毕业设计论文-基于单片机的简易数字时钟系统设计

毕业设计论文-基于单片机的简易数字时钟系统设计内容摘要：

现象 按键就是一个简单的开关。 当按键按下时，相当于开关闭合；当按键松开时，相当于开关断开。 按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象。 按键抖动时间一般为5ms～ 10ms，抖动可能造成一次按键的多次处理问题。 应采取措施消除抖动的影响。 消除的方法很多，本设计采用软件延时的方法来消除抖动。 当单片 机检测到有按键按下时先定时，然后再检测按键的状态，若仍是闭合状态则认为真的有键按下。 当检测到按键释放时，亦需要做同样的处理。 二、按键电路 独立式键盘的各个按键相互独立，每个按键独立地与一根数据输入线（单片机第 9 页 共 31 页 并行接口或其它芯片的并行接口）连接。 独立式键盘配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根接口线，在按键数量不多时，接口线占用多。 所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。 该设计只用了三个按键，来实现功能控制。 在运行状态下，按动控制按扭 SSET，可对秒进行调整；按动控制按扭 MSET，可对分进行 调整；按动控制按扭 HSET，可对时进行调整；因此采用独立式键盘方式，设计起来比较简单。 如图 35所示 图 35 键盘电路 系统原理图 AT89C51 的 P1 口接入三个按键，对时、分、秒进行调整。 P0口输出字段码，控制要显示的字符，外接 74LS245 芯片，驱动 LED 显示。 P3 口输出字位码，去控制要显示的位，其原理图如图 36 所示。 第 10 页 共 31 页 A7 A7A6 A6A5 A5A4 A4A3 A3A2 A2A1 A1A0 A0S7B7B6B5B4B3B2B1B0S6S5S4S3S2S1S0B0B1B2B3B4B5B6B7S0S1S2S3S4S5S6S7X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1S S E TM S E TH S E TA02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B /B A1U27 4 L S 2 4 5 图 36 电子钟原理图 当接入电源时，数字电子钟以秒为单位开始计时。 运行状态下，按下控制按键SSET，对秒进行调整；按下 MSET 调整分钟；按下 HSET 对小时进行调整。 这样通过三个按键，分别对时、分、秒进行调整，从而实现调时。 第 11 页 共 31 页 4 软件设计 在软件设计中，整个程序的主框架是以定时 1s 计算的方式来实现电子钟。 定时1s 的程序段，使用动态显示程序实现延时，既完成了延时，也完成了数字的显示。 在计算程序中，使对应于时、分、秒的变化量按照 60 进制和 24 进制进行计算，动态显示程序直接引用这些变量，达到显示的数字也随之不断变化，即完成了电子钟的功能。 其软件功能模块主要有键输入程序、中断程序、显示程序，以及延时程序。 需要说明的是，这里设计的是简易的电子钟，主 要是用程序运行来计算时间，这样用程序来确定出 1s 的时间精度是很有限的，所以整个时钟的精度不太高。 主程序的设计 初始化将时、分、秒各单元的内容清空，置 T0 为计数器方式 1，分别给计数器的高 8位和低 8位赋计数初值，启动 T0 工作。 键入一个按键，如执行此动作，秒值加 1，否则重新键如按键。 主程序模块 :主程序流程图，如图 41 所示 图 41 主程序流程图 键输入程序 键输入程序用于调整时间。 以秒为例，按下按键 SSET，判断 SSET 是否真 的被按下，若没有键按下，转到 A1 程序段，再次键入按键，重新判断。 若按键按下了，初始化 键输入 开始 键执行 结束 第 12 页 共 31 页 则调用延时程序，消除抖动现象秒值加 1，当秒值大于 60 时，秒清零，进行下一次计时，同时分加一，并转到 J0 显示。 此过程循环执行，其程序流程图如图 42所示： 图 42 键输入程序流程图 A1: LCALL DISPLAY；调用延时程序 JNB S_SET,S1；判断按键是否按下 JNB M_SET,S2 JNB H_SET,S3 LJMP A1 S1: LCALL DELAY。 去抖动 JB S_SET,A1 INC SECOND。 秒值加 1 MOV A,SECOND CJNE A,60,J0。 判断是否加到 60秒 MOV SECOND,0。 秒清 0 LJMP J0 J0: JB S_SET,A1 显示 SSET 是否按下 否按下 秒值加 1 秒 60。 清零 N 调用延时 Y Y N 第 13 页 共 31 页 LCALL DISPLAY。 调用显示 SJMP J0 显示程序 显示其时、分、秒的数值，和两个分隔符。 以显示秒为例，当 输入高电平时，秒的个位所对应的字段码点亮， 显示其秒的个位；当秒有十位输入时， 输入高电平，秒所十位对应的字段码点亮，显示其秒十位。 其程序流程图如图 43所示： 图 43 显示程序流程图 DISPLAY:MOV A,SECOND。 显示秒 MOV B,10 DIV AB CLR MOVC A, @A+DPTR。 取字段码 MOV P0, A LCALL DELAY。 调用延时 SETB。 显示秒十位 MOV A,B CLR 取字段码 取字位码 显示秒个位 显示秒十位 调用延时 第 14 页 共 31 页 MOVC A,@A+DPTR。 取字段码 MOV P0,A LCALL DELAY。 调用延时 ,去抖动 SETB。 显示秒个位 CLR 延时程序 按键抖动时间一般为 5ms～ 10ms，因此延时 10ms，其流程图如图 44所示： 图 44 延时程序流程图 DELAY: MOV R6,10。 延时 10ms D1: MOV R7,250 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET 中断程序 中断程序主要用于控制显示的字符。 当秒值大于 60 时，秒清零，重新计数，分值加 1，秒、分同时显示；当分值大于 60时，分清零，重新计数，小时加 1，秒、分、时同时显示，当小时大于 23 时，一天的计时完毕，秒、分、时均清零，进行第二天的计时。 此任务循环执行。 其程序流程图如图 45所示： 10 送 R6 250 送 R7 返回 (R6)=(R7) ? Y N 第 15 页 共 31 页 图 45 中断程序流程图 DISPLAY: MOV A,SECOND。 显 示秒 MOV B,10 DIV AB CLR MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A LCALL DELAY。 调用延时 SETB。 显示秒的十位 秒加 1 秒 59? 小时 23? 分 59? 秒清 0,分加 1 小时清 0 分清 0,时加 1 N Y Y Y N N 第 16 页 共 31 页 MOV A,B CLR MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SE。