6位LED顯示單片機(jī)控制電子鐘/計(jì)數(shù)器

這是我們?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)電子鐘/計(jì)時(shí)器學(xué)習(xí)板，它采用6位LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)計(jì)時(shí)方式?？梢酝ㄟ^(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整、秒表/時(shí)鐘功能轉(zhuǎn)換、省電(關(guān)閉顯示)等功能。我們能提供的完整的匯編語(yǔ)言源程序清單及電路原理設(shè)計(jì)圖有助于學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

硬件參數(shù)板上資源：MCU STC89C52、6位Led顯示、3位按鍵。電源部分為5V直流電壓，需要穩(wěn)壓、濾波電路，不能接反!

51單片機(jī)做的電子鐘在很多地方都有介紹， 對(duì)于單片機(jī)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)這個(gè)程序基本上是一道門(mén)檻，掌握了電子鐘程序， 基本上可以說(shuō)51單片機(jī)就掌握了80%。常見(jiàn)的電子鐘程序由顯示部分、計(jì)算部分、時(shí)鐘調(diào)整部分構(gòu)成，本產(chǎn)品硬件上完全支持倒計(jì)時(shí)器，客戶只要自己修改程序就能實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能。

為了實(shí)現(xiàn)LED顯示器的數(shù)字顯示，可以采用靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法。由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口復(fù)雜一些?？紤]時(shí)鐘顯示只有六位，且系統(tǒng)沒(méi)有其它復(fù)雜的處理任務(wù)，所以決定采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED的顯示。單片機(jī)采用易購(gòu)的AT89S51系列，這樣單片機(jī)可具有足夠的空余硬件資源實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)充功能，硬件系統(tǒng)的總體構(gòu)成如下圖所示：視頻演示

http://xie-gang.com/SZDZZ.htm視頻演示

該板采用AT89S51單片機(jī)，最小化應(yīng)用設(shè)計(jì)，采用共陽(yáng)七段LED顯示器，P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0～P2.5做列掃描輸出，P1.0,P1.2,P1.3,接三個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，用以調(diào)時(shí)及功能設(shè)置。為了提高共陽(yáng)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電壓，用9012做電源驅(qū)動(dòng)輸出。采用12M晶振，有利于提高秒計(jì)時(shí)的精度。

本設(shè)計(jì)中，計(jì)時(shí)采用定時(shí)器T0中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用顯示子程序，當(dāng)端口開(kāi)關(guān)按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能程序。其主程序執(zhí)行流程圖見(jiàn)下左圖：

數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元70H～75H中。其中70H～71H存放秒數(shù)據(jù)，72H～73H存放分?jǐn)?shù)據(jù)，74H～75H存放時(shí)數(shù)據(jù)，每一地址單元內(nèi)均為十進(jìn)制BCD碼。由于采用軟件動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)段碼存放在ROM表中。顯示時(shí)，先取出70H~~75H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對(duì)應(yīng)的顯示用段碼，并從P0口輸出，P2口將對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。

定時(shí)器T0用于時(shí)間計(jì)時(shí)。定時(shí)溢出中斷周期可分別設(shè)為50mst和10ms。中斷進(jìn)入后，先判斷是時(shí)鐘計(jì)時(shí)還是秒表計(jì)時(shí)，時(shí)鐘計(jì)時(shí)累計(jì)中斷20次(即1s)時(shí)，對(duì)秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加1操作，秒表計(jì)時(shí)每10ms進(jìn)行加1操作。時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元地址分別在70H～71H(秒)、76H～77H(分)和78H～79H(時(shí))，最大計(jì)時(shí)值為23時(shí)59分59秒。而秒表計(jì)數(shù)單元地址也在70H~~71H(0.01毫秒)、76H~~77H(秒)和78H~~79H(分)，最大計(jì)時(shí)值為99分59.99秒。7AH單元內(nèi)存放“熄滅符”數(shù)據(jù)(#0AH)。在計(jì)數(shù)單元中采用十進(jìn)制BCD碼計(jì)數(shù)，滿60(秒表功能時(shí)有100)進(jìn)位，T0中斷服務(wù)程序執(zhí)行流程見(jiàn)上圖右

T1中斷服務(wù)程序用于指示調(diào)整單元數(shù)字的亮閃。在時(shí)間調(diào)整狀態(tài)下，每過(guò)0.3S將對(duì)應(yīng)單元的顯示數(shù)據(jù)換成“熄滅符”數(shù)據(jù)(#0AH)。這樣在調(diào)整時(shí)間時(shí)，對(duì)應(yīng)調(diào)整單元的顯示數(shù)據(jù)會(huì)間隔閃亮。

調(diào)時(shí)功能程序的設(shè)計(jì)方法是：按下P1.0口按鍵，若按下時(shí)間短于1 s則進(jìn)入省電狀態(tài)(數(shù)碼管不亮，時(shí)鐘不停);否則進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，等待操作，此時(shí)計(jì)時(shí)器停止走動(dòng)。當(dāng)再按下按鈕時(shí)，若按下時(shí)間短于0.5s，則時(shí)間加1分;若按下時(shí)間長(zhǎng)于0.5s，則進(jìn)入[小]時(shí)調(diào)整狀態(tài)。在[小]時(shí)調(diào)整狀態(tài)下，當(dāng)按鍵按下的時(shí)間長(zhǎng)于0.5s時(shí)，退出調(diào)整狀態(tài)，時(shí)鐘繼續(xù)走動(dòng)。P1.1口按鍵在調(diào)時(shí)狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)減1功能。

使用方法：按下K1按鍵,如果按下時(shí)間小于1秒，就會(huì)進(jìn)入省電模式，這時(shí)數(shù)碼管熄滅但是時(shí)鐘仍然運(yùn)行。如果按下K1按鍵時(shí)間大于1秒，就會(huì)進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，此時(shí)計(jì)時(shí)器停止走動(dòng)等待操作，這時(shí)中間的兩位00會(huì)閃爍，這時(shí)當(dāng)按下K1按鍵時(shí)間小于0.5秒時(shí)，時(shí)間信息就會(huì)加1(單位分鐘);若時(shí)間大于0.5秒，這時(shí)左邊的兩位00會(huì)閃爍，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整，在小時(shí)調(diào)整狀態(tài)下按下S6按鍵時(shí)間小于0.5秒時(shí)，時(shí)間信息就會(huì)加1(單位小時(shí))，如果按下按鍵時(shí)間大于0.5S時(shí)，就會(huì)退出調(diào)整狀態(tài)，時(shí)鐘繼續(xù)走動(dòng)。

配件：采用PL2303芯片的USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊 每個(gè)15元 含一根4芯杜邦連接線

你還可以另外購(gòu)買(mǎi)我們的PL2303模塊，就能實(shí)現(xiàn)STC芯片的在線程序下載。只要連接3根線：一根串口入R連接單片機(jī)的P3.1TXD、一根串口出D連接單片機(jī)的P3.0 RXD、一根地線-連接單片機(jī)的電源地即可。

然后將PL2303的USB轉(zhuǎn)串口模塊插入電腦的USB口(已經(jīng)安裝好2303的驅(qū)動(dòng))，然后在STC編程軟件界面中選擇單片機(jī)型號(hào)STC89C52RC，選擇COM6(具體按電腦實(shí)際虛擬出的串口號(hào))波特率選擇9600，點(diǎn)擊“OPEN FILE”選擇你的燒寫(xiě)文件，點(diǎn)擊“下載”按鈕，然后接通超聲波測(cè)距成品學(xué)習(xí)板的電源，3秒左右就能完成程序下載并運(yùn)行。

以下是部分匯編源程序，購(gòu)買(mǎi)我們產(chǎn)品后我們可以通過(guò)電子郵件將完整的單片機(jī)匯編源程序和燒寫(xiě)文件發(fā)送給客戶。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; AT89S51時(shí)鐘程序 ;;(該程序不全，不要直接使用。購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品后提供全部程序和圖紙)

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;

; 定時(shí)器T0、T1溢出周期為50MS，T0為秒計(jì)數(shù)用， T1為調(diào)整時(shí)閃爍用，

; P1.0、P1.1、P1.2為調(diào)整按鈕，P0口 為字符輸出口，采用共陽(yáng)顯示管。

;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; 中斷入口程序 ;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;

ORG 0000H ;程序執(zhí)行開(kāi)始地址

LJMP START ;跳到標(biāo)號(hào)START執(zhí)行

ORG 0003H ;外中斷0中斷程序入口

RETI ;外中斷0中斷返回

ORG 000BH ;定時(shí)器T0中斷程序入口

LJMP INTT0 ;跳至INTTO執(zhí)行

ORG 0013H ;外中斷1中斷程序入口

RETI ;外中斷1中斷返回

ORG 001BH ;定時(shí)器T1中斷程序入口

LJMP INTT1 ;跳至INTT1執(zhí)行

ORG 0023H ;串行中斷程序入口地址

RETI ;串行中斷程序返回

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; 主 程 序 ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;

START: LCALL ST ;上電顯示年月日及班級(jí)學(xué)號(hào)

MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11個(gè)內(nèi)存單元

MOV R7,#0BH ;

CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;

INC R0 ;

DJNZ R7,CLEARDISP ;

MOV 20H,#00H ;清20H(標(biāo)志用)

MOV 7AH,#0AH ;放入"熄滅符"數(shù)據(jù)

MOV TMOD,#11H ;設(shè)T0、T1為16位定時(shí)器

MOV TL0,#0B0H ;50MS定時(shí)初值(T0計(jì)時(shí)用)

MOV TH0,#3CH ;50MS定時(shí)初值

MOV TL1,#0B0H ;50MS定時(shí)初值(T1閃爍定時(shí)用)

MOV TH1,#3CH ;50MS定時(shí)初值

SETB EA ;總中斷開(kāi)放

SETB ET0 ;允許T0中斷

SETB TR0 ;開(kāi)啟T0定時(shí)器

MOV R4,#14H ;1秒定時(shí)用初值(50MS×20)

START1: LCALL DISPLAY ;調(diào)用顯示子程序

JNB P1.0,SETMM1 ;P1.0口為0時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)間調(diào)整程序

JNB P1.1,FUNSS ; 秒表功能，P1.1按鍵調(diào)時(shí)時(shí)作減1加能

JNB P1.2,FUNPT ;STOP,PUSE,CLR

SJMP START1 ;P1.0口為1時(shí)跳回START1

SETMM1: LJMP SETMM ;轉(zhuǎn)到時(shí)間調(diào)整程序SETMM

FUNSS: LCALL DS20MS

JB P1.1,START1

WAIT11: JNB P1.1,WAIT11

CPL 03H

MOV 70H,#00H

MOV 71H,#00H

MOV 76H,#00H

MOV 77H,#00H

MOV 78H,#00H

MOV 79H,#00H

AJMP START1

FUNPT: LCALL DS20MS

JB P1.2,START1

WAIT22: JNB P1.2,WAIT21

CLR ET0

CLR TR0

WAIT33: JB P1.2,WAIT31

LCALL DS20MS

JB P1.2,WAIT33

WAIT66: JNB P1.2,WAIT61

MOV R0,#70H ;清70H-79H共10個(gè)內(nèi)存單元

MOV R7,#0AH ;

CLEARP: MOV @R0,#00H ;

INC R0 ;

DJNZ R7,CLEARP ;

WAIT44: JB P1.2,WAIT41

LCALL DS20MS

JB P1.2,WAIT44

WAIT55: JNB P1.2,WAIT51

SETB ET0

SETB TR0

AJMP START1

WAIT21: LCALL DISPLAY

AJMP WAIT22

WAIT31: LCALL DISPLAY

AJMP WAIT33

WAIT41: LCALL DISPLAY

AJMP WAIT44

WAIT51: LCALL DISPLAY

AJMP WAIT55

WAIT61: LCALL DISPLAY

AJMP WAIT66

;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; 1秒計(jì)時(shí)程序 ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;T0中斷服務(wù)程序

INTT0: PUSH ACC ;累加器入棧保護(hù)

PUSH PSW ;狀態(tài)字入棧保護(hù)

CLR ET0 ;關(guān)T0中斷允許

CLR TR0 ;關(guān)閉定時(shí)器T0

JB 03H,FSS

MOV A,#0B7H ;中斷響應(yīng)時(shí)間同步修正

ADD A,TL0 ;低8位初值修正

MOV TL0,A ;重裝初值(低8位修正值)

MOV A,#3CH ;高8位初值修正

ADDC A,TH0 ;

MOV TH0,A ;重裝初值(高8位修正值)

SETB TR0 ;開(kāi)啟定時(shí)器T0

DJNZ R4, OUTT0 ;20次中斷未到中斷退出

ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中斷到(1秒)重賦初值

MOV R0,#71H ;指向秒計(jì)時(shí)單元(71H-72H)

ACALL ADD1 ;調(diào)用加1程序(加1秒操作)

MOV A,R3 ;秒數(shù)據(jù)放入A(R3為2位十進(jìn)制數(shù)組合)

CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志

CJNE A,#60H,ADDMM ;

ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒時(shí)中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60秒時(shí)對(duì)秒計(jì)時(shí)單元清0

MOV R0,#77H ;指向分計(jì)時(shí)單元(76H-77H)

ACALL ADD1 ;分計(jì)時(shí)單元加1分鐘

MOV A,R3 ;分?jǐn)?shù)據(jù)放入A

CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志

CJNE A,#60H,ADDHH ;

ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分時(shí)中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60分時(shí)分計(jì)時(shí)單元清0

MOV R0,#79H ;指向小時(shí)計(jì)時(shí)單元(78H-79H)

ACALL ADD1 ;小時(shí)計(jì)時(shí)單元加1小時(shí)

MOV A,R3 ;時(shí)數(shù)據(jù)放入A

CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志

JB 03H,OUTT0 ;秒表時(shí)最大數(shù)為99

CJNE A,#24H,HOUR ;

HOUR: JC OUTT0 ;小于24小時(shí)中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于24小時(shí)小時(shí)計(jì)時(shí)單元清0

OUTT0: MOV 72H,76H ;中斷退出時(shí)將分、時(shí)計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)移

MOV 73H,77H ;入對(duì)應(yīng)顯示單元

MOV 74H,78H ;

MOV 75H,79H ;

POP PSW ;恢復(fù)狀態(tài)字(出棧)

POP ACC ;恢復(fù)累加器

SETB ET0 ;開(kāi)放T0中斷

RETI ;中斷返回

;秒表計(jì)時(shí)程序(10MS加1)，低2位為0.1、0.01秒，中間2位為秒，最高位為分。

;最大計(jì)數(shù)值為99

FSS: MOV A,#0F7H ;中斷響應(yīng)時(shí)間同步修正,重裝初值(10ms)

ADD A,TL0 ;低8位初值修正

MOV TL0,A ;重裝初值(低8位修正值)

MOV A,#0D8H ;高8位初值修正

ADDC A,TH0 ;

MOV TH0,A ;重裝初值(高8位修正值)

SETB TR0 ;開(kāi)啟定時(shí)器T0

MOV R0,#71H ;指向秒計(jì)時(shí)單元(71H-72H)

ACALL ADD1 ;調(diào)用加1程序(加1秒操作)

CLR C ;

MOV A,R3 ;

JZ FSS1 ;加1后為00，C=0

SETB C ;加1后不為00，C=1

FSS1: AJMP ADDMM ;

》》》》》》》》》》》省略》》》》》

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; 加1子 程 序 ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;

ADD1: MOV A,@R0 ;取當(dāng)前計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)到A

DEC R0 ;指向前一地址

SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換

ORL A,@R0 ;前一地址中數(shù)據(jù)放入A中低四位

ADD A,#01H ;A加1操作

DA A ;十進(jìn)制調(diào)整

MOV R3,A ;移入R3寄存器

ANL A,#0FH ;高四位變0

MOV @R0,A ;放回前一地址單元

MOV A,R3 ;取回R3中暫存數(shù)據(jù)

INC R0 ;指向當(dāng)前地址單元

SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換

ANL A,#0FH ;高四位變0

MOV @R0,A ;數(shù)據(jù)放入當(dāng)削地址單元中

RET ;子程序返回

》》》》》》》》》》》省略》》》》》

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; 延時(shí)程序 ;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;

;1MS延時(shí)程序，LED顯示程序用

DL1MS: MOV R6,#14H