单片机定时闹钟值得看看文档格式.docx

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j键：

P3.6口年、月、日的显示

四、[主要电路原理与设计]

（1）系统硬件电路的设计：

电路是由控制部分和显示部分两大部分组成。

利用单片机程序进行控制，单片机以晶体振荡器的振荡周期（或外部引入的时钟周期）为最小的时序单位，片内的各种微操作都以此周期为时序基准。

振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期，所以，1个状态周期包含有2个振荡周期。

振荡频率foscl2分频后形成机器周期MC。

所以，1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。

1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时间就是指令周期。

AT89S52单片机指令系统中，各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。

，并通过数码管进行显示单片机普遍采用锁相环技术，使单片机的时钟频率可由程序控制。

锁相环允许用户在片外使用频率较低的晶振，可以很大地减小板级噪声；

而且，由于时钟频率可由程序控制，系统时钟可以在一个很宽的范围内调整，总线频率往往能升得很高。

但是，使用锁相环也会带来额外的功率消耗。

单就时钟方案来讲，使用外部晶振且不使用锁相环是功率消耗最小的一种。

AT89S52单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：

内部振荡方式和外部振荡方式。

在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器（简称晶振）或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。

由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。

内部振荡方式的外部电路如下图所示。

图中，电容器C01，C02起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。

晶振频率的典型值为12MH2，采用6MHz的情况也比较多。

内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定，实用电路中使用较多。

外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。

这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。

外部振荡方式的外部电路如下图所示。

如图所示：

各模块分析：

显示模块——电路先通过电源电路送出+5V电压，单片机AT89S52通过74LS47和CD4515（4—16译码器）驱动数码管显示数值,显示部分采用普通共阳极数码管显示，采用动态扫描，以减少硬件电路。

考虑到一次扫描12位数码管显示时会出现闪烁情况，设计时分两排显示，一排显示时间和年月日，一排显示星期和温度，共阳极数码管中8个发光二极管的阳极（二极管正端）连在一起。

通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。

当某段驱动电路的输入端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮。

根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。

此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

采用动态显示方式，比较节省I/O口，硬件电路也较静态显示简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，占用CPU较多时间。

为了提供共阳LED数码管的驱动电压，用三极管9012作电源驱动输出。

采用12MHz晶振，有利于提高秒计时的精确性。

三极管采用9012。

数码管采用红色的共阳型LED数码管，亮度高些，因为是扫描的显示方式，所以各个数码管的abcdefg各脚采用了总线并联,改动510欧姆的电阻可以改变显示亮度；

时钟模块——利用芯片内部的振荡器，然后在引脚XTAL1和引脚 

XTAL2两端接晶体谐振器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路，如图外接晶振时，C1和C2的值通常选择30pF；

C1、C2对频率有微调作用，晶体谐振器的频率12MHz。

为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。

设置了12—24两种显示状态，调整计时的按键、设置定时的按键且定时设置了3次定时、还另加载了星期、年、月、日的调整及闰年的自动调整；

温度模块——主要由18B20通过单片机AT89S52中的温度程序不断的检测温度来显示温度温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；

音乐模块——通过LM386N-1给扬声器信号来发出音乐，这个模块主要是为时钟定时到时发出音乐闹铃，而在软件部分设置了可以一次设置3次定时，每次定时到时，音乐程序中编了6种音乐，它可以自动选择6种音乐中的任一音乐响1分钟，如果中间不想让闹铃响可以按一按键，闹铃就立刻停止

；

复位模块——单片机复位电路是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从该状态开始工作，例如复位后PC=0000H，使单片机从第一个单元取指令。

无论是在单片机刚接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位；

单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC＝0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。

单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容，21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见下表。

值得指出的是，记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机的初态，减少应用程序中的韧始化部分是十分必要的。

说明：

表中符号*为随机状态；

A＝00H，表明累加器已被清零；

特殊功能寄存器

初始状态

A

00H

TMOD

B

TCON

PSW

TH0

SP

07H

TL0

DPL

TH1

DPH

TL1

P0~P3

FFH

SBUF

不定

IP

***00000B

SCON

IE

0**00000B

PCON

0*******B

PSW＝00H，表明选寄存器0组为工作寄存器组；

SP＝07H，表明堆栈指针指向片内RAM07H字节单元，根据堆栈操作的先加后压法则，第一个被压入的内容写入到08H单元中；

Po-P3＝FFH，表明已向各端口线写入1，此时，各端口既可用于输入又可用于输出；

IP＝×

×

00000B，表明各个中断源处于低优先级；

IE＝0×

00000B，表明各个中断均被关断；

系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。

51单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。

光识模块——同样也是为定时服务的，只要定时到，组成心字的18只发光二极管就会按程序先做左移位，再全亮全灭3次，然后再右移，再全亮全灭3次如此循环1分钟；

安全省电模式——电源电路上装了保险管只要电流大于额定电流保险就断来保护电路，省电模式：

不看时显示不亮，看时，按下一键显示就亮，尽量达到人性化。

五、[软件系统设计]

计时程序是实现电子时钟的核心内容，本程序用中断time0来控制，计时显示的单元从50h开始，50h=秒的个位，51h=秒的十位，52h=分的个位，53h=分的十位，54h=时的个位，55h=时的十位

org000bh

jmptime0

movtmod,#00010001b

movie,#10001010b

movip,#00000010b

movth0,#（65536-2000）/256

movtl0,#low（65536-2000）

mov4fh,#02;

两个中断250次为1秒

定时报警程序

作用是判断时间是否与设置的闹钟时间相等，如相等则开启闹钟。

单片机内定时振铃开关使用软件开关，即用标志寄存器，且程序设置了3次定时，可见要使电子时钟定时打铃，必须同时具备两个条件，第一：

定时振铃开；

第二：

当前定时项数不为0项。

因为要使电子时钟定时打铃，必须同时具备上述的两个条件，所以在单片机执行查询定时各项的程序之前，主程序会首先查询这两个条件是否同时满足，如果满足的话，则进行一轮查询，所谓一轮查询定时，即将当前时间与定时各项一一比较，看是否相符，如果查到某项相符，则调用音乐程序。

每查完一项，寄存器中的值会自动减1（即为定时时间的项数）。

当定时时间的项数值自动减为０时，则表示这一轮查询定时时间完毕，只要条件允许（定时音乐开且定时项数不为０），有可以进行一轮新的查询定时时间。

定时1：

33h=分，34h=时，定时2：

35h=分，36h=时，定时3：

37h=分，38h=时，定时状态=39h；

定时显示的单元从60h开始，60h=定时状态，61h=此时;

定时状态的音乐种类，62h=分的个位，63h=分的十位;

64h=时的个位,65h=时的十位

温度程序：

57h=温度的十位，58h=温度的个位，

wendu:

CALLREST；

调复位

MOVA,#0CCH

CALLWRITE调写程序

MOVA,#4EH

CALLWRITE

MOVA,#00H

MOVA,#7FH

CALLREST

MOVA,#0CCH

MOVA,#44H

MOVR0,#20

LOOP5:

MOVR1,#100

LOOP6:

MOVR2,#250

DJNZR2,$

DJNZR1,LOOP6

DJNZR0,LOOP5

MOVA,#0BEH

CALLREAD2；

调读程序

MOVA,#0ECH

CALLHUAN

clr20h.3

ret

******初始化*************************************

org0000h;

计时显示的单元从50h开始，50h=秒的个位，51h=秒的十位，52h=

jmpmain;

分的个位，53h=分的十位，54h=时的个位，55h=时的十位，56h=

org000bh;

星期,57h=温度的十位，58h=温度的个位，30h=秒，31h=分，32h=时,定时1：

33h=分，34h=时，

jmptime0;

定时2：

37h=分，38h=时，定时状态=39h

org001bh

jmptime1

************主程序********************************main:

movr0,#00;

等待

djnzr0,$

movsp,#6ah;

定时显示的单元从60h开始，60h=定时状态，61h=此时

movtmod,#00010001b;

定时状态的音乐种类，62h=分的个位，63h=分的十位

movie,#10001010b;

64h=时的个位,65h=时的十位

movip,#00000010b

mov4eh,#00;

光报警

mov2dh,#250;

中断250次为0.5秒

mov2fh,#00h;

设置计时显示数码管的编号

mov2eh,#00h;

设置定时显示数码管的编号

mov24h,#00h;

设置年月日显示数码管的编号

mov30h,#00h;

设置时间的初值

mov31h,#00h

mov32h,#12h

mov56h,#01h;

设置星期初值

mov33h,#00h;

设置定时初值

mov34h,#01h

mov35h,#00h

mov36h,#02h

mov37h,#00h

mov38h,#03h

mov39h,#01h;

设置定时状态初始值

mov3ah,#01h;

设置定时状态1时音乐的初始值

mov3bh,#02h;

设置定时状态2时音乐的初始值

mov3ch,#03h;

设置定时状态3时音乐的初始值

mov21h,#00h;

设置年初值，00表示2000年

mov22h,#01h;

设置月初值

mov23h,#01h;

设置日初值

setb20h.0;

12,24标志位，1表示12小时制，0表示24小时制

setb20h.1;

定时，计时标志位，1表示计时，0表示定时

clr20h.2;

定时到否标志位，1表示到，0表示不到

setb20h.3;

是否允许检测温度标志位，1表示允许

clr20h.4;

年标志位，1表示闰年

setb20h.5;

1表示31天，0表示30天

clr20h.6;

1表示显示年月日

setbp3.0;

上下午标志位，1表示上午，0表示下午

clrp1

setbtr0

*************星期设置程序*************************************

start：

jbp2.0,q1;

调整星期

calldel;

消除抖动

mova,56h

adda,#01h

cjnea,#07h,z1

mov56h,#08h

jmpa1

z1:

cjnea,#09h,z2

mov56h,#01h

z2:

mov56h,a

a1:

calldel

jnbp2.0,a1

jmpstart

*************设置12--24小时转换程序********************************

q1:

jbp2.1,q2;

12，24小时制转换

消除抖动

jnb20h.0,b1

jnbp3.0,b2;

将12小时制转换为24小时制

jmpa2

b2:

mova,32h

adda,#12h

daa

cjnea,#24h,b3

mov32h,#00h

setbp3.0

jmpa2

b3:

mov32h,a

b1:

mova,32h;

将24小时制转换为12小时制

cjnea,#00h,b7

mov32h,#12h

clrp3.0

b7:

cjnea,#20h,b8

mov32h,#08h

b8:

cjnea,#21h,b9

mov32h,#09h

clrp3.0

b9:

cjnea,#12h,b4

b4:

jncb5

b5:

subba,#12h

mov32h,a

a2:

cpl20h.0

b6:

jnbp2.1,b6

jmpstart

*************定时计时调整程序*************************************

q2:

jbp2.2,q3;

定时，计时转换

cpl20h.1

a3:

jnbp2.2,a3

q3:

jbp2.3,q4;

调整定时，计时的时,年

jnb20h.6,c00

callyearyear

jmpa4

c00:

jnb20h.1,c1

jb20h.0,c2;

计时调整

mova,32h

cjnea,#24h,c3

mov32h,#00h

jmpa4

c3:

c2:

cjnea,#13h,c4

mov32h,#01h

cplp3.0

c4:

c1:

mova,39h;

定时调整

cjnea,#01h,c5

movr0,#34h

jmpc10

c5:

cjnea,#02h,c6

movr0,#36h

c6:

movr0,#38h

c10:

jb20h.0,c7

mova,@r0

cjnea,#24h,c8

mov@r0,#00h

c8:

mov@r0,a

c7:

mova,@r0

cjnea,#13h,c9

mov@r0,#01h

c9:

a4:

jnbp2.3,a4

q4:

jbp2.4,q5;

调整定时，计时的分,月

calldel

jnb20h.6,d00

callyueyue

jmpa5

d00:

jnb20h.1,d1

mova,31h;

计时分调整

cjnea,#60h,d2

d2:

mov31h,a

d1:

mova,39h;

定时分调整

cjnea,#01h,d3

movr0,#33h

jmpd5

d3:

cjnea,#02h,d4

movr0,#35h

d4:

movr0,#37h

d5:

cjnea,#60h,d6

d6:

a5:

jnbp2.4,a5

q5:

jbp2.5,q6;

调整计时的秒和定时的状态,日

jnb20h.6,e00

callri

jmpa6

e00:

jnb20h.1,e1

mova,30h;

调整计时的秒

cjnea,#60h,e2

mov30h,#00h

e2:

mov30h,a

e1:

调整定时状态

cjnea,#04h,e3

mov39h,#01h

e3:

mov39h,a

a6:

jnbp2.5,a6

*************调整定时的报警音乐,省电模式*********************************

q6:

jbp2.6,q7

jnb20h.1,gh

cplp3.4

jmpi3

gh:

mova,39h

cjnea,#01h,i1

mova,3ah

mov3ah,a

cjnea,#07h,i3

mov3ah,#01h

i1:

cjnea,#02h,i2

mova,3bh

adda,#01H

mov3bh,a

mov3bh,#01h

i2:

mova,3ch

mov3ch,a

mov3ch,#01h

i3:

jnbp2.6,i3

************定时报警