#51单片机数码管时钟电路的设计_AT89C51

广东石油化工学院

《51单片机原理和实践》课程设计报告学院计算机和电子信息学院

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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单片机使用设计，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：

开始

键被按下

登记相应功能

数码管显示

图（一）主循环流程图

定时器1中断服务程序流程图如下：

定时器1中断

MODE CONFIG

logfunc = ?

执行MODE 执行CONFIG

结束

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

SJMP loop

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

PUSH DPL

PUSH DPH

MOV DPTR, #metrix

MOVC A, @A + DPTR

JNB bPalse, noft

ANL A, ft

noft:

MOV lmask, B

MOV led, A

POP DPH

POP DPL

POP B

POP ACC

MOV R0, A

POP PSW

POP ACC

RET

3)定时器TO中断服务程序

电子钟的计秒程序，负责计算时间。

act: ;main timer actor

CJNE R2, #0BH, con

CLR bPalse ;palse per second

con:

DJNZ R2, leave

MOV R2, #14H

PUSH ACC

PUSH PSW

MOV PSW, #00H

MOV A, s ;s

INC A

DA A

MOV s, A

CJNE A, #60H, incn

MOV s, #00H

MOV A, m ;m

INC A

DA A

MOV m, A

CJNE A, #60H, incn