數(shù)碼管數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)

10.3.2數(shù)碼管數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)限制的數(shù)碼管時(shí)鐘電路如圖10-6所示，它接受的是AT89C51單片機(jī)，只用了P1口和P2口，P0、P3口可用于擴(kuò)展顯示年、月、日等功能。為了簡(jiǎn)化硬件電路，LED顯示接受動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)，P1口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0～P2.5端作掃描輸出限制端，P2.7作功能轉(zhuǎn)換按鍵輸入端。LED接受共陽(yáng)極數(shù)碼管，由三極管9012供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流。為了提高計(jì)時(shí)精度，所接受的晶振頻率為12MHz。圖10-6AT89C51數(shù)字時(shí)鐘電路圖2.系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)1)主程序主程序功能主要是初始化、正常顯示時(shí)間和推斷功能轉(zhuǎn)換鍵。顯示時(shí)間調(diào)用顯示子程序。當(dāng)P2.7端口按鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)入調(diào)時(shí)功能程序。主程序流程圖如圖10-7所示。圖10-7主程序流程圖2)顯示子程序數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在50H～55H內(nèi)存單元中，其中50H、51H單元存放秒數(shù)據(jù)，52H、53H單元存放分?jǐn)?shù)據(jù)，54H、55H單元存放時(shí)數(shù)據(jù)。時(shí)間數(shù)據(jù)接受BCD碼表示，對(duì)應(yīng)的顯示用段碼表存放在ROM中。3)定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位是秒，60s進(jìn)位1min，60min進(jìn)位1h。定時(shí)器T0用于產(chǎn)生最小單位1s，定時(shí)時(shí)間為50ms，中斷累計(jì)20次即為1s。計(jì)數(shù)單元中的十進(jìn)制BCD數(shù)每逢60進(jìn)位。程序流程圖如圖10-8所示。圖10-8T0中斷服務(wù)程序4)定時(shí)器T1中斷服務(wù)程序進(jìn)行時(shí)間調(diào)整時(shí)，正在被調(diào)整的時(shí)間以閃爍形式表現(xiàn)，定時(shí)器T1用于產(chǎn)生閃爍的時(shí)間間隔，每隔0.3s閃爍一次。程序流程圖略。5)調(diào)時(shí)功能程序調(diào)整時(shí)間程序的方法是：按下功能鍵，當(dāng)按下時(shí)間小于1?s時(shí)，進(jìn)入省電狀態(tài)，大于1s時(shí)，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)。6)延時(shí)程序系統(tǒng)運(yùn)用三個(gè)延時(shí)程序。因?yàn)橄到y(tǒng)是動(dòng)態(tài)顯示，為了確保系統(tǒng)在有效顯示時(shí)間范圍內(nèi)(約50ms)必需執(zhí)行顯示程序，所以0.5s的延時(shí)程序是通過(guò)執(zhí)行顯示程序約81遍實(shí)現(xiàn)的。程序如下： ORG 0000H AJMP MAINT ；轉(zhuǎn)主程序 NOP ORG 000BH AJMP INT01 ；轉(zhuǎn)定時(shí)器T0中斷程序 NOP ORG 001BH AJMP INT11 ；轉(zhuǎn)定時(shí)器T1中斷程序NOP******主程序******MAINT： MOV R0，#7FH ；00H～7FH單元清零 CLR AWZ1：MOV@R0，A DJNZ R0，WZ1 MOV SP，#30H ；置堆棧指針 MOV 5AH，#0AH ；放入“熄滅符”數(shù)據(jù) MOV TMOD，#11H ；設(shè)T0，T1為16位定時(shí)器MOVTL0，#0B0H ；置50ms定時(shí)初值 MOV TH0，#3CH MOV TL1，#0B0H MOV TH1，#3CH SETB EA ；開中斷 SETB ET0 ；允許T0中斷 SETB TR0 ；啟動(dòng)T0 MOV R4，#14H；用于產(chǎn)生1s定時(shí)MAINT1: LCALL XSZCX ；調(diào)用顯示子程序 JNB P2.7，SJTZ0 ；功能鍵按下，進(jìn)入調(diào)時(shí)程序 SJMP MAINT1SJTZ0： LCALL XSZCX ；通過(guò)調(diào)用顯示時(shí)間程序延時(shí)消抖動(dòng) JNB P2.7，SJTZ1 SJMP MAINT1 ；功能鍵沒(méi)有按下，顯示時(shí)間SJTZ1: CLR ET0；關(guān)閉T0中斷 CLR TR0；關(guān)閉T0 LCALLYS1S；調(diào)用1s延時(shí)程序 JB P2.7，KMTES ；按鍵時(shí)間小于1s，進(jìn)入省電狀態(tài) MOV R2，#06H ；進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)，置閃爍定時(shí)初值 SETB ET1 ；允許T1中斷 SETB TR1 ；啟動(dòng)T1XYZ2：JNBP2.7，XYZ1 ；P2.7端為0，等待 CLR01H ；置調(diào)分標(biāo)記位為1XYZ4：JBP2.7，XYZ3 ；等待鍵按下 LCALL YS05S ；延時(shí)0.5s JNB P2.7，XYZHH ；按鍵時(shí)間大于0.5s，轉(zhuǎn)到調(diào)小時(shí)狀態(tài) MOV R0，#53H ；按鍵時(shí)間小于0.5s，進(jìn)入調(diào)分狀態(tài) LCALL ADD1 ；調(diào)時(shí)間加1子程序MOVA，R3 ；取要調(diào)整的單元數(shù)據(jù)CLR CCJNEA，#60，QWE；調(diào)整單元數(shù)據(jù)與60比較JCXYZ4 ；小于60轉(zhuǎn)到XYZ4循環(huán)QWE：CLR A；大于或等于60，清零 MOV @R0，A DEC R0 MOV @R0，A CLR C AJMP XYZ4 ；轉(zhuǎn)到XYZ4循環(huán)KMTES: SETBET0；省電狀態(tài)，開T0中斷 SETBTR0；啟動(dòng)T0(開時(shí)鐘)KMA:JBP2.7，$；無(wú)按鍵按下，等待 LCALLXSZCX；通過(guò)調(diào)用顯示時(shí)間程序延時(shí)消抖動(dòng) JBP2.7，KMA；是干擾返回等待KMA1: JNBP2.7，$；等待鍵釋放 LJMPMAINT1；返回主程序，顯示時(shí)間XYZHH: JNBP2.7，XYZ5；等待鍵釋放 SETB01H；置調(diào)小時(shí)標(biāo)記位XYZ6: JB P2.7，XYZ7；等待鍵按下 LCALLYS05S；有鍵按下，延時(shí)0.5s JNBP2.7，XYZOUT ；按下時(shí)間大于0.5s，退出調(diào)整狀態(tài) MOVR0，#55H ；小于0.5s，調(diào)整小時(shí) LCALLADD1；調(diào)加1子程序 MOVA，R3CLRC CJNEA，#24，KMB1 ；計(jì)時(shí)單元與24比較 JC XYZ6，；小于24轉(zhuǎn)XYZ6循環(huán)KMB1: CLRA；大于或等于24，則清零 MOV @R，A DEC R0 MOV @R0，A AJMP XYZ6 ；轉(zhuǎn)XYZ6循環(huán)XYZOUT: JNB P2.7，XYZOUT1 ；退出調(diào)時(shí)狀態(tài)，等待鍵釋放 LCALL XSZCX；通過(guò)調(diào)用顯示程序延時(shí)消抖動(dòng) JNB P2.7，XYZOUT ；是抖動(dòng)，返回XYZOUT等待 MOV 20H，#00H ；清調(diào)時(shí)標(biāo)記位 CLR TR1 ；關(guān)閉T1 CLR ET1 ；關(guān)T1中斷 SETB TR0 ；啟動(dòng)T0 SETB ET0 ；開T0中斷 LJMP MAINT1 ；返回主程序XYZ1: LCALL XSZCX ；鍵釋放等待時(shí)，調(diào)用顯示子程序 AJMP XYZ2 ；防止此時(shí)無(wú)時(shí)鐘顯示XYZ3： LCALL XSZCX AJMP XYZ4XYZ5： LCALL XSZCX AJMP XYZHHXYZ7： LCALL XSZCX AJMP XYZ6XYZOUT1：LCALLXSZCX AJMP XYZOUT

******顯示子程序******

XSZCX：MOVR1，#50H；顯示數(shù)據(jù)首址 MOV R5，#0FEH ；掃描限制字初值MAXY： MOV A，R5；掃描限制字送A MOV P2，A ；輸出掃描限制字 MOV A，@R1 ；取顯示數(shù)據(jù) MOV DPTR，#ABC；取段碼表首地址 MOVCA，@A+DPTR；取對(duì)應(yīng)段碼 MOV P1，A ；P1口輸出段碼 LCALLYS1MS ；延時(shí)1msINC R1；顯示地址增1 MOV A，R5；掃描限制字送A JNB ACC.5，ENDOUT ；ACC.5為0時(shí)一次顯示結(jié)束 RL A ；限制字左移 MOV R5，A ；制字送回R5中 AJMP MAXY ；循環(huán)顯示下一個(gè)數(shù)據(jù)ENDOUT:MOVP2，#0FFH；一次顯示結(jié)束，P2口復(fù)位 MOV P1，#0FFH ；P1口復(fù)位 RET ；子程序返回

******T0中斷服務(wù)程序******

INT01：PUSHACC；疼惜現(xiàn)場(chǎng) PUSHPSW CLR ET0 ；關(guān)T0中斷 CLR TR0 ；關(guān)定時(shí)器T0 MOV A，#0B7H；修正中斷響應(yīng)時(shí)間 ADD A，TL0 MOV TL0，AMOV A，#3CH ADDC A，TH0 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)器T0 DJNZ R4，INT0U ；20次中斷未到退出中斷AD1： MOV R4，#14H ；R4重新賦值 MOV R0，#51H ；指向秒計(jì)時(shí)單元(50H，51H) LCALLADD1；調(diào)用加1s程序 MOV A，R3 ；秒數(shù)據(jù)放入A CLR C ；清進(jìn)位標(biāo)記CJNE A，#60，AD2；小于60s嗎 JC INT0U ；小于60s退出中斷AD2： CLR A；大于或等于60s，清秒計(jì)數(shù)單元 MOV @R0，A DEC R0 MOV @R0，A MOV R0，#57H ；指向分計(jì)時(shí)單元(56H，57H) ACALLADD1；調(diào)用加1min程序 MOV A，R3；分?jǐn)?shù)據(jù)放入A CLR C CJNE A，#60，AD3；小于60min嗎 JC INT0U ；小于60min退出中斷AD3: CLR A；大于或等于60min，清分計(jì)數(shù)單元 MOV @R0，A DEC R0 MOV @R0，A MOV R0，#59H ；指向小時(shí)計(jì)時(shí)單元(58H，59H) ACALLADD1 ；調(diào)用加1h程序 MOV A，R3 ；小時(shí)數(shù)據(jù)放入A CLR C CJNE A，#24，AD4 ；小于24h嗎 JC INT0U ；小于24h退出中斷AD4: CLR A ；大于或等于24h清小時(shí)計(jì)數(shù)單元 MOV @R0，A DEC R0 MOV @R0，AINT0U: MOV 52H，56H ；中斷退出時(shí)將分、時(shí)計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù) MOV 53H，57H ；移入對(duì)應(yīng)顯示單元 MOV 54H，58H MOV 55H，59HPOP PSW ；復(fù)原現(xiàn)場(chǎng) POP ACC SETBET0 ；開放T0中斷 RETI ；中斷返回******T1中斷服務(wù)程序******

INT11： PUSH ACC ；疼惜現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW MOV TL1，#0B0H ；裝定時(shí)器T1初值 MOV TH1，#3CH DJNZ R2，INT1U ；0.3s未到退出中斷 MOV R2，#06H ；重裝0.3s定時(shí)用初值 CPL 02H ；0.3s定時(shí)到，對(duì)閃爍標(biāo)記取反JB 02H，CCC1 ；02H位為1時(shí)顯示單元“熄滅” MOV 52H，56H ；02H位為0時(shí)顯示正常 MOV 53H，57H MOV 54H，58H MOV 55H，59HINT1U： POP PSW ；復(fù)原現(xiàn)場(chǎng) POP ACCRETI ；退出中斷

CCC1： JB 01H，CCC2 ；01H位為1時(shí)轉(zhuǎn)小時(shí)熄滅限制 MOV 52H，5AH ；01H位為0時(shí)“熄滅符”放入分計(jì)時(shí)單元 MOV 53H，5AH MOV 54H，58H MOV 55H，59H AJMP INT1U ；轉(zhuǎn)中斷退出CCC2： MOV 52H，56H ；01H位為1時(shí)“熄滅符”放入小時(shí)計(jì)時(shí)單元 MOV 53H，57H MOV 54H，5AH MOV 55H，5AH AJMP INT1U ；轉(zhuǎn)中斷退出ADD1： MOV A，@R0 ；取出現(xiàn)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)放入A DEC R0；指向前一單元SWAP A；A中高