单片机课程设计单片机模拟电子时钟设计Word格式.docx
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(10)、数码管8
2、程序编写10
一、前言
在当今的工作和生活环境中,有越来越多的单片机在为人们服务,例如电视遥控、手机、洗衣机、空调等,单片机几乎无所不在,学习单片微型计算机这门课程,就是为了对单片微型计算机有进一步感性的认识,了解、掌握、应用,甚至设计开发它。
让我们能综合运用单片机的软、硬件技术分析实际问题,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用和开发打下良好的基础。
二、设计目的
a)通过《单片微型计算机原理与接口技术教程》了解单片微型计算机的发展;
b)根据课程设计的要求,学会用汇编语言设计程序,学会应用程序设计调试软件;
c)通过调试程序设计模块,掌握单片微型计算机的结构原理,了解程序设计的编程思想;
d)通过软件调试熟悉使用单片机指令系统,掌握汇编语言程序设计方法及编程技巧,掌握子程序的设计与使用,熟悉中断服务程序的设计及调用过程。
三、设计任务与要求
任务:
利用单片机定时功能实现电子时钟的计时
要求:
1.设计单片机电子时钟设计控制方案,功能设计;
2.详细描述实现需要的硬件,效果等;
3.编写汇编语言程序设计,在KEIL仿真实现调试程序;
四、设计原理
单片机可以利用定时功能实现电子时钟的计时。
设计时利用单片机的定时器作为时钟的基准,利用几个单元作为时、分、秒的累计单元,秒到时,秒单元加1,直到59s时,分单元加1,依此类推,可完成年、月、日、时、分、秒的计时工作。
五、总体设计方案
1、硬件电路图
(1)总电路图
图1总硬件电路原理图
(2)电源
图2电源部分原理图
该电源接上USB口后可输出一个+5V的直流电源。
图中C1为电解电容,有储能缓冲作用。
C2为一个滤波电容。
而R1则为保护电阻,有限流作用。
D1为电源工作指示灯。
(3)晶振
图3晶振部分原理图
该振荡电路可产生11.0952MHZ的频率。
XTAL1为输入引脚,XTAL2为输出引脚。
Y1为振荡器,C15、C16为微调电容,它们之间形成反馈电路,振荡器即能工作。
(4)LED
图4LED接线图
该部分主要用来记秒,即每隔一秒,LED指示灯就闪烁一次。
(5)复位
图5复位电路原理图
开关断开时,复位键RST为低电平,不起作用;
当按下按键时,RST变为高电平,将起清零作用。
(6)蜂鸣器
图6蜂鸣器电路原理图
访电路在T1口的驱动后,经过Q1的放大,作用到BZ1上发出声音,在设计中将用作整点报时。
(7)按键
图7按键电路原理图
这两个按键在设计中分别用来调整时间和切换显示内容。
(8)串行口
图8串行口电路原理图
该电路主要由MAX232芯片和它的外围电路组成,可通过它与电脑的串口连接,将程序下载到单片机里。
(9)单片机
图9单片机引脚图
整个电路的主控芯片。
(10)数码管
图10数码管显示电路原理图
该电路通过了二片74HC595芯片组成的电路去驱动4位的共阴数码管显示时间。
74HC595是一款具有8位移位寄存器和一个存储器,三态输出功能的驱动芯片。
移位寄存器和存储器分别具有独立的时钟信号。
数据在SHCP的上升沿输入,在STCP的上升沿进入到存储寄存器中去。
如果两个时钟连在一起,则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。
移位寄存器有一个串行移位输入(DS),和一个串行输出(Q7),和一个异步的低电平复位(MR),存储寄存器有一个并行8位的,具备三态的总线输出,当使能OE时(为低电平),存储寄存器的数据输出到总线。
它和74HC164的功能类似,都是串入并出的IO接口,将串行的数据,转为并行的输出,这样可以节约MCU的IO口资源。
主要应用在多路LED指示或多位数码管驱动方面。
但与74HC164比,595主要还有以下更优越的功能:
1.支持3态输出,当第13脚为高电平时,595无输出;
2.具有数据锁存功能,这样不会影响移位时的瞬时输出;
3.具有数据输出功能,可以更方便的进行595级联
其引脚图和引脚功能如下:
图1174HC595引脚图
1.第1脚:
数据输出端QB
2.第2脚:
数据输出端QC
3.第3脚:
数据输出端QD
4.第4脚:
数据输出端QE
5.第5脚:
数据输出端QF
6.第6脚:
数据输出端QG
7.第7脚:
数据输出端QH
8.第8脚:
电源GND
9.第9脚:
串行数据输入端SQH,时钟下降沿数据移出
10.第10脚:
复位引脚RESET
11.第11脚:
数据移位时钟输入端SCK
12.第12脚:
数据锁存信号输入端RCK
13.第13脚:
数据输出使能端/OE,低电平有效
14.第14脚:
串行数据输入端A,时钟上升沿数据移入
15.第15脚:
数据输出端QA
16.第16脚:
电源VDD
2、程序编写
汇编源程序如下:
;
电子时钟程序;
SPKEQUP3.5;
P3.5端口定义为喇叭
org0x0000;
程序执行开始地址
ajmpmain;
跳到标号main执行
org0x0003;
外中断0中断程序入口
1秒闪烁子程序;
org0x000b;
定时器T0中断程序入口
clrtf0
movTH0,#0x4c
movTL0,#0x00
djnzr4,ret1;
50*20(0x14)=1000ms=1S
movr4,#0x14
clrp1.0;
每隔1秒指示灯闪烁一次
clrp1.1
pushacc
setbrs0
clrrs1
movr0,#0x20
秒计时控制子程序;
mova,@r0
adda,#0x01
daa;
二-十进制调整指令
mov@r0,a
cjnea,#0x60,t0lp1;
60秒到后分钟加1,秒钟清零
mova,#0x00
incr0
分计时控制子程序;
daa
60分到后时钟加1,时钟清零
lcallBZ;
整点到后喇叭报时
incr0
小时计时控制子程序;
cjnea,#0x24,t0lp1;
24小时到后天加1,时钟清零
天计时控制子程序;
cjnea,#0x31,t0lp1;
30天过后月加1,天归1
mova,#0x01
月计时控制子程序;
cjnea,#0x13,t0lp1;
12个月过后月归1
t0lp1:
nop
popacc
clrrs0
clrrs1
ret1:
cjner4,#0x0a,ret2
jcret2;
pointjudge
setbp1.0;
pointoff
setbp1.1
ret2:
reti
电子时钟初始化程序;
main:
mov0x20,#0x15;
秒初始化
mov0x21,#0x59;
分初始化
mov0x22,#0x23;
时初始化
mov0x23,#0x30;
天初始化
mov0x24,#0x12;
月份初始化
clrp1.3
clrp1.4
clrp1.5
acallT0init
movsp,#0x0f
显示时分的子程序;
main1:
jbp3.2,hmlp
acalldelay
jbp3.2
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