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1、一、设计内容该课程设计是利用MCS-51单片机内部的按时/计数器、中断系统、和行列键盘和LED 显示器等部件，设计一个单片机电子时钟。设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键 实现设置时刻和暂停、启动操纵等。二、电子时钟设计思想：用按时/计数器TO,工作于按时，采纳方式1,对12MHZ的系统时钟进行按时计数， 初值设为XXYY （自己计算）。形成定不时刻为50ms。用片内RAM的7BH单元对50ms 计数，计20次产生秒计数器78H单元加1,秒计数器加到60那么分计数器79H单元加1, 分计数器加到60那么时计数器7AH单元加1,时计数器加到24那么时计数器清0。然后把 秒、分、时计数器分成
2、十位和个位放到8个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。显 示格式为小时十位、小时个位-分十位、分个位-秒十位、秒个位。在处置进程中加上了按 键判定程序,能对按键处置。三、MCS-51单片机系统简介单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部份组成。硬件系统是指单片机和扩展的存 储器、 IO 接口、外围扩展的功能芯片和接口电路。软件系统包括监控程序和各类应用程序。在单片机应用系统中,单片机是整个系统的核心,对整个系统的信息输入、处置、信 息输出进行操纵。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路和扩展的存储器和IO接口， 使单片机应用系统能够运行。在一个单片机应用系统中,往往都会输入信息和显示信息,
3、这就涉及键盘和显示器。 在单片机应用系统中,一样都依照系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器 一样都没有统一的规定,有的系统功能复杂,需输入的信息和显示的信息量大,配置的键盘 和显示器功能相对壮大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED 指示灯就能够够进行处置了。在单片机应用系统在中配置的键盘能够是独立键盘,也可能是 矩阵键盘。显示器能够是LED指示灯，也能够是LED数码管，也能够是LCD显示器，还 能够利用CRT显示器。单片机应用系统中键盘一样用的比较多的是矩阵键盘，显示器用的 比较多的是LED数码管还LCD显示器。四、MCS-51单片机内部按时器计数器、中
4、断系统简介按时器计数器一、MCS-51系列中51子系列有两个16位的可编程按时计数器可：按时计数器T0和 按时计数器T1。它由加法计数器、方式寄放器TMOD、操纵寄放器TCON等组成。方式 寄放器用于设定按时计数器T0和T1的工作方式，操纵寄放器用于对按时计数器启动、停 止进行操纵。二、每一个按时计数器既能够对系统时钟计数实现按时，也可之外部信号计数实现计数 功能通过编程设定来实现。3、每一个按时计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式，T1有三种工作方式， T2有三种工作方式。通过编程可设定工作于某种方式。四种工作方式为：13位按时计数器、 16位按时计数器、8位自动重置按时计数器、两
5、个8位按时计数器（只有T0有）4、每一个按时计数器按时计数时刻到时产生溢出，使相应的溢出位置位，溢出可通过查 询或中断方式处置。中断系统:一、MCS-51单片机提供5个硬件中断源，2个外部中断源，2个按时计数器T0和T1的 溢出中断TF0和TF1, 1个串行口发送TI和接收RI中断。二、MCS-51 单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的许诺和屏蔽是 由内部的中断许诺寄放器IE的列位来操纵的。中断许诺寄放器IE的字节地址为A8H,能 够进行位寻址。系统复位时，中断许诺寄放器IE的内容为00H,若是要开放某个中断源， 那么必需使IE中的总控置位和对应的中断许诺位置“1”。3、MCS
6、-51单片机有5个中断源，为了处置方便，每一个中断源有两级操纵，高优先级 和低优先级。通过由内部的中断优先级寄放器IP来设置，中断优先级寄放器IP的字节地址 为B8H，能够进行位寻址。若是某位被置“1”，那么对应的中断源被设为高优先级；若是 某位被清零，那么对应的中断源被设为低优先级。关于同级中断源，系统有默许的优先权顺 序，从高到低优先权顺序为外部中断0、按时计数器T0中断、外部中断一、按时计数器T1 中断、串行口中断。通过设置中断优先级寄放器IP能够改变系统默许的优先级顺序。4、MCS-51 单片机响应中断的条件为：中断源有请求且中断许诺。五、键盘和LED数码管显示器简介键盘是单片机应用系
7、统中最经常使用的输入设备，在单片机应用系统中，操作人员一 样都是通过键盘向单片机系统输入指令、地址和数据，实现简单的人机通信。键盘事实上是 一组按键开关的集合，平常按键开关老是处于断开状态，当按下键时它才闭合。键盘的结构 形式一样有两种：独立式键盘和矩阵式键盘。矩阵式键盘的工作方式有3种：查询工作方式、 按时扫描工作方式和中断工作方式。LED数码管显示器：在单片机应用系统中，常经常使用到LED数码管作为显示输出设 备， LED 数码管显示器尽管显示信息简单，但它具有显示清楚、亮度高、利用电压低、寿 命长、与单片机接口方便等特点，大体上能够知足单片机应用系统的需要，因此在单片机应 用系统中常经常
8、使用到。 LED 数码管显示器是由发光二极管按必然的结构组合起来的显示 器件。在单片机应用系统中通常利用的是8段式LED数码管显示器，它有共阴极和共阳极 两种。所谓译码方式是指由显示字符转换取得对应的字段码的方式。关于LED数码管显示 器，通常的译码方式有两种：硬件译码方式和软件译码方式。 LED 数码管在显示时，通常 有两种显示方式：静态显示方式和动态显示方式。在利历时能够把它们组合起来。在实际应 历时，若是数码管个数较少，通经常使用硬件译码静态显示，在数码管个数较多时，那么通 经常使用软件译码动态显示。六、大体原理软时钟是利用单片机内部的按时器计数器来实现的，它的处置进程如下：第一设定单
9、片机内部的一个按时器计数器工作于按时方式，对机械周期计数形成基准时刻，然后用另 一个按时器计数器或软件计数的方式对基准时刻计数形成秒，秒计 60 次形成份，分计 60 次形成小时，小时计24次那么计满一天。然后通过数码管把它们的内容在相应位置显示出 来即可。数码管显示能够采纳静态显示方式或动态显示方式。静态显示方式需要数据锁存器等 硬件，接口复杂，时钟显示一样用6个或8个数码管。由于系统没有其他的复杂的任务处置， 而且显示的时钟信息随时都可能转变，一样采纳动态显示方式。动态显示方式线路相对简单， 但需动态扫描，扫描频率要大于人眼视觉暂留频率，信息看起来才稳固。译码方式可分为软 件译码和硬件译码
10、，软件译码通过译码程序查得显示信息的字段码；硬件译码通过硬件译码 器取得显示信息的字段码，实际中通常采纳软件译码。在具体处置时，按时器计数器采纳中断方式工作，对时钟的形成在中断效劳程序中实 现。在主程序中只需对按时器计数器初始化、挪用显示子程序和操纵子程序。另外，为了利 用方便，设计了简单的按键，能够通过按键实现时、分的调整，如此在主程序中就加入了键 盘设置子程序。七、系统硬件电路的设计C247uFN GX1 U1CRYSTAL XTAL1XTAL2RSTpo.o/，A39po.i/,AD8PO.2/,A37PO.3/,ad6PO.4/,ad5PO.5/，a34P0.6/，ad3 po.7/,
11、AT574R31k.1k2930 34CCVK03 4 5 6 7 8R5；5.15.PSEN ALE EAP2.0 P2.1P2.2/P2.3/P2.4/P2.5/P2.6/P2.7/-21A84A46IA436|A27A28P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P3.0/RPH-P32IP3.3/IP3.4P35P3.6/P3.7,RD6K280C51-K键为模式选择键，按第一次暂停，设小时； 按第二次暂停，设分，按第三次重新开始走动。 K为加键K为减健。八、系统软件程序的设计电子时钟的软件系统由主程序和子程序组成，主程序程序包括初始化参数设置、按键
12、处 置、数码管显示模块等，1主程序 主程序执行流程如图，主程序先对显示单元和按时器/计数器初始化，然后重复挪用数 码管显示模块和按键处置模块，当有键按下，那么转入相应的功能程序。2数码管显示模块本系总共用8 个数码管，从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位 横线、时个位和时十位。采纳软件译码动态显示。3. 按时器/计数器T0中断效劳程序按时器/计数器TO用于时刻计时。选择方式1,重复按时，定不时刻设为50ms,定不 时刻到那么中断,在中断效劳程序顶用一个计数器对50ms计数，计20次那么对秒单元加1， 秒单元加到60那么对分单元加1，同时秒单元清0；分单元加到60那么对时单元加1
13、，同按时器/计数器T0中断效劳程序流程图如图。时分单元清0；时单元加到 24 那么对时单元清0，标志一天时刻计满。在对各单元计数的同 时，把它们的值放到存储单元的指定位置。开始现场保护，重置初值 启动下一个50ms50ms计数器加1开始显示单元清零r是分单元加1，秒单元清0，分写 入分个位和分十位1秒单元=60?T0、T1设为16位计数模式允许T0中断调用显示子程序1r是时单元加1，分单元清0，时写 入时个位和时十位1分单元=60?时单元=24?按下键否?是进入功能程序时单元清0一 I是50ms计数器=20?r是秒单元加1，50ms计数器清0， 秒写入秒个位和秒十位11图 主程序流程图图按时器
14、/计数器TO中断效劳程序流程图4按键处置模块 按键处置设置为：如没有按键，那么时钟正常走时。当按下 K0 按键时，进入调分状态，时钟停止走动；按K1可K2按键可进行加1或减1操作；继续按K0键可别离进行分和小 时的调整；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。5汇编语言源程序清单；采纳 8 位 LED 软件译码动态显示程序；利用 AT89C51 单片机， 12MHZ 晶振， P0 输出字段码， P2 口输出位选码，用共阳；LED数码管，为调时位选择按键，为加1键，为减1键。；片内RAM的70H到77H单元为LED数码管的显示缓冲区； 78H， 79H， 7AH 别离为秒、分、小时计数单元
15、；7BH为50ms计数器，7CH为调时按键计数器ORG 0000HLJMP STARTORG 000BH；按时器/计数器T0中断程序入口LJMP INTT0；主程序START：MOV R0， #70HMOVR7， #0CHINIT：MOVR0， #00HINCR0DJNZR7，INITMOV72H#10MOV75H，#10MOVTMOD， #01HMOVTL0，#0B0HMOVTH0， #03CHSETBEASETBET0SETBTR0START1：LCALL SCANLCALL KEYSCAN SJMP START1；延时 1MS 子程序DL1MS：MOV R6， #14H DL1：MOV R7， #19H DL2：DJNZ R7， DL2DJNZ R6， DL1RET；延时 20MS 子程序DL20MS：ACALL
