单片机实现时钟的显示

单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气091姓名：学号：指导教师：2012 年 7月1日1 引言基于单片机课程的学习，在本次课程设计中利用单片机实现时钟的显示，利用键盘和门电路控制时间的调整，在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式，并且定时器T0采用了中断方式。

2 系统方案及原理本次课程设计是用80C51单片机CPU及接口电路设计一个数字时钟，其核心部件是80C51，时钟的显示采用6个共阴极LED显示灯，四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠。

硬件方面：独立式键盘可以消除时间误差的和方便时间的调整；显示电路采用LED动态显示方式，共阴极端由P2口线控制，分为段选线和位选线，利用人的视觉停留达到显示的效果，段选线控制字符选择，位选线控制显示位的亮或暗，从而简化串行口线的连接。

软件方面：四个键盘输入与门74LS21,其输出用作中断信号，当四个键盘有一个键按下后就会向CPU申请中断，这样就可以提高CPU 工作效率，达到调整时间的快速性与准确性；定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。

显示电路可以采用点阵液晶显示模块（LED）。

一上电，数码管显示的起始时间为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每过一秒，秒位加一，到9后10秒位加一，秒位回0.10秒位显示5，秒位显示9后一秒，分钟加一，秒位回0。

以此类推，时钟显示的最大值位23小时59分钟59秒。

3 硬件设计3.1 硬件原理图根据要求，设计一个时钟。

能够显示时间格式为时.分.秒,并且设置键盘，根据按键任意调整时间。

利用8051内部定时器0与软件结合来实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。

显示部分用共阴极的LED显示等显示。

硬件原理图如图一所示。

四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠，定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。

根据题目要求设计的总体框图，如图1所示。

图1 硬件原理图3.2Proteus仿真图根据硬件原理电路，用在Keil生成hex的可执行文件，仿真结果如图2所示。

图2 Proteus仿真结果4 软件设计4.1序包括以下几个部分：（1）主程序：主程序主要完成系统的初始化，以及对数码显示管和键盘子程序的调用。

主程序流程图如图3所示。

图3 主程序流程图（2）键盘扫描子程序：返回键值键盘扫描子程序流程图如图4所示。

图4 键盘扫描子程序流程图（3）处理子程序：确定按键的位置，并进行处理。

（4）显示子程序：将显示缓冲区的数据送到LED显示器显示。

时间显示是先秒个位计算显示，然后是秒十位计算显示，再是分个位计算显示，再然后是分十位显示，再就是时个位计算显示，最后是时十位显示。

显示子程序流程图如图5所示。

图5 显示子程序流程图5 总结历时一周的单片机课程设计结束了，此次课程设计中，我所做的是要用8051单片机及其他部件完成一个电子时钟。

可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个LED显示时、分、秒；通过按键可以进行时间的调整。

在完成设计的过程中，我遇到了一些问题，在用Keil uVision3调试程序时，软件提示说“代码”超过2k。

这个问题困扰了我半天的时间。

后来我直接编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置，生成了名为cs.hex文件。

之后在Proteus中画图仿真。

通过这次单片机课程设计，我不仅将上学期所学的单片机知识应用到设计中，同时更进一步学习了80C51。

了解了74HC373驱动芯片、4LS21等芯片。

更加熟悉了Keil和Proteus的使用。

至于用Visio画流程图，这很简单，以前的课程设计过程中一直是不可缺少的，所以比较熟悉。

每次课程设计都会遇到一些问题，随着问题的解决自己又学到了更多的知识。

6 参考文献[1] 李华.单片机原理及应用[M].北京:兰州大学出版,2001.[2] 于殿泓,单片机原理实验教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.[3]蔡明文,冯先成.单片机课程设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.附录源程序代码：ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HLJMP ST1ORG 000BHAJMP TT0ORG 0030HSTART: MOV 30H,#00H ;秒显示个位内存单元MOV 31H,#00H ;秒显示十位内存单元MOV 32H,#00H ;分显示个位内存单元MOV 33H,#00H ;分显示十位内存单元MOV 34H,#00H ;时显示个位内存单元MOV 35H,#00H ;时显示十位内存单元MOV TMOD,#01H ;定时器T0，工作方式1，MOV TH0,#3CH ;定时50MSMOV TL0,#0B0HMOV R0,#30H ;指针指向显示单元MOV R5,#0FEH ;选中秒个位MOV R1,#20MOV 36H,#00H ;时位键盘判断时用MOV R3,#6 ;秒十位判断时用MOV R2, #6 ;分十位判断时用MOV R4,#10MOV 40H,#10MOV IE, #81HSETB EA ;开中断SETB ET0 ;开T0中断SETB TR0 ;记时开始MAIN: LCALL DISLJMP MAIN; 显示子程序DIS: MOV A,R5 ;先位码MOV DPTR,#7FFFH ;位码选择p2.7MOVX @DPTR,AMOV A,@R0 ;再段码MOV DPTR,#TAB ;表地址MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV DPTR,#0BFFFH ;段码选择p2.6; 显示小数点CJNE R0,#32H,GO111 ;小数点选择(R0)=/=32H转移ORL A,#80HGO111: CJNE R0,#34H,MINORL A,#80HMIN: MOVX @DPTR,A ;送出去显示LCALL DELAY ;1MS延时LCALL DELAYLCALL DELAYINC R0 ;修改指针指向下一显示单元MOV A,R5 ;也可写为XCH A，R5JNB ACC.5,LH ;判断显示完否？RL A ;也可写为XCH R5，AMOV R5,AAJMP ENR ;返回循环显示LH: MOV R0,#30H ;重心定义显示指针MOV R5,#0FEH ;重设位码，形成循环ACC.0-ACC.3 ENR: RET; 定时中断TT0:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HDJNZ R1,FANHUI ;判断1秒到否？未到跳转MOV R1,#20INC 30H ;秒个位加一DJNZ R4,FANHUI ;判断10秒到否？未到跳转MOV R4,#10MOV 30H,#00HINC 31HDJNZ R3,FANHUIMOV R3,#6MOV 31H,#00HINC 32HDJNZ 40H,FANHUIMOV 40H,#10MOV 32H,#00HINC 33HDJNZ R2,FANHUIMOV R2,#6MOV 33H,#00HINC 36H ;时位判断时用MOV A,36HCJNE A,#24,JUMPMOV 36H,#00HJUMP: MOV A,36HMOV B,#10DIV ABMOV 34H,BMOV 35H,AFANHUI: RETI; 键盘处理程序ST1: CLR EX0 ;键盘1判断时用PUSH BPUSH ACCJB P1.0,ST2LCALL DELAY111JNB P1.0,$LCALL DELAY111DJNZ R3,GOMOV R3,#6GO: INC 31HMOV A,31HCJNE A,#6,$+3JNB P1.0,$JC ST2MOV 31H,#00HMOV A,31HST2: JB P1.1,ST3 ;键盘2判断时用LCALL DELAY111JNB P1.1,$LCALL DELAY111DJNZ 40H,GO1MOV 40H,#10GO1: INC 32HMOV A,32HCJNE A,#10,$+3JNB P1.1,$JC ST3MOV 32H,#00HMOV A,32HST3: JB P1.2,ST4 ;键盘3判断时用LCALL DELAY111JNB P1.2,$LCALL DELAY111DJNZ R2,GO2MOV R2,#6GO2: INC 33HMOV A,33HCJNE A,#6,$+3JNB P1.2,$JC ST4MOV 33H,#00HMOV A,33HST4: JB P1.3,ST6 ;键盘4判断时用LCALL DELAY111JNB P1.3,$LCALL DELAY111INC 36HMOV A,36HCJNE A,#24,JUMP1MOV 36H,#00HJUMP1: MOV A,36HMOV B,#10DIV ABMOV 34H,BMOV 35H,AST6: POP ACC ;键盘中断返回POP BSETB EX0RETI; 延时1MS子程序DELAY: MOV R7,#02HDE1: MOV R6,#0FEHDE2: DJNZ R6,DE2DJNZ R7,DE1RET; 键盘延时消抖程序DELAY111:MOV 50H,#2 ;键盘消抖程序DE1111: MOV 51H,#255DJNZ 51H,$DJNZ 50H,DE1111RETTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H END。