方式I,最大的定时时间也只能达到131mso我们可把定时器的定时时间定为50ms。这样，计数溢出20次即可得到时钟的最小计时单位：秒。而计数20次可以用软件实现。秒计时是采用中断方式进行溢出次数的积累，计满20次，即得到秒计时。从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。要求每满1秒，则“秒”单元中的内容加h秒”单元满60则“分”单元中的内容加1;“分”单元满60,则“时”单元中的内容加1；“时”单元满24,则将时、分、秒的内容全部清零。4.3.2 实时时钟程序设计步骤：（1） 选择工作方式，计算初值；（2） 采用中断方式进行溢出次数累计；（3） 从分一一时的计时是通过累加和数值比较实现的；（4） 时钟显示缓冲区：时钟时间在方位数码管上进行显示，为此在内部RAM中要设置显示缓冲区，共6个地址单元。显示缓冲区从左到右挨次存放时、分、秒数值；（5） 主程序：主要进行定时器/计数器的初始化编程，然后反复调用显示子程序的方法等待中断的到来。（6） 中断服务程序：进行计时操作（7）加1子程序：用于完成对时、分、秒的加操作，中断服务程序在秒、分、时加1时共有三种条调用加1产程序，包括三项内容：合字、加1并进行十进制调整分字1源程序如下：S_SETBITPLO;数字钟秒控制位M.SETBITP1.1;分钟控制位H_SETBITP1.2;小时控制位D_SETBITP1.3;天控制位SECONDEQU30HMINUTEEQU31HHOUREQU32HDAYEQU33HTCNTEQU34HORGOOHSJMPSTARTORGOBHLJMPINT.T0START:MOVDPTR,#TABLEMOVHOUR,#。；初始化MOVMINUTE,#0MOVSECOND,#0MOVDAY,#0MOVTCNT,#0MOVTMOD,#01HMOVTH0,#(6553650000)/256淀时50毫MOVTL0,#(65536-500()0)MOD256MOVIE,#82HSETBTRO判断是否有控制键按下,是哪一个键按下Ai：LcalldisplayJNBS_SET,S1JNBM_SET,S2JNBH_SET,S31.JMPAlSI:LCALLDELAY法颤动JBS_SET,A1INCSECOND渺值加J1MOVA5SECONDCJNEA,#60,JO；判断是否加到60秒MOVSECOND,#01.JMPKlS2:LCALLDELAYJBM.SET,A1Kl:INCMINUTE;分钟值加1MOVA,MINUTECJNEA,#60,Jl；判断是否加到60分MOVMINUTE,#01.JMPK2S3:LCALLDELAYJBH.SET,A1K2:INCHOUR;小时值加1MOVA,HOURCJNEA,#24,J2;判断是否加到24小时MOVHOUR,#01.JMPK3K3:INCDAY;天值加1MOVMINUTE,#0MOVSECOND*1.JMPAl0r>.nr>nr>rf>r>ri.r>.f1-r>.rJ.r>.r>r>.r>.rj.r>>O.r>.f>.r>.r>rj.t>>r>.r>.r>1-r>.r>r>.r>r>.r>.rj.r>.O.r>.r>.r>.；等待按键抬起JO:JBS_SET,A11.calldisplaysjmpjoJl:JBM.SET,A11.calldisplaySJMPJlJ2:JBH_SET,A11.calldisplaySJMPJ2*r>小止+t>r>小)水r>r>dr>中小t>>小0Or>b>r>小)>>r>>r>r>j>”!;定时器中断服务程序，对，分钟和小时的计数INT_T0:MOVMOVINCMOVCJNEINCMOVMOVTHO,#(65536-50000)/256TL0,#(65536-50000)MGD256TCNTA,TCNTA,#15,RETUNE;计时1秒SECONDTCNT,#0A,SECONDCJNEA,#60,RETUNEINCMINUTEMOVSECOND,#0MOVA,MINUTECJNEA,#60,RETUNEINCHOURMOVMINUTE,#0MOVA,HOURCJNEA,#24,RETUNEMOVHOUR,#0MOVMINUTE,#0MOVSECOND,#0MOVTCNT,#0RETUNE:RETI>止，>»>o>>>止小，4eo»>o，a>o+»>o>>o，>布>+;显示控制子程序DISPLAY:MOVMOVDIVCLRA,SECoND;显示秒B,#10ABP3.6MOVCA,A+DPTRMOVP2,ALCALLDELAYSETBMOVCLRMOVCP3.6A,BP3.7A,A+DPTRMOVP2,ALCALLDELAYSETBP3.7MOVA,MINUTE;显示分钟MOVDIVCLRB,#10ABP3.3MOVCA,A+DPTRMOVP2,A1.CALLDELAYSETBP3.3MOVCLRA,BP3.4MOVCA,A+DPTRMOVP2,ALCALLDELAYSETBP3.4CLRP3.2MOVA,#40HMOVP2,A1.CALLDELAYSETBP3.2CLRP3.5MOVA,#40HMOVP2,A1.CALLDELAYSETBP3.5MOVA,HOUR;显示小时MOVB,#10DIVABCLRP3.0MOVCA,A+DPTRMOVP2,A1.CALLDELAYSETBP3.0MOVA,BCLRP3.1MOVCA,A+DPTRMOVP2,A1.CALLDELAYSETBP3.1RETTABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40DELAY:MOVR6,#10Dl:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETEND运行截图如下：设计总结通过本次课程设计的制作，总结如下：设计一个电路，首先要深刻理解其原理，并根据其原理进行电路的设计。用理论指导实践可以达到事倍功半的效果，有坚实的理论做基础将会使设计变得得心应手。在设计电路的过程中应注意充分利用并扩展所学过的基础知识，设计的过程就是学习的过程，在设计过程中验证理论的正确性，弥补知识的漏洞。正确对待设计过程中遇到的错误，遇到错误与问题要敢于面对并设法找到解决的办法。通过对该电路的设计过程我实现了从一个没学过PROTEL的人到掌握基本的操作的转化而且我还查阅了不少相关资料，更深刻地认识和巩固了平时所学的知识，使理论与实践有机结合。