電子技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的課題設(shè)計(jì)說明

1、職業(yè)技術(shù)學(xué)院高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題名稱：電子技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的課題設(shè)計(jì)姓 名： 號(hào)：專 業(yè)： 所在中職：年 級(jí)： 08級(jí)指導(dǎo)教師：王照恩2012年02月21日 課 題 摘 要數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法有多種，其中，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，便于電子鐘功能的擴(kuò)充，即可用該電子鐘發(fā)出各種控制信號(hào)，精確度高等特點(diǎn)，同時(shí)可以用該電子鐘發(fā)出各種控制信號(hào)。本文主要介紹用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89S52芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確,顯示直觀等特點(diǎn)。此電子鐘嚴(yán)格按照要求設(shè)計(jì)，

2、最終達(dá)到預(yù)期的效果，能夠正確顯示“P”點(diǎn)以與時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，算是一次比較成功的設(shè)計(jì)了。關(guān)鍵詞 電子鐘 單片機(jī) 匯編目 錄1電子鐘功能與總體方案的介紹11.1電子鐘功能介紹11.1.1基本功能要求11.1.2擴(kuò)展功能要求11.2總體方案介紹21.2.1計(jì)時(shí)方案21.2.2鍵盤/顯示方案22電子鐘的工作原理32.1實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)的基本方法32.2電子鐘的時(shí)間顯示32.3電子鐘的啟、停與時(shí)間調(diào)整33 電子鐘原理圖與元件清單43.1電子鐘電路原理圖43.2元件清單44軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)54.1電子鐘程序流程框圖54.1.1主程序流程框圖54.1.2鍵掃子程序流程框圖54.1.3中斷服務(wù)程序流程框圖74.1.5顯

3、示子程序流程框圖94.1.6加一子程序流程框圖104.2電子鐘總體程序清單11總結(jié)18致19參考資料20附錄2119 / 251電子鐘功能與總體方案的介紹1.1電子鐘功能介紹1.1.1基本功能要求可調(diào)整運(yùn)行的電子鐘具有三種工作狀態(tài)：“P.”狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整狀態(tài)。（1）、“P.”狀態(tài)，依靠上電或按復(fù)位鍵進(jìn)入，在此狀態(tài)下，按B、C、D鍵均無效，按A鍵有效，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；（2）、運(yùn)行狀態(tài)，按奇數(shù)次A鍵進(jìn)入，在此狀態(tài)下，按B、C、D鍵均無效，只有按A鍵有效，按下A鍵后，退出運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)；（3）、調(diào)整狀態(tài)，按偶數(shù)次A鍵進(jìn)入，在此狀態(tài)下，按A、B、C、D鍵均有效。如按下A鍵，則退出調(diào)整狀態(tài)，

4、進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；按下B、C、D鍵，則分別對(duì)時(shí)、分、秒加1，調(diào)整結(jié)束后必須按A鍵，即可退出調(diào)整狀態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)?；竟δ芤螅骸癙.”穩(wěn)定地顯示在LED顯示器的最左端數(shù)碼管（LED5）上，無A鍵按下（在“P.”狀態(tài)下，按下B、C、D鍵無效），則不進(jìn)入電子鐘的運(yùn)行狀態(tài)，繼續(xù)顯示“P.”。按下A 鍵后，電子鐘以起始時(shí)間：00時(shí)00分00秒開始運(yùn)行。再次按下A 鍵后，電子鐘退出運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)，利用B、C、D鍵把電子鐘的顯示時(shí)間修改為當(dāng)前實(shí)時(shí)時(shí)間，時(shí)間修改正確后可再次按下A鍵，電子鐘則退出調(diào)整狀態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。注意：每次按下B、C、D鍵，只允許加一，不允許連加。1.1.2擴(kuò)展功能要求（1）、在

5、調(diào)整狀態(tài)下，按下B、C、D鍵，允許連加，而A鍵無論在何種狀態(tài)下，均不允許連擊；（2）、時(shí)、分、秒的間隔符“?！币砸欢l率閃爍；（3）、時(shí)間顯示以“滅零”方式進(jìn)行；（4）、可調(diào)整運(yùn)行的電子鐘用兩個(gè)按鍵（例如：A鍵、B鍵）來控制。1.2總體方案介紹1.2.1計(jì)時(shí)方案利用AT89S52單片機(jī)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí)，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用、中斷與程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高，對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而對(duì)學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門課程起到一定的作用。1.2.2鍵盤/顯示方案AT89S52的P0口和P2口外接由六個(gè)LED數(shù)碼管(LED

6、5LED0)構(gòu)成的顯示器，用P0口作LED的段碼輸出口，P2口作六個(gè)LED數(shù)碼管的位控輸出線，P1口外接四個(gè)按鍵A、B、C、D構(gòu)成鍵盤電路。AT89S52 是一種低功耗，高性能的CMOS 8位微型計(jì)算機(jī)。它帶有8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲(chǔ)器（EPROM），該器件采用ATMEL的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的80C51和80C52的指令系統(tǒng)與引腳兼容，片F(xiàn)lash 集成在一個(gè)芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。簡(jiǎn)易電子鐘的功能不復(fù)雜，采用其現(xiàn)有的I/O便可完成，所以本書中采用此的設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)如圖1-1如示。11 AT89S52電路顯示方框圖2電子鐘的工作原理2.

7、1實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)的基本方法利用MCS-51系列單片機(jī)的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)數(shù)。(1) 計(jì)數(shù)初值計(jì)算:把定時(shí)器設(shè)為工作方式1，定時(shí)時(shí)間為50ms，則計(jì)數(shù)溢出20次即得時(shí)鐘計(jì)時(shí)最小單位秒，而100次計(jì)數(shù)可用軟件方法實(shí)現(xiàn)。假設(shè)使用T/C0，方式1，50ms定時(shí)，fosc=12MHz。則初值X滿足（216-X）×1/12MHz×12s =50000sXB0H(2) 采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)累計(jì),計(jì)滿20次為秒計(jì)時(shí)（1秒）；(3) 從秒到分和從分到時(shí)的計(jì)時(shí)是通過累加和數(shù)值比較實(shí)現(xiàn)。2.2電子鐘的時(shí)間顯示電子鐘的時(shí)鐘時(shí)間在六位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示

8、，因此，在部RAM中設(shè)置顯示緩沖區(qū)共8個(gè)單元。 LED8LED7LED6LED5LED4LED3LED2LED137H36H35H34H33H32H31H30H時(shí)十位時(shí)個(gè)位分隔分十位分個(gè)位分隔秒十位秒個(gè)位2.3電子鐘的啟、停與時(shí)間調(diào)整電子鐘設(shè)置4個(gè)按鍵通過程序控制來完成電子鐘的啟、停與時(shí)間調(diào)整。A鍵控制電子鐘的啟、停；B鍵調(diào)整時(shí)；C鍵調(diào)整分；D鍵調(diào)整秒。3 電子鐘原理圖與元件清單3.1電子鐘電路原理圖電子鐘原理圖 (見附錄1)3.2元件清單電子鐘元件清單如表1所示：表1電子鐘元器件清單元件名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量（個(gè)）單片機(jī)AT89S521顯示驅(qū)動(dòng)芯片74LS24528位一體的共陽LED顯示器7SEG

9、-MPX8-CA-BLUE1晶振12MHz1電容33pF2電容22F1按鍵BUTTON5電阻0.2K1電阻1K1上拉電阻10K4限流電阻0.1K8排阻RESPACK-8/10K14軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1電子鐘程序流程框圖4.1.1主程序流程框圖圖4-1主程序流程框圖見圖4-1所示4.1.2鍵掃子程序流程框圖見圖4-2所示圖 4-2 鍵掃子程序流程框圖程框圖4.1.3中斷服務(wù)程序流程框圖見圖4-3所示4-3中斷服務(wù)程序流程框圖4.1.4“P.”點(diǎn)顯示子程序流程框圖見圖4-4所示圖4-4 “P.”點(diǎn)顯示子程序流程框圖4.1.5顯示子程序流程框圖見圖4-5所示4.1.6加一子程序流程框圖見圖4-6所示圖

10、 4-6 加一子程序4.2電子鐘總體程序清單ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP INTT0ORG 0030HMAIN: MOV SP, #60H;確立堆棧區(qū) MOV PSW, #00H ; MOV R0, #20H ;RAM區(qū)首地址 MOV R7, #5FH ;RAM區(qū)單元個(gè)數(shù)QL: MOV R0, #00H ;RAM清零 INC R0 DJNZ R7, QL MOV IP, #02H ;IP初始化，優(yōu)先定時(shí)器0 MOV IE, #82H ;IE初始化， MOV TMOD, #01H ;定時(shí)器0方式1工作LCALL PP;調(diào)P.子程序NEXT: LCALL KEY

11、;按鍵檢測(cè)子程序 ACC.0, RUNF ;A鍵按下運(yùn)行 LCALL DISP ;調(diào)用顯示子程序 SJMP NEXTRUNF: LCALL OUTT;調(diào)傳送子程序 LCALL TIME;開電子鐘JK: LCALL DISP;調(diào)用顯示子程序 LCALL KEY ;按鍵檢測(cè)子程序 JZ JK LCALL ANKEY LCALL DISP ;調(diào)用顯示子程序 SJMP JKP點(diǎn)顯示：PP: MOV 37H, #12;P點(diǎn)編碼送寄存器 MOV R0, #30H;P點(diǎn)編碼送寄存器 MOV R7, #07HPPP: MOV R0, #10 INC R0 DJNZ R7, PPP RET鍵掃子程序：KEY:

12、LCALL KEYS ;調(diào)鍵值處理子程序JZ EXIT ;沒有鍵按下轉(zhuǎn)到返回 LCALL DISP LCALL DISP ;調(diào)顯示去抖動(dòng)LCALL KEYS JZ EXITMOV B, 20H ;保存鍵值KEYSF: LCALL KEYS ;調(diào)鍵值處理子程序JZ KEYY ;鍵釋放，轉(zhuǎn)到恢復(fù)鍵值LCALL DISP ;調(diào)顯示子程序延時(shí)AJMP KEYSF ;等到鍵釋放KEYY: MOV A, B ;鍵值送20H單元保存EXIT: RET ;返回KEYS:MOV P1, #0FFH ;先向P1口寫1MOV A, P1 ;P1口值送累加器ACPL A ;A值取反ANL A, #0FH ;保存P1口

13、的低4位MOV 20H, A ;A值送20H保存RET鍵功能子程序：ANKEY: CLR EA;關(guān)中斷CHECK: TR0, YXZ;判斷是否運(yùn)行K0: CJNE A, #01H, K1 AJMP RUN ;轉(zhuǎn)運(yùn)行K1: CJNE A, #02H, K2 AJMP KEY1 ;轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)整K2: CJNE A, #04H, K3 AJMP KEY2 ;轉(zhuǎn)分調(diào)整K3: CJNE A, #08H, OUT AJMP KEY3 ;轉(zhuǎn)秒調(diào)整YXZ: ACC.0, STOP AJMP OUTKEY1: MOV R0, #45H;時(shí)調(diào)整 LCALL ADD1 CLR C CJNE A, #24H, OUTT

14、ACALL CLR0 AJMP OUTTKEY2: MOV R0, #43H;分調(diào)整 LCALL ADD1 CLR C CJNE A, #60H, OUTT ACALL CLR0 AJMP OUTTKEY3: MOV R0,#41H ;秒調(diào)整 ACALL ADD1 CLR C CJNE A,#60H,OUTT ACALL CLR0傳送顯示數(shù)據(jù)：OUTT: MOV 30H,40H;秒顯示單元41H-42HMOV 31H,41H MOV 32H,#11 ; "-" MOV 33H,42H ;分顯示單元43H-44HMOV 34H,43HMOV 35H,#11 ; "-

15、" MOV 36H, 44H ;時(shí)顯示單元44-45HMOV 37H, 45HRETSTOP: CLRTR0 ;關(guān)電子鐘并跳出 RETRUN: LCALL TIME;運(yùn)行電子鐘OUT: SETB EA ;無鍵按下或完成功能跳出 RET運(yùn)行電子鐘:TIME: SETB EA MOV TL0, #0B0H MOV TH0, #3CH ;3CB0H MOV R4, #20 ;50ms，20次循環(huán) SETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器0 RET定時(shí)中斷:INTT0: PUSH ACCPUSH PSWCLRET0CLR TR0 MOV TL0, #0B0H ;重新設(shè)定定時(shí)初值 MOV TH0, #3

16、CHSETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器0DJNZ R4, OUTT0 ;1秒到ADDSS:MOV R4,#14H ;20次計(jì)數(shù)MOV R0,#41H;秒十位 ACALL ADD1 ;加1程序CLR C CJNE A,#60H,ADDMM ;1分到ADDMM: JC OUTT0ACALL CLR0MOV R0,#43H ACALL ADD1 ;加1程序CLR C CJNE A,#60H,ADDHH ;1小時(shí)到ADDHH: JC OUTT0ACALL CLR0MOV R0,#45H ACALL ADD1 ;加1程序CLR C CJNE A,#24H,HOUR ;1天到HOUR: JCOUTT0 ACA

17、LL CLR0OUTT0:MOV 30H,40H;秒顯示單元41H-42HMOV 31H,41H MOV 32H,#11 ; "-" MOV 33H,42H ;分顯示單元43H-44HMOV 34H,43HMOV 35H,#11 ; "-" MOV 36H, 44H ;時(shí)顯示單元44-45HMOV 37H, 45HPOP PSWPOP ACCSETB ET0RETI時(shí)間清零子程序:CLR0: CLR AMOV R0,ADEC R0MOV R0,ARET加一子程序:ADD1: MOV A,R0 ;取十位DEC R0 SWAP A ORL A,R0 ;組合十

18、位與個(gè)位ADD A,#01H ;加1DAA ;十進(jìn)制調(diào)整MOV R3,A ;暫存ANL A,#0FH ;屏蔽十位MOV R0,A ;放入個(gè)位單元MOV A,R3 ;取值INC R0 SWAP A ANL A,#0FH ;屏蔽個(gè)位MOV R0,A ;放入十位單元MOV A, R3;數(shù)值放入A中等待判斷RET顯示子程序 30H:DISP:MOV R1, #30H ;顯示緩沖存儲(chǔ)單元首地址 MOV R2, #80H ;從右至左顯示DISP1:MOVP2, R2 ;送位控MOVA, R1 MOVDPTR, #TAB MOVCA, A+DPTR MOVP0, A;送段控 ACALLDL ;延時(shí) MOVA, R2ACC.0, DISP2 RRA INCR1 MOVR2, A AJMPDISP1DISP2: RETTAB: DB 0C0H, 0F9