单片机课程设计 电子时钟 12.docx

单片机课程设计电子时钟12

JIANGSUUNIVERSITY

单片机原理及应用

课程设计

学院名称：

计算机科学与通信工程

专业班级：

通信工程0801

学生姓名：

学生学号：

********12

指导教师：

熊书明

2011年01月

日历时钟与键盘显示程序设计

一．设计目的：

掌握日历时钟的编程方法，了解SMBus的编程方法。

进一步掌握T0计数器的用法和中断服务的过程。

用C51语言设计一个时钟，使其有自动报时和闹铃功能，并且可以通过键盘对当前时间进行校正，可以用键盘设置闹钟时间。

二．设计要求：

1.能能在LED显示器上实现正常的时分秒计时

2.通过键盘输入当前时间，并从该时间开始计时

3.有校时、校分功能

4.有报时功能，通过指示灯表示

5.有闹时功能，闹时时间可以设定，通过指示灯表示

三．系统流程图：

四．设计和实现：

（一）．键盘输入模块

1.HD7279芯片功能：

HD7279是一片具有串行接口的，可用于驱动8位共阴极式数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。

HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD码或者16进制码，并同时具有两种译码方式，此外还有消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等多种控制指令。

HD7279具有片选信号，可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。

2.键盘输入模块程序设计

charGetKeyValue（void）

{

charKeyValue;

if（CPT1CN&0x40）return-1;//无键按下

Send7279Byte（0x15）;//发读键盘指令00010101

KeyValue=Receive7279Byte（）;

NOSELECT7279;//置CS高电平

returnKeyValue;

}

voidWaitKeyOff（void）

{

while（!

（CPT1CN&0x40））;

}

voidinputnum（void）//i=5开始，输入数字xianshidisptime[5-i]i=5--0

{//fugeidertime[j]

charj,KeyValue,i;

i=5;

while

（1）

{

KeyValue=GetKeyValue（）;

WaitKeyOff（）;

if（（（KeyValue%16）>=0）&&（（KeyValue%16）

{

disptime[5-i]=KeyValue;

if（（（disptime[0]

{Send7279Byte（0xC8+i）;//

Send7279Byte（KeyValue）;

NOSELECT7279;

i--;

}

}

if（i

}

for（j=0;j

{

dertime[j]=disptime[2*j]*10+disptime[2*j+1];

}

if（set1）

{

set1=!

set1;//设置时间

}

if（set2）

{

set2=!

set2;//设置时间

}

if（（KeyValue%16）==0x0f）

{

set=!

set;

}

if（set）//起停*****

{

if（（KeyValue%16）==0x0e）

{

set1=!

set1;//设置时间

}

if（（KeyValue%16）==0x0d）

{

set2=!

set2;//设置闹钟

}

if（set1）//设置时间**********

{

DispLED（"------",0）;

inputnum（）;

for（j=0;j

{

time[j]=dertime[j];

}

}

if（set2）//设置闹钟********

{DispLED（"------",0）;

inputnum（）;

for（j=0;j

{

nowtime[j]=dertime[j];//nowtime[j]闹钟时间

}

}

}

else

{

switch（KeyValue%16）//校时

{

case1:

time[0]=（time[0]+1+24）%24;break;//校时加1

case2:

time[0]=（time[0]-1+24）%24;break;//校时减1

case3:

time[1]=（time[1]+1+60）%60;break;//校分加1

case4:

time[1]=（time[1]-1+60）%60;break;//校分减1

case0xd:

FlashLED（8）;break;//暂停闪烁

default:

break;

}

}

}

}

}

（二）LED显示模块和闪烁模块

1.LED数码管工作原理及显示码：

图1这是一个7段两位带小数点10引脚的LED数码管

图2引脚定义

每一笔划都是对应一个字母表示DP是小数点.

数码管分为共阳极的LED数码管、共阴极的LED数码管两种。

下图例举的是共阳极的LED数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。

led数码管原理图示意：

图3引脚示意图

从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：

1、是要在VT端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp）端接低电平或“0”电平。

这样才能显示的。

共阳极LED数码管的内部结构原理图图4：

图4共阳极LED数码管的内部结构原理图

共阴极LED数码管的内部结构原理图：

图5共阴极LED数码管的内部结构原理图

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

A、静态显示驱动：

静态驱动也称直流驱动。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。

故实际应用时必须增加*驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。

B、动态显示驱动：

数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。

透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。

在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O埠，而且功耗更低。

unsignedcharcodeBdSeg[]={

0x7e,0x30,0x6d,0x79,//0123

0x33,0x5b,0x5f,0x70,//4567

0x7f,0x7b,0x77,0x1f,//89ab

0x4e,0x3d,0x4f,0x47,//cdef

0x00,0x01};

/*

;b6

;----

;b1|b0|b5

;----small

;b2|b3|b4

;----.b7

*/

2.LED显示模块的程序设计

voidDispLED（char*DispBuf,charShowDot）//ShowDot显示小数点位

{

chari,ch;

ShowDot--;

for（i=0;i

{

ch=DispBuf[i];

if（（ch>='a'）&&（ch

{

ch-='a';ch+=0xa;

}

if（（ch>='A'）&&（ch

{

ch-='A';ch+=0xa;

}

Send7279Byte（0x90+5-i）;//不译码

if（ch==''）

Send7279Byte（0x00）;

else

if（ch=='-'）

Send7279Byte（0x01）;

else

{

if（ShowDot==i）

Send7279Byte（0x80|BdSeg[ch&0x0f]）;

else

Send7279Byte（BdSeg[ch&0x0f]）;

}

}

NOSELECT7279;//置CS高电平

}

if（set!

=1）

{

for（i=0;i

{

disptime[2*i]=time[i]/10;

disptime[2*i+1]=time[i]%10;

}

DispLED（disptime,0）;//显示时间************

}

3.LED闪烁模块程序设计

voidFlashLED（unsignedcharNo）

{

chari;

Send7279Byte（0x88）;//发闪烁指令

i=0x1;

while（No）//将第一位移到第No位

{

i=i

No--;

}

Send7279Byte（~i）;//1闪烁

NOSELECT7279;//置CS高电平

}

（三）主函数和中断服务程序实现

1.主程序

voidmain（void）

{

charj,KeyValue;

WDTCN=0xde;

WDTCN=0xad;//关看门狗

SYSCLK_Init（）;//初始化时钟

Timer0_Init（）;//初始化定时器

PORT_Init（）;//初始化IO口

SPI0_Init（）;//初始化SPI0

CPT1CN|=0x80;//使能比较器1

REF0CN=0x03;//使能片内参考电压

DAC0CN|=0x80;//使能DAC0

DAC0H=0;DAC0L=0;

EA=1;//开中断

Delay1us（25000）;//等待25ms复位时间

Send7279Byte（0xA4）;//发复位指令

NOSELECT7279;

DispLED（disptime,0）;//显示初始时间

while

（1）

{

KeyValue=GetKeyValue（）;

WaitKeyOff（）;

if（（KeyValue%16）==0x0f）

{

set=!

set;

}

if（set）//起停*****

{

if（（KeyValue%16）==0x0e）

{

set1=!

set1;//设置时间

}

if（（KeyValue%16）==0x0d）

{

set2=!

set2;//设置闹钟

}

if（set1）//设置时间**********

{

DispLED（"------",0）;

inputnum（）;

for（j=0;j

{

time[j]=dertime[j];

}

}

if（set2）//设置闹钟********

{DispLED（"------",0）;

inputnum（）;

for（j=0;j

{

nowtime[j]=dertime[j];//nowtime[j]闹钟时间

}

}

}

else

{

switch（KeyValue%16）//校时

{

case1:

time[0]=（time[0]+1+24）%24;break;//校时加1

case2:

time[0]=（time[0]-1+24）%24;break;//校时减1

case3:

time[1]=（time[1]+1+60）%60;break;//校分加1

case4:

time[1]=（time[1]-1+60）%60;break;//校分减1

case0xd:

FlashLED（8）;break;//暂停闪烁

default:

break;

}

}

}

}

2.中断服务程序

voidTimer0_ISR（void）interrupt1//25ms

{

inti;

TH0=0x9e;

TL0=0x58;

if（set==1）

return;

Count1ms--;//unsignedcharCount1ms会小于0,因为无符号会溢出，计数次数变大所以延迟大

if（Count1ms==0）//秒

{

Count1ms=40;

time[2]=time[2]+1;

if（（time[1]==59）&&（time[2]==55））//报时功能***********

Send7279Byte（0xbf）;

//闹钟功能***********

if（（time[0]==nowtime[0]）&&（time[1]==nowtime[1]）&&（time[2]==nowtime[2]））

Send7279Byte（0xbf）;

if（（（time[1]*60+time[2]-nowtime[1]*60-nowtime[2]）>30）&&（time[0]==nowtime[0]））

FlashLED（8）;

if（time[2]>=60）//向分进位

{

time[2]=0;

time[1]=time[1]+1;

if（time[1]>=60）//向时进位

{

time[1]=0;

time[0]=time[0]+1;

if（（time[1]==00）&&（time[2]==00））

FlashLED（8）;

if（time[0]>=24）

{

time[0]=0;

}

}

}

if（set!

=1）

{

for（i=0;i

{

disptime[2*i]=time[i]/10;

disptime[2*i+1]=time[i]%10;

}

DispLED（disptime,0）;//显示时间************

}

}

}

五：

运行结果和心得体会

（一）运行结果：

通过编译、链接、下载，LED显示管能够正常显示时、分、秒，时钟可以从00：

00：

00到23：

59：

59然后再到00：

00：

00。

可以正常校时。

按键盘上1按键时小时加1，按2键小时减1，按3键分钟加1，按4键分钟减1。

可以在键盘上对当前时间进行设置。

按F键，然后按E键，再从键盘键入当前时间。

当时间到**：

59：

55时LED显示管开始闪烁进行整点报时，到**：

00：

00时停止闪烁，当然可以通过按键D停止闪烁。

在键盘上先按F键，然后按D键，在从键盘键入想要设定的闹钟时间。

但时钟时间运行到设定的闹钟时间时，LED显示管连续闪烁30秒进行闹钟。

当然也可一通过按键D让其停止闪烁。

（二）心得体会：

时光飞逝，一转眼，一个学期又进尾声了，本学期的单片机课程设计也在一周内完成了。

俗话说“好的开始是成功的一半”。

说起课程设计，我认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，选一个自己有兴趣的题目。

其次，要把老师上过的相关重点知识在温习一遍。

最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。

虽然这次的课程设计算起来在实验室的时间只有四天，但在这四天学到了不少东西。

平时上课很多含糊的知识通过这次课程设计中有点明白了。

而且也能比较熟练的在实验平台上进行操作。

记得之前做实验时对操作平台胡乱操作，已经把设备连接好了，可重新运行时总是断开重连，断开重连，在这次课设中彻底改掉这个不好的习惯。

当然，由于我们没有上微机原理等基础课程，直接跨到单片机，基础很薄弱，在做的过程中遇到了不少困难。

最后在老师和同学的帮助下得以解决。

在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。

通过这次课设，加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。

再次感谢老师的辅导以及同学的帮助，是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。

课程设计时间虽然很短，但我学习了很多的东西，使我眼界打开，感受颇深。