文档介绍：一、实验内容:
设计一个数字时钟,显示范围为00:00:00~23:59:59。通过5个开关进行控制,其中开关K1用于切换时间设置(调节时钟)和时钟运行(正常运行)状态;开关K2用于切换修改时、分、秒数值;开关K3用于使相应数值加1调节;开关K4用于减1调节;开关K5用于设定闹钟,闹钟同样可以设定初值,并且设定好后到时间通过蜂鸣器发声作为闹铃。
选做增加项目:还可增加秒表功能()或年月日设定功能。
二、实验电路及功能说明
1602显示器电路(不需接线)
电子音响电路
按键说明:
按键
键名
功能说明
K1
切换键
进入设定状态
K2
校时
依次进入闹钟功能是否启用,闹钟时,分秒,年,月,日及时间时,分,秒的设置,直到退出设置状态
K3
加1键
调整是否起用闹钟和调节闹钟时,分,秒,年,月,日,时间的时,分,秒的数字
三、实验程序流程图:
开始
初始化
显示
请求校时
是
调用校时子程序
否
请求定时
是
调用定时子程序
否
请求复位
是
调用复位子程序
否
四、实验结果分析
定时程序设计:
单片机的定时功能也是通过计数器的计数来实现的,此时的计数脉冲来自单片机的内部,即每个机器周期产生一个计数脉冲,也就是每经过1个机器周期的时间,计数器加1。如果MCS-51采用的12MHz晶体,则计数频率为1MHz,即每过1us的时间计数器加1。这样可以根据计数值计算出定时时间,也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。MCS-51单片机的定时器/计数器具有4种工作方式,其控制字均在相应的特殊功能寄存器中,通过对特殊功能寄存器的编程,可以方便的选择定时器/计数器两种工作模式和4种工作方式。
定时器/计数器工作在方式0时,为13位的计数器,由TLX(X=0、1)的低5位和THX的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进位,THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX.
当定时器/计数器工作于方式1,为16位的计数器。本设计师单片机多功能定时器,所以MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式,计数输入信号是内部时钟脉冲,每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1。
实时时钟实现的基本方法:
这次设计通过对单片机的学****应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它主要通过51单片机综合仿真实验仪实现,通过1602能够准确显示时间,调整时间,它的计时周期为24小时,从而到达学****设计、开发软、硬件的能力。主要实现功能为显示时间,时间校准调时(采用手动按键调时),闹铃功能(设置定时时间,到点后闹铃发出响声)。通过键盘可以进行校时、定时。闹铃功能使用I/O 口定时翻转电平驱动的无源蜂鸣器。本文主要介绍了工作原理及调试实现。
四个按键K1、K2、K3、K4、一个蜂鸣器。
1602显示时钟、跑表。
时钟的最小计时单位是秒,但使用定时器的方式1,最大的定时时间也只能达到131ms。我们可把定时器的定时时间定为50ms。这样,计数溢出20次即可得到时钟的最小计时单位:秒。而计数20次可以用软件实现。
秒计时是采用中断方式进行溢出次数的累积,计满20次,即得到秒计时。从秒到分,从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。要求每满1秒,则“秒”单元中的内容加1;“秒”单元满60,则“分”单元中的内容加1;“分”单元满60,则“时”单元中的内容加1;“时”单元满24,则将时、分、秒的内容全部清零。
实时时钟程序设计步骤:
先对系统进行初始化,如:LCD1602初始化,DS1302初始化等,然后才能进入主显示模块,即可在LCD1602上看到相应的信息。对于LCD1602的初始化,主要是对开启显示屏,清屏,设置显示初始行等操作。DS1302的初始化主要是先开启写功能,然后写入一个初始值。
本系统采用的是LCD1602液晶显示器,由于其是本身带有驱动模块的液晶屏,所以对于LCD1602操作程序可分为开显示、设置显示初始行、写数据和清屏等部分。LCD1602的写命令程序和写数据程序分别以子程序的形式写在程序里,以便主程序中的调用。
(1)选择工作方式,计算初值;
(2)采用中断方式进行溢出次数累计;
(3)计时是通过累加和数值比较实现的;
(4)时钟显示缓冲区:时钟时间在方位数码管上进行显示,为此在内部RAM中要设置显示缓冲
区,共6个地址单元。显示缓冲区从左到右依次存放时、分、秒数值;
(5)主程序:主要进行定时器/计数器的初始化编程,然后反复调用显示子程序的方法等待中断
的到来;
(6)中断服务程序:进行计时操作;
(7)加1子程序:用于完成对时、分、秒的加操作,中断服务程序在秒、