這是我們設計的單片機電子鐘/計時器學習板，它采用6位LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，以24小時計時方式?？梢酝ㄟ^按鍵實現(xiàn)時分調整、秒表/時鐘功能轉換、省電(關閉顯示)等功能。我們能提供的完整的匯編語言源程序清單及電路原理設計圖有助于學習者進行分析和進行實驗驗證。

 

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單片機做的電子鐘在很多地方都有介紹， 對于單片機學習者來說這個程序基本上是一道門檻，掌握了電子鐘程序， 基本上可以說51單片機就掌握了80%。常見的電子鐘程序由顯示部分、計算部分、時鐘調整部分構成，本產(chǎn)品硬件上完全支持倒計時器，客戶只要自己修改程序就能實現(xiàn)倒計時功能。

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

http://xie-gang.com/SZDZZ.htm視頻演示

該板采用AT89S51單片機，最小化應用設計，采用共陽七段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,接三個按鍵開關，用以調時及功能設置。為了提高共陽數(shù)碼管的驅動電壓，用9012做電源驅動輸出。采用12M晶振，有利于提高秒計時的精度。

本設計中，計時采用定時器T0中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調用顯示子程序，當端口開關按下時，轉入相應功能程序。其主程序執(zhí)行流程圖見下左圖：

 

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存放分數(shù)據(jù)，74H～75H存放時數(shù)據(jù)，每一地址單元內(nèi)均為十進制BCD碼。由于采用軟件動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用十進制BCD碼數(shù)據(jù)的對應段碼存放在ROM表中。顯示時，先取出70H~~75H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應的顯示用段碼，并從P0口輸出，P2口將對應的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。

定時器T0用于時間計時。定時溢出中斷周期可分別設為50mst和10ms。中斷進入后，先判斷是時鐘計時還是秒表計時，時鐘計時累計中斷20次(即1s)時，對秒計數(shù)單元進行加1操作，秒表計時每10ms進行加1操作。時鐘計數(shù)單元地址分別在70H～71H(秒)、76H～77H(分)和78H～79H(時)，最大計時值為23時59分59秒。而秒表計數(shù)單元地址也在70H~~71H(0.01毫秒)、76H~~77H(秒)和78H~~79H(分)，最大計時值為99分59.99秒。7AH單元內(nèi)存放“熄滅符”數(shù)據(jù)(#0AH)。在計數(shù)單元中采用十進制BCD碼計數(shù)，滿60(秒表功能時有100)進位，T0中斷服務程序執(zhí)行流程見上圖右

T1中斷服務程序用于指示調整單元數(shù)字的亮閃。在時間調整狀態(tài)下，每過0.3S將對應單元的顯示數(shù)據(jù)換成“熄滅符”數(shù)據(jù)(#0AH)。這樣在調整時間時，對應調整單元的顯示數(shù)據(jù)會間隔閃亮。

調時功能程序的設計方法是：按下P1.0口按鍵，若按下時間短于1 s則進入省電狀態(tài)(數(shù)碼管不亮，時鐘不停);否則進入調分狀態(tài)，等待操作，此時計時器停止走動。當再按下按鈕時，若按下時間短于0.5s，則時間加1分;若按下時間長于0.5s，則進入[小]時調整狀態(tài)。在[小]時調整狀態(tài)下，當按鍵按下的時間長于0.5s時，退出調整狀態(tài)，時鐘繼續(xù)走動。P1.1口按鍵在調時狀態(tài)下可實現(xiàn)減1功能。

 

使用方法：按下K1按鍵,如果按下時間小于1秒，就會進入省電模式，這時數(shù)碼管熄滅但是時鐘仍然運行。如果按下K1按鍵時間大于1秒，就會進入調分狀態(tài)，此時計時器停止走動等待操作，這時中間的兩位00會閃爍，這時當按下K1按鍵時間小于0.5秒時，時間信息就會加1(單位分鐘);若時間大于0.5秒，這時左邊的兩位00會閃爍，進入小時調整，在小時調整狀態(tài)下按下S6按鍵時間小于0.5秒時，時間信息就會加1(單位小時)，如果按下按鍵時間大于0.5S時，就會退出調整狀態(tài)，時鐘繼續(xù)走動。

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

 

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

然后將PL2303的USB轉串口模塊插入電腦的USB口(已經(jīng)安裝好2303的驅動)，然后在STC編程軟件界面中選擇單片機型號STC89C52RC，選擇COM6(具體按電腦實際虛擬出的串口號)波特率選擇9600，點擊“OPEN FILE”選擇你的燒寫文件，點擊“下載”按鈕，然后接通超聲波測距成品學習板的電源，3秒左右就能完成程序下載并運行。

以下是部分匯編源程序，購買我們產(chǎn)品后我們可以通過電子郵件將完整的單片機匯編源程序和燒寫文件發(fā)送給客戶。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;; AT89S51時鐘程序 ;;(該程序不全，不要直接使用。購買產(chǎn)品后提供全部程序和圖紙)

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; 定時器T0、T1溢出周期為50MS，T0為秒計數(shù)用， T1為調整時閃爍用，

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

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;; 中斷入口程序 ;

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ORG 0000H ;程序執(zhí)行開始地址

LJMP START ;跳到標號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

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;; 主 程 序 ;;

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START: LCALL ST ;上電顯示年月日及班級學號

MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11個內(nèi)存單元

MOV R7,#0BH ;

CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;

INC R0 ;

DJNZ R7,CLEARDISP ;

MOV 20H,#00H ;清20H(標志用)

MOV 7AH,#0AH ;放入"熄滅符"數(shù)據(jù)

MOV TMOD,#11H ;設T0、T1為16位定時器

MOV TL0,#0B0H ;50MS定時初值(T0計時用)

MOV TH0,#3CH ;50MS定時初值

MOV TL1,#0B0H ;50MS定時初值(T1閃爍定時用)

MOV TH1,#3CH ;50MS定時初值

SETB EA ;總中斷開放

SETB ET0 ;允許T0中斷

SETB TR0 ;開啟T0定時器

MOV R4,#14H ;1秒定時用初值(50MS×20)

START1: LCALL DISPLAY ;調用顯示子程序

JNB P1.0,SETMM1 ;P1.0口為0時轉時間調整程序

JNB P1.1,FUNSS ; 秒表功能，P1.1按鍵調時時作減1加能

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

SJMP START1 ;P1.0口為1時跳回START1

SETMM1: LJMP SETMM ;轉到時間調整程序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

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;; 1秒計時程序 ;;

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;T0中斷服務程序

INTT0: PUSH ACC ;累加器入棧保護

PUSH PSW ;狀態(tài)字入棧保護

CLR ET0 ;關T0中斷允許

CLR TR0 ;關閉定時器T0

JB 03H,FSS

MOV A,#0B7H ;中斷響應時間同步修正

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 ;開啟定時器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 ;指向秒計時單元(71H-72H)

ACALL ADD1 ;調用加1程序(加1秒操作)

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

CLR C ;清進位標志

CJNE A,#60H,ADDMM ;

ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒時中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60秒時對秒計時單元清0

MOV R0,#77H ;指向分計時單元(76H-77H)

ACALL ADD1 ;分計時單元加1分鐘

MOV A,R3 ;分數(shù)據(jù)放入A

CLR C ;清進位標志

CJNE A,#60H,ADDHH ;

ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分時中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60分時分計時單元清0

MOV R0,#79H ;指向小時計時單元(78H-79H)

ACALL ADD1 ;小時計時單元加1小時

MOV A,R3 ;時數(shù)據(jù)放入A

CLR C ;清進位標志

JB 03H,OUTT0 ;秒表時最大數(shù)為99

CJNE A,#24H,HOUR ;

HOUR: JC OUTT0 ;小于24小時中斷退出

ACALL CLR0 ;大于或等于24小時小時計時單元清0

OUTT0: MOV 72H,76H ;中斷退出時將分、時計時單元數(shù)據(jù)移

MOV 73H,77H ;入對應顯示單元

MOV 74H,78H ;

MOV 75H,79H ;

POP PSW ;恢復狀態(tài)字(出棧)

POP ACC ;恢復累加器

SETB ET0 ;開放T0中斷

RETI ;中斷返回

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

;最大計數(shù)值為99

FSS: MOV A,#0F7H ;中斷響應時間同步修正,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 ;開啟定時器T0

MOV R0,#71H ;指向秒計時單元(71H-72H)

ACALL ADD1 ;調用加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 ;

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;; 加1子 程 序 ;;

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ADD1: MOV A,@R0 ;取當前計時單元數(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 ;十進制調整

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)放入當削地址單元中

RET ;子程序返回

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;; 延時程序 ;;

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;1MS延時程序，LED顯示程序用

DL1MS: MOV R6,#14H