汇编语言可编程作息时间控制器

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：可编程作息时间控制器院（系）：计算机学院专业：计算机科学与技术班级：34010101学号：2012040101035姓名：赵政指导教师：刘鲲说明：结论（优秀、良好、中等、及格、不及格）作为相关教环节考核必要依据；格式不符合要求；数据不实,不予通过。

报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。

学术诚信声明本人声明：所呈交的报告（含电子版及数据文件）是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。

尽我所知，除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外，报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果，也不包含其它教育机构使用过的材料。

与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。

报告资料及实验数据若有不实之处，本人愿意接受本教学环节“不及格”和“重修或重做”的评分结论并承担相关一切后果。

本人签名: 日期：年月日沈阳航空航天大学课程设计任务书目录1 设计方案 (1)1.1课程设计内容要求 (1)1.2实验原理 (1)1.3设计思路 (1)1.4实验环境 (1)2 模块设计 (3)2.1时钟日期显示模块 (4)2.2打铃模块 (5)2.3广播模块 (5)2.4LCD模块 (5)3 程序流程图 (6)3.1时钟日期流程图 (6)3.2打铃广播流程图 (8)3.3月份天数流程图 (9)4 测试及运行结果 (10)4.1测试及发现的问题 (10)4.1.1LED模块调试分析 (11)4.1.2 打铃功能模块调试分析 (11)4.2运行结果 (11)参考文献 (12)附录（关键部分程序清单） (13)1 设计方案1.1 课程设计内容要求本次课设要求设计一个可容纳16张病床的病房呼叫系统；病房里每个床位有一个按钮，当患者需要呼叫护士时，按动按钮，此时护士值班室内的系统板上显示该患者的床位号，并振铃3秒；当护士按下“响应”键时，取消当前呼叫。

1.2 实验原理作息时间系统主要是电子时钟日期显示,每当年月日时分秒达到特定的数值时自动进位，而且具有判断平年和闰年功能。

在系统上有相应的声、光呼叫信号指示,并能显示出呼叫号码。

此系统主要由51单片机，2个按键，6个数码管，1个喇叭组成和一个液晶屏显示器组成。

管理人员要呼叫可以通过控制按键发出广播和查询日期功能，同时会有喇叭响，数码管分别显示年月日时分秒。

1.3设计思路硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。

软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。

系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。

因此，软件是本系统的灵魂。

软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。

同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。

由于编程多涉及到数值运算，比较复杂，用我们平时常用的汇编语言编程完成，此设计以51单片机为核心，利用Keil软件环境和LAB8000实验箱硬件环境来实现可编程作息时间控制器。

由单片机I/O口采集检测开关信号，经过单片机内部MCU程序处理后通过数码管显示相应的日期显示和时间显示，并进行相应的时间判断。

达到特定时间就会响，且LCD就会显示相应的文字。

采用中断达到计时功能，每秒进行一次中断。

判断秒是否达到60。

是则清零，分加一：否则不清零，秒加一。

以此类推进行年月日时分秒判定和进位。

1.4实验环境·硬件环境：lab8000实验箱，PC机。

·软件环境：keil uvision2模块设计该作息时间控制系统根据功能的分析可以分成五个模块，即时钟日期显示模块、打铃电路模块、广播电路模块和屏幕显示模块。

可编程作息时间控制器系统的构成示意图如图2.1所示。

2.1 时钟日期显示模块显示电路采用静态数码显示技术，用74LS164作为数码管的驱动芯片，74HC164是串行输入并行输出的移位寄存器，并带有清除端，其中Q0-Q7为并行输出端，MR为清除端，当它为零电平时使74HC164清零，A、B为串行输入端，CLK 为时钟脉冲输入端，在脉冲的上升沿实现移位。

当CLK=0、MR=1时，74HC164保持原来的数据状态。

图中外接6片74HC164作为6位LED显示器的静态连接口，74HC164的低电平输出电流为8MA，显示电路模块采用LED共阴极数码管，采用6 位8段码LED数码管的其中两个。

显示数码管共有6位，用动态方式显示。

8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。

位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。

使用的lab8000实验箱的8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为0X002H。

此处X是由KEY/LED CS 决定。

做LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。

以便用相应的地址来访问。

例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。

七段数码管的字型代码表如表2.2.1所示。

图2.1.1 6位数码管串口显示电路2.2打铃模块该电路由P1.0口外接串联3.3K电阻、5.6K电阻、三极管8550以及蜂鸣器构成，该电路可以实现时钟电路的整点报时功能，每到一特定的时候，该电路就工作，蜂鸣器就发出声音示警电路模块采用lab8000实验箱上的喇叭实现。

原理是端口输出的方波经放大滤波后，驱动扬声器发声，声音的频率由端口输出时延时控制。

如图2.2.1所示开始输出音频脉冲低电平延时输出音频脉冲高电平延时图2.2.1 报警电路图2.2.2 喇叭发声2.3广播模块该模块采用控制K键的高低电平来实现对响应的中断，当K键为高电平时喇叭响，当K键为低电平时，喇叭停止。

2.4 LCD显示模块初始化程序、清屏、写指令代码子程序、写显示数据子程序、读显示数据子程序、中文字符库、中文演示显示程序段。

3程序流程图3.1时钟日期计时功能流程图时钟日期计时功能流程图，采用中断达到计时功能，每秒进行一次中断。

判断秒是否达到60。

是则清零，分加一：否则不清零，秒加一。

以此类推进行年月日时分秒判定和进位。

图3.1.1计时主程序流程图3.2打铃广播流程图3.3月份天数判断流程图4 测试及运行结果4.1 测试4.1.1编码出现的问题Jz L...Jnc L...Cjne L...Cjne L...Cjne L...Cjne L...Cjne L...Cjne L...L:......由于Jz 、Jnc、cjne跳转距离较短所以长篇幅代码会出现跳转距离不够，于是我上网搜索了一些解决办法例如：Jz L......L:ljmp p......P：..这样跳转距离就够了。

但是在我片成过程中由于插入新的跳转程序使后面程序不能正常进行于是我在间接跳转语句前加了一条判断语句。

如果满足条件跳过间接跳转语句。

之后就能正常进行。

Mov a，dayMov a，monthcjne a ,#30,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp M由于累加器多次命名，导致复制混乱不能够得到正确判断。

Mov r1，dayMov a，monthcjne r1 ,#30,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp M更改后天数和月份数据互不干扰能够得到正确执行。

4.1.2LED模块调试分析连接cs0和key/led执行程序数字清晰无乱码，可以正常运行。

4.1.3打铃广播模块调试分析连接p1.0和喇叭运行发声，可以正常运行。

4.2 运行结果连线准备完毕后运行程序：广播功能：拨动开关一使其打开，蜂鸣器发声；使其关闭，蜂鸣器停止发声。

打铃功能：达到指定时间铃声自动响，一分钟后结束。

时钟功能：时间正常进位。

日期功能：拨动开关二显示日期且能正常进位。

LCD功能：到达指定时间显示特定的文字如“上课了”。

参考文献[1]王迎旭.《单片机原理及及应用》.北京：机械工业出版社[2]张迎新.《单片微型计算机原理、应用及接口技术》.北京：国防工业出版社[3]郭天祥.《新概念51单片机C语言教程》.北京：电子工业出版社[4]蔡明文冯先成编著.《单片机课程设计》.北京：华中科技大学出版社[5]王晓明.《电动机的单片机控制》.北京航空航天大学出版社[6]张毅刚.刘杰.MCS-51单片机原理及应用[M].哈尔滨：哈尔冰工业大学出版社，2008附录（关键部分程序清单）OUTBIT equ 08002h ; 位控制口OUTSEG equ 08004h ; 段控制口IN equ 08001h ; 键盘读入口Speaker equ P1.0LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲Hour equ 40hMinute equ 41hSecond equ 42hC100us equ 43hYear equ 45hMonth equ 46hDay equ 47hCWADD1 EQU 09000H ;写指令代码地址（E1）DWADD1 EQU 09001H ;写显示数据地址（E1）CRADD1 EQU 09002H ;读状态字地址（E1）DRADD1 EQU 09003H ;读显示数据地址（E1）CWADD2 EQU 09004H ;写指令代码地址（E2）DWADD2 EQU 09005H ;写显示数进地址（E2）CRADD2 EQU 09006H ;读状态字地址（E2）DRADD2 EQU 09007H ;读显示数据地址（E2）PD1 EQU 3DH ;122/2 分成左右两半屏122x32COLUMN EQU 30HPAGE_ EQU 31H ;页地址寄存器D1,DO:页地址CODE_ EQU 32H ;字符代码寄存器COUNT EQU 33H ;计数器DIR equ 34hdtp1 equ 35hdtp2 equ 36hdtp3 equ 37hCTEMP EQU 38HCOM EQU 20H ;指令寄存器DAT EQU 21H ;数据寄存器Tick equ 10000T100us equ 256-100ljmp Startorg 000bhclr p1.1T0Int:push PSWpush ACCmov a, C100us+1jnz Goondec C100usGoon:dec C100us+1mov a, C100usorl a, C100us+1jnz LOOP7mov C100us, #high(Tick)mov C100us+1, #low(Tick)inc Secondmov a, Secondcjne a, #60, LOOP7mov Second, #0inc Minutemov a, Minutecjne a, #60, LOOP7mov Minute, #0inc Hourmov a, Hourcjne a, #24, LOOP7subb a,#24jz T3LOOP7: ljmp LOOP2T3: mov Hour, #0inc Daymov r1,Daymov a,yearmov b,#4div abmov 80H,bjnb 80H,LOOP8mov a,monthsubb a,#2jz D1LOOP8: mov a,monthsubb a,#2jz D2mov a,monthsubb a,#4jz D3mov a,monthsubb a,#6mov a,monthjz D3subb a,#9mov a,monthjz D3subb a,#11mov a,monthjz D3jnz D4D1: cjne r1 ,#29,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp MD2: cjne r1 ,#30,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp MD3: cjne r1 ,#31,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp MD4: cjne r1 ,#32,LOOP2mov Day,#1inc Monthmov a,Monthcjne a,#12,LOOP2sjmp MM: mov Month,#1inc Yearmov a,Yearcjne a,#99,LOOP2mov year,#0LOOP2:pop ACCpop PSWretiDelay: ; 延时子程序mov r7, #0DelayLoop:djnz r7, DelayLoopdjnz r6, DelayLoopretLEDMAP: ; 八段管显示码db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07hdb 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h DisplayLED:mov r0, #LEDBufmov r1, #6 ; 共6个八段管mov r2, #00100000b ; 从左边开始显示Loop:mov dptr, #OUTBITmov a, #0movx @dptr, a ; 关所有八段管mov a, @r0mov dptr, #OUTSEGmovx @dptr,amov dptr, #OUTBITmov a, r2movx @dptr, a ; 显示一位八段管mov r6, #1call Delaymov a, r2 ; 显示下一位rr amov r2, ainc r0djnz r1, Loopret; ===============================================ToLED:mov dptr, #LEDMapmovc a, @a+dptrretStart:mov TMOD, #02h ; 模式2, 定时器mov TH0, #T100usmov TL0, #T100usmov IE, #10000010b ; EA=1, IT0 = 1mov Hour, #23mov Minute, #59mov Second, #50mov Year,#16mov Month,#6mov Day,#30mov C100us, #high(Tick)mov C100us+1, #low(Tick)setb TR0 ; 启动定时器0 MLoop:mov a, Hourmov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf, amov a, bcall ToLEDorl a, #80hmov LEDBuf+1, amov a, Minutemov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf+2, amov a, bcall ToLEDorl a, #80hmov LEDBuf+3, amov a, Secondmov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf+4, amov a, bcall ToLEDmov LEDBuf+5, amov a, Yearmov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf+6, amov a, bcall ToLEDmov LEDBuf+7, aljmp CCBB:ljmp MLoop CC: mov a, Monthmov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf+8, amov a, bcall ToLEDmov LEDBuf+9, amov a, Daymov b, #10div abcall ToLEDmov R0, amov a, bcall ToLEDmov R1, ajnb p1.2,LP1jnb p1.3,lp2call DisplayLEDmov a,Hoursubb a,#0jz PPmov a,Hoursubb a,#5jz PPmov a,Hoursubb a,#9jz PPmov a,Hoursubb a,#10jz PPmov a,Hoursubb a,#11jz PPmov a,Hoursubb a,12jz PPjnz BBPP: mov a,minutesubb a,#0cjne a,#2,BBring:mov a,#0ffhmov 80h,acpl p1.1clr Speakercall Delay1setb Speakercall Delay1dec 80hjnb 80h, rrgljmp ringrrg: ljmp MloopDelay1:mov r0, #50djnz r0, $retLP1:mov a,LEDBuf+6mov LEDBuf,amov a,LEDBuf+7mov LEDBuf+1,amov a,LEDBuf+8mov LEDBuf+2,amov a,LEDBuf+9mov LEDBuf+3,amov a,R0mov LEDBuf+4,amov a,R1mov LEDBuf+5,acall DisplayLEDljmp MLooplp2:ljmp mainmain: mov r3,#99hljmp ring1ring1: setb p1.0mov a,#52hacall desyclr p1.0mov a,#52hacall desydjnz r3,ring1mov r3,#0ffhring3: setb p1.0mov a,#62hacall desyclr p1.0mov a,#62hacall desydjnz r3,ring3mov r3,#0ffhring4: setb p1.0mov a,#52hacall desyclr p1.0mov a,#52hacall desydjnz r3,ring4mov r3,#0ffhring5: setb p1.0mov a,#42hacall desyclr p1.0mov a,#42hacall desydjnz r3,ring5mov r3,#0ffhring6:setb p1.0mov a,#34hacall desyclr p1.0mov a,#34hacall desydjnz r3,ring6mov r3,#0ffhring7: setb p1.0mov a,#24hacall desyclr p1.0mov a,#24hacall desydjnz r3,ring7mov r3,#0ffhring8:setb p1.0mov a,#66hacall desyclr p1.0mov a,#66hacall desydjnz r3,ring8mov r3,#0ffhring9:setb p1.0mov a,#62hacall desyclr p1.0mov a,#62hacall desydjnz r3,ring9mov r3,#0ffhring10:setb p1.0mov a,#52hacall desyclr p1.0mov a,#52hacall desydjnz r3,ring10mov r3,#0ffhring2: setb p1.0mov a,#024hacall desyclr p1.0mov a,#024hacall desydjnz r3,ring2ljmp Mloopajmp mainretdesy: dec ajnz desyretLC: // ORG 0;jmp mainmov dptr, #0f002hmov a,#56hmovx @dptr,amov a,#0movx a,@dptrJMP MAIN3;---------------------------------------; 初始化程序INIT1: MOV COM, #0E2H ;复位LCALL PROLCALL PR3MOV COM, #0A4H ;关闭休闭状态LCALL PROLCALL PR3MOV COM, #0A9H ;设置1／32占空比LCALL PROLCALL PR3MOV COM, #0A0H ;正向排序设置LCALL PROLCALL PR3MOV COM, #0C0H ;设置显示起始行为第一行LCALL PROLCALL PR3MOV COM, #0AFH ;开显示设置LCALL PROLCALL PR3RET;------------------------------------------------; 清屏CLEAR: MOV R4,#00H ;页面地址暂存器设置CLEAR1: MOV A,R4 ;取页地址值ORL A,#0B8H ;"或"页面地址设置代码MOV COM,A ;页面地址设置LCALL PROLCALL PR3MOV COM,#00H ;列地址设置为"0"LCALL PROLCALL PR3MOV R3,#50H ;一页清80个字节CLEAR2: MOV DAT,#00H ;显示数据为"0"LCALL PR1LCALL PR4DJNZ R3,CLEAR2 ;页内字节清零循环INC R4 ;页地址暂存器加一CJNE R4,#04H,CLEAR1;RAM区清零循环RET;-----------------------------------;1．写指令代码子程序（E1）PRO: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD1 ;设置读状态字地址PR01: MOVX A,@DPTR ;读状态字JB ACC.7,PR01 ;判"忙"标志为句"0",否再读MOV DPTR,#CWADD1 ;设置写指令代码地址MOV A,COM ;取指令代码MOVX @DPTR,A ;写指令代码POP DPHPOP DPLRET;------------------------------------;2.写显示数据子程序（E1）PR1: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD1 ;设置读状态字地址PR11: MOVX A,@DPTR ;读状态宇JB ACC.7,PR11 ;判"忙"标志为"0",否再读MOV DPTR,#DWADD1 ;设置写显示数据地址MOV A,DAT ;取数据MOVX @DPTR,A ;写数据POP DPHPOP DPLRET;-------------------------------------;3.读显示数据子程序（E1）PR2: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD1 ;设置读状态字地址PR21: MOVX A,@DPTR ;读状态字JB ACC.7,PR21 ;判"忙"标志为"0"否,否再读MOV DPTR,#DRADD1 ;设置读显示数据地址MOVX A,@DPTR ;读数据MOV DAT,A ;存数据POP DPHPOP DPLRET;-------------------------------------;4.写指令代码子程序（E2）PR3: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD2 ;设置读状态字地址PR31: MOVX A,@DPTR ;读状态字JB ACC.7,PR31 ;判"忙"陈志为"0"否,否再读MOV DPTR,#CWADD2 ;设置写指令代码地址MOV A,COM ;取指令代码MOVX @DPTR,A ;写指令代码POP DPHPOP DPLRET;-------------------------------------; 5.写显示数据子程序（E2）PR4: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD2 ;设置读状态字地址PR41: MOVX A,@DPTR ;读状态字JB ACC.7,PR41 ;判"忙"标志为"0"否,否再读MOV DPTR, #DWADD2 ;设置写显示数据地址MOV A,DAT ;取数据MOVX @DPTR,A ;写数据POP DPHPOP DPLRET;---------------------------------------; 6.读显示数据子程序（E2）PR5: PUSH DPLPUSH DPHMOV DPTR,#CRADD2 ;设置读状态字地址PR51: MOVX A,@DPTR ;读状态字JB ACC.7,PR51 ;判"忙"标志为"0",否再读MOV DPTR,#DRADD2 ;设置写显示数据地址MOVX A,@DPTR ;读数据MOV DAT,A ;存数据POP DPHPOP DPLRET; 中文显示子程序CCW_PR: MOV DPTR,#CCTAB ;确定字符字模块首地址MOV A,CODE_ ;取代码MOV B,#20H ;字模块宽度为32个字节MUL AB ;代码×32ADD A,DPL ;字符字模块首地址MOV DPL,A ;字模库首地址＋代码×32MOV A,BADDC A,DPHMOV DPH,APUSH COLUMN ;列地址入栈PUSH COLUMN ;列地址入栈MOV CODE_,#00H ;代码寄存器借用为间址寄存器CCW_1: MOV COUNT,#10H ;计数器设置为16MOV A,PAGE_ ;读页地址寄存器ANL A,#03H ;取页地址有效值ORL A,#0B8H ;"或"页地址设置代码MOV COM,A ;设置页地址LCALL PRoLCALL PR3POP COLUMN ;取列地址值MOV A,COLUMN ;读列地址寄存器CLR CSUBB A,#PD1 ;列地址-模块参数JC CCW_2 ;＜0为左半屏显示区域（E1）MOV COLUMN,A ;≥0为右半屏显示区域（E2）MOV A,PAGE_SETB ACC.3 ;设置区域标志位。