数字钟万年历设计.docx

数字钟万年历设计.docx

《数字钟万年历设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字钟万年历设计.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字钟万年历设计

数字钟/电子万年历电路及程序设计

学校：

四川交通职业技术学院

系别：

自动化工程系

专业：

交通安全与智能控制

班级：

2012级2班

姓名：

陈云阳、冯佳里

学号：

、

目录

一、设计要求-2-

二、系统方案选择-3-

三、硬件电路设计-4-

四、系统软件设计-5-

五、系统调试与运行-6-

附一：

-7-

一、设计要求

（1）电路启动时，自动计时，由6位LED显示器显示时、分、秒；

（2）具备校准功能，可以设置当前时间；

（3）具备定时启闹功能，可以设置启闹时间，启闹10秒后自动关闭闹铃。

（4）能选择数字钟的计时制式，即可以选择为12小时制或24小时制；

　　（5）具备电子万年历功能，由6位LED显示年、月、日；

（6）能自由切换数字钟和电子万年历两种功能；

（7）可以设置当前日期。

二、系统方案选择

（1）单片机选型：

选用MCS-51系列主流芯片AT89S52，内部带有8KB的FlashROM，无须外扩程序存储器。

（2）计时方案：

软件控制。

利用AT89S52内部定时器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。

该方案节省硬件成本。

（3）显示方案：

由于时、分、秒的显示用6位LED数码管，为节省硬件成本，我们采用动态扫描显示方式。

该方案硬件电路相对简单，但编程较复杂。

（4）按键控制方式：

由于该电路涉及到7个按键的使用，故我们采用4*3矩阵式键盘，多余的按键可作为功能扩展键。

（其中#0-#6键分别为时钟修改键、闹钟修改键、加1修改键、日期显示键—按第二次返回、日期修改键、减1修改键、时制修改键）

三、硬件电路设计

系统硬件电路如图一所示，单片机的P2口作为数码管段选口，P3口作为位选口。

由于采用共阴极数码管，因此P3口输出低电平选中相应的位，P2口输出高电平则点亮相应的段。

单片机的P0口为按键输入口，由于其内部无上拉电阻，所以在外部必须接上拉电阻。

单片机的P1.0接蜂鸣器，P1.5-P1.7和RST接ISP下载座。

图一数字钟/电子万年历硬件设计电路

四、系统软件设计

明确设计要求，完成方案设计和硬件电路制作后，进入系统软件设计阶段，我们采用子等向下、逐步细化的模块化设计方法。

（1）模块划分：

A．主函数：

完成系统初始化，包括时钟、闹钟、时制、日期初始参数及初始标志的设定，I/O端口、定时器初始状态的设定；更新显示时间，循环扫描按键，根据按键执行相应子程序。

B．LED显示函数：

根据显示单元首地址显示，实现6位LED的动态显示功能。

同时，当出现修改标志位时，只显示当前修改位置。

C．键盘检测函数和查键值函数：

这两个函数都属于键盘扫描模块，前者判断是否右键按下，后者检测按键值并返回。

D．时钟、闹钟、日期、时制设置函数：

根据按键设置相应的标志位。

E．闹钟判断启动函数：

判断闹钟启动时间到否，若时间到，则启动闹钟，延时10S后自动关闭闹钟，同时清除闹钟标志位。

F．加1、减1修改函数：

根据按键对相应的修改标志位加1或减1。

G．定时器中断函数：

定时修改时间参数中断服务子程序。

五、系统调试与运行

系统调试包括硬件调试与软件调试两部分，硬件调试一般需要利用调试软件来进行，软件调试也需要通过对硬件的测试和控制来进行，软、硬件调试是不可能绝对分开的。

（1）硬件调试：

硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性故障。

使用万用表，按照电路原理图，检查印制电路板，检查元器件是否焊接出错；同时通过一些简单的测试软件来查看接口电路工作是否正常。

（2）软件调试：

利用开发工具进行仿真调试，发现和纠正程序错误。

（3）脱机运行：

软硬件调试成功后，可将程序固化到AT89S52的Flash存储器中，接上电源脱机运行。

附一：

数字钟/电子万年历程序

#pragmaSMALL

#include

#include

#include

//******************************************************************编译预处理

voiddisplay（unsignedchar*p）;//显示函数，P为显示数据首地址

unsignedcharkeytest（）;//按键检测函数

unsignedcharsearch（）;//按键识别函数

voidalarm（）;//闹钟判断启动函数

voidftion0（）;//始终修改函数

voidftion1（）;//闹钟修改函数

voidftion3（）;//日期修改函数

voidcum（）;//加1修改函数

voidminus（）;//减1修改函数

voidjinzhi（）;//进制修改函数

voidriqi（）;//日期修改函数

//****************************************************************函数声明

sbitP1_0=P1^0;

//****************************************************************端口定义

unsignedcharclockbuf[3]={0,0,0};

unsignedcharbellbuf[3]={0,0,0};

unsignedchardate[3]={1,1,1};//日期存放数组

unsignedcharmsec1,msec2;

unsignedchartimdata,rtimdata,dtimdata;

unsignedcharcount;

unsignedchar*dis_p;

unsignedcharor;//12进制控制标志

unsignedcharri;//日期显示控制标志位

bitarm,rtim,rhour,rmin,hour,min,sec,day,mon,year;//定义位变量

//**************************************************************全局变量定义

voidmain（）

{

unsignedchara;

or=0;//12进制修改标志清零

ri=0;

P1_0=0;

arm=0;

msec1=0;

msec2=0;

timdata=0;

rtimdata=0;

count=0;

TMOD=0x02;

TL0=0x06;

TH0=0x06;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

dis_p=clockbuf;

while

（1）

{

a=keytest（）;

if（a==0x70）//判断是否有键按下

{

display（dis_p）;

if（arm==1）alarm（）;

}

else

{

display（dis_p）;

a=keytest（）;

if（a!

=0x70）

{

a=search（）;

switch（a）

{

case0x00:

ftion0（）;break;

case0x01:

ftion1（）;break;

case0x02:

cum（）;break;

case0x06:

jinzhi（）;break;

case0x03:

riqi（）;break;

case0x04:

ftion3（）;break;

case0x05:

minus（）;break;

default:

break;

}

}

}

}

}

//********************************************主函数【完】

voiddisplay（unsignedchar*p）

{

unsignedcharbuffer[]={0,0,0,0,0,0};

unsignedchark,i,j,m,temp;

unsignedcharled[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

buffer[0]=p[0]/10;

buffer[1]=p[0]%10;

buffer[2]=p[1]/10;

buffer[3]=p[1]%10;

buffer[4]=p[2]/10;

buffer[5]=p[2]%10;

if（（sec==0）&&（min==0）&&（hour==0）&&（rmin==0）&&（rhour==0）&&（day==0）&&（mon==0）&&（year==0））//没有修改标志，正常显示

{

for（k=0;k<3;k++）

{

temp=0x01;

for（i=0;i<6;i++）

{

P2=0x00;//段选端口

j=buffer[i];

P2=led[j];

P3=~temp;//位选端口

temp<<=1;

for（m=0;m<200;m++）;

}

}

}

else//若有修改标志，则按以下标志分别显示

{

if（sec==1||day==1）

{

P3=0x1f;

i=buffer[5];

P2=led[i];

for（m=0;m<200;m++）;

P3=0x2f;

j=buffer[4];

P2=led[j];

for（m=0;m<200;m++）;

}

if（min==1||rmin==1||mon==1）

{

P3=0x3b;

i=buffer[2];

P2=led[i];

for（m=0;m<200;m++）;

P3=0x37;

j=buffer[3];

P2=led[j];

for（m=0;m<200;m++）;

}

if（hour==1||rhour==1||year==1）

{

P3=0x3e;

i=buffer[0];

P2=led[i];

for（m=0;m<200;m++）;

P3=0x3d;

j=buffer[1];

P2=led[j];

for（m=0;m<200;m++）;

}

}

}

//**********************************LED显示函数【完】

unsignedcharkeytest（）

{

unsignedcharc;

P0=0x70;//检测是否有键按下

c=P0;

c=c&0x70;

return（c）;

}

//******************************************键盘检测函数【完】

unsignedcharsearch（）

{

unsignedchara,b,c,d,e;

c=0xfe;//H1输入低电平

a=0;//行号

while

（1）

{

P0=c;

d=P0;

d=d&0x70;//屏蔽无关位H1-H3

if（d==0x60）{b=0;break;}//列号

elseif（d==0x50）{b=1;break;}

elseif（d==0x30）{b=2;break;}

a++;//行号+1

c<<=1;

if（a==4）{a=0;c=0xfe;}//控制移位到H4

}

e=a*3+b;

do{display（dis_p）;}

while（（d=keytest（））!

=0x70）;//松键检测

return（e）;

}

//***********************************************查键值函数【完】

voidalarm（）

{

if（（clockbuf[0]==bellbuf[0]）&&（clockbuf[1]==bellbuf[1]））

{

P1_0=1;

rtim=1;

if（count==10）

{

count=0;

P1_0=0;

arm=0;

rtim=0;

}

}

}

//****************************************闹钟判断启动函数【完】

voidftion0（）

{

TR0=0;

rhour=0;

rmin=0;

dis_p=clockbuf;

rtimdata=0;

timdata++;

switch（timdata）

{

case0x01:

sec=1;break;

case0x02:

sec=0;min=1;break;

case0x03:

min=0;hour=1;break;

case0x04:

timdata=0;hour=0;TR0=1;break;

default:

break;

}

}

//*********************************************时钟设置函数【完】

voidftion1（）

{

sec=0;

min=0;

hour=0;

dis_p=bellbuf;

timdata=0;

rtimdata++;

switch（rtimdata）

{

case0x01:

rmin=1;break;

case0x02:

rmin=0;rhour=1;break;

case0x03:

rtimdata=0;rhour=0;arm=1;dis_p=clockbuf;break;

default:

break;

}

}

//*********************************************闹钟设置函数【完】

voidftion3（）

{

day=0;

mon=0;

year=0;

dis_p=date;

timdata=0;

rtimdata=0;

dtimdata++;

switch（dtimdata）

{

case0x01:

day=1;break;

case0x02:

day=0;mon=1;break;

case0x03:

mon=0;year=1;break;

case0x04:

dtimdata=0;year=0;dis_p=clockbuf;break;

default:

break;

}

}

//*************************************************日期修改函数【完】

voidminus（）

{

if（sec==1）

{

if（0==clockbuf[2]）clockbuf[2]=59;

elseclockbuf[2]--;

}

elseif（min==1）

{

if（0==clockbuf[1]）clockbuf[1]=59;

elseclockbuf[1]--;

}

elseif（hour==1）

{

if（or==0）//判断进制

{

if（0==clockbuf[0]）clockbuf[0]=23;

elseclockbuf[0]--;

}

if（or==1）

{

if（1==clockbuf[0]）clockbuf[0]=12;

elseclockbuf[0]--;

}

}

elseif（rmin==1）

{

if（bellbuf[1]==0）bellbuf[1]=59;

elsebellbuf[1]--;

}

elseif（rhour==1）

{

if（or==0）

{

if（bellbuf[0]==0）bellbuf[0]=23;

elsebellbuf[0]--;

}

if（or==1）

{

if（bellbuf[0]==1）bellbuf[0]=12;

elsebellbuf[0]--;

}

}

elseif（day==1）

{

if（date[2]==1）date[2]=31;

elsedate[2]--;

}

elseif（mon==1）

{

if（date[1]==1）date[1]=12;

elsedate[1]--;

}

elseif（year==1）

{

if（date[0]==1）date[0]=99;

elsedate[0]--;

}

}

//*************************************减1修改功能函数【完】

voidcum（）

{

if（sec==1）

{

if（59==clockbuf[2]）clockbuf[2]=0;

elseclockbuf[2]++;

}

elseif（min==1）

{

if（59==clockbuf[1]）clockbuf[1]=0;

elseclockbuf[1]++;

}

elseif（hour==1）

{

if（or==0）//判断进制

{

if（23==clockbuf[0]）clockbuf[0]=0;

elseclockbuf[0]++;

}

if（or==1）

{

if（12==clockbuf[0]）clockbuf[0]=1;

elseclockbuf[0]++;

}

}

elseif（rmin==1）

{

if（bellbuf[1]==59）bellbuf[1]=0;

elsebellbuf[1]++;

}

elseif（rhour==1）

{

if（or==0）

{

if（bellbuf[0]==23）bellbuf[0]=0;

elsebellbuf[0]++;

}

if（or==1）

{

if（bellbuf[0]==12）bellbuf[0]=1;

elsebellbuf[0]++;

}

}

elseif（day==1）

{

if（date[2]==31）date[2]=1;

elsedate[2]++;

}

elseif（mon==1）

{

if（date[1]==12）date[1]=1;

elsedate[1]++;

}

elseif（year==1）

{

if（date[0]==99）date[0]=1;

elsedate[0]++;

}

}

//*************************************加1修改功能函数【完】

voidjinzhi（）

{

if（or==0）or=1;

elseor=0;

}

//***********************************进制修改控制函数【完】

voidriqi（）

{

if（ri==0）

{

dis_p=date;

}

if（ri==1）

{

dis_p=clockbuf;

}

ri++;

if（ri==2）ri=0;

}

//********************************日期控显示函数【完】

voidclock（）interrupt1

{

EA=0;

if（msec1!

=0x14）msec1++;//6MHz晶振定时10ms

else

{

msec1=0;

if（msec2!

=100）msec2++;//定时1s

else

{

if（rtim==1）count++;//闹钟启动标志计时10s

msec2=0;

if（clockbuf[2]!

=59）clockbuf[2]++;

else

{

clockbuf[2]=0;

if（clockbuf[1]!

=59）clockbuf[1]++;

else

{

clockbuf[1]=0;

if（or==0）

{

if（clockbuf[0]!

=23）clockbuf[0]++;

else

{

clockbuf[0]=0;

if（（date[1]==1）||（date[1]==1）||（date[1]==1）||（date[1]==3）||（date[1]==5）||（date[1]==7）||（date[1]==8）||（date[1]==10）||（date[1]==12））

{

if（date[2]!

=30）date[2]++;

else

{

date[2]=1;

if（date[1]!

=11）date[1]++;

else

{

date[1]=1;

date[0]++;

}

}

}

if（（date[1]==4）||（date[1]==6）||（date[1]==9）||（date[1]==11））

{

if（date[2]!

=29）date[2]++;

else

{

date[2]=1;

if（date[1]!

=11）date[1]++;

else

{

date[1]=1;

date[0]++;

}

}

}

if（date[1]==2）

{

if（（（（date[0]%4==0）&&（date[0]%100!

=0））||（date[0]%400==0）））

{