基于MCS-51的多功能数字时钟设计报告.doc

1、基于MCS-51的多功能数字时钟设计报告摘 要 单片计算机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ）。它在一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、I/O、中断等功能部件，构成了一台完整的数字计算机。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本学期通过对MCS-51的学习，实验，我们具有了一定的设计、开发软、硬件的能力。本次实验先在仿真软件按照实验箱搭建电路，完成仿真，通过对程序个别处的修改即可在实验箱上观察现象。关键词 51单片机 数字时钟 数码管1实验内容、组员任务分配情况通过一个学期的学习实

2、验，我们对51系列单片机有了较深刻的认识，本次我们选做题目多功能数字钟。实验内容及要求如下：设计一个数字时钟，显示范围为00：00：0023：59：59。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实验箱音频放出一段乐曲作为闹铃。（选做增加项目：还可增加秒表功能（精确到0.01s）和年月日设定功能。）我们通过对题目的仔细分析，对小组各个成员进行了明确的分工：矫龙飞负责系统构架，组织分配任务，协调

3、小组各成员的工作，并对各小部分软硬件进行整合；董天会、张建功负责以实验箱上电路为依据，搭建Protues仿真电路，并完成数码管的扫描显示；马克纳负责编写时钟、调时、定时的软件设计；刘传荣负责设计报告的撰写，并协助其他组员完成工作。2实验电路及功能说明在Protues上搭建的仿真电路如图1，单片机P0的8位数据口连接3各锁存器：一片74ls373和两片74273，按照图示连接，6位数码管的段码地址位FF7F，位码地址是FFBF；四个按键自上至下依次连接INT0、P1.1、P1.2、P1.3和公共地；红色和绿色发光二极管依次连接P1.0、P1.6和地；蜂鸣器连接P1.7和地。实验人机交互的显示部分

4、有6各共阴极数码管（因软件仿真中共阳极数码管不能正确显示，故不能完全按照实验箱上电路连接）、一个绿色发光二极管LED1、一个红色发光二极管LED2、四个按键K1、K2、K3、K4、一个蜂鸣器。6个数码管显示时钟、跑表。K1为数字钟的功能切换键，选择状态有：时钟、调时、闹铃定时调时、闹铃开关等。K2为数字钟和闹铃定时调时的位选键，同时也是跑表的启停键。K3为数字钟和闹铃定时调时的加1键，同时也是跑表的清零键。K4为数字钟和闹铃定时调时的减1键。绿色发光二极管点亮指示进入闹铃定时调时状态。红色发光二极管点亮指示闹铃处于开状态。蜂鸣器发生指示定时时间到。图1、多功能数字钟仿真电路 3实验程序流程图（

5、如图2）图2、程序流程图4实验结果分析 实验的基本要求全部达到，并且减少了一个控制键。6个数码管能够准确显示时钟、跑表。按下K1进行数字钟的功能切换键，选择状态有：时钟、调时、闹铃定时调时、闹铃开关等。按下K2进行数字钟和闹铃定时调时的位选，同时也能进行跑表的启停键。按下K3进行数字钟和闹铃定时调时的加1键，同时也能进行跑表的清零键。按下K4进行数字钟和闹铃定时调时的减1。进入闹铃定时调时状态绿色发光二极管点亮，其他模式该二极管熄灭。闹铃处于开状态红色发光二极管点亮，闹铃关状态该二极管熄灭。定时时间到蜂鸣器发声，并能用K1进行开关控制。由于时间原因，实验的选做增加部分只做了跑表功能。定时时间到

6、后蜂鸣器发生，如果不按键关闭蜂鸣器，蜂鸣器持续发生一分钟。由于51子系列只有两个定时器，一个用于数字时钟精确时间产生，另一个用于跑表定时，并且片内ROM只有4K，音乐定时只能用蜂鸣器连续发声来表示。5个人的实验体会通过本次较完整的设计实验，我们每个人对51单片机有了更深刻的认识，同时也对C语言的诸多算法也有了更深刻的理解。实验过程中遇到了许多问题，比如数码管扫描显示的实现、按键处理等，同学之间相互讨论，问题得以逐一解决，并且同学间的合作变得愈加密切，并且对问题有了新的认识。实验过程中受到了老师的无私教导，在此要特别感谢高老师和孙老师。同时，我们也一是到自己所学知识的不足，要在实践中锻炼自己，理

7、论联系实践，提高自己的动手能力。参考文献1、 丁元杰 单片微机原理及应用 第三版 机械工业出版社2、 赵亮 侯国锐 单片机C语言编程与实例 人民邮电出版社3、 74ls373.pdf 74ls273.pdf 三毛电子世界 附：程序清单#include#include#define ZX XBYTE0XFF7F#define ZW XBYTE0XFFBF#define unchar unsigned charsbit P10=P10;sbit P11=P11;sbit P12=P12;sbit P13=P13;sbit P16=P16;sbit P17=P17;unchar a=0,turn=0

8、;char flag=5;unchar sec=0;unchar code tab= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,/共阴字形码 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unchar code tab1=1,2,4,8,16,32; /选通字位 unchar code hello=0x3f,0x38,0x38,0x79,0x76,0x00; /开机hellounchar buffer6=0,5,0,0,2,1;unchar buffer16=0,0,0,0,0,0;unchar buffer26=0,0,1,0,2,1;unchar k=0;void clock(

9、);/时钟函数void disp();/时钟扫描void disp1();/秒表扫描void modu();/时钟调整void stopms();/秒表启动void mode(); /模式选择函数void modut(); /定时调整void buzzer();/定时时间到void init(); /初始化void hell();/开机hellovoid delay1ms(unchar x)/扫描延时 unchar i,j; for(i=0;ix;i+) for(j=0;j120;j+);main() init(); while(1) while(flag=5)hell(); /hello w

10、hile(flag=4)buzzer();clock();disp();P16=0;/正常时钟 while(flag=3)modu();clock();buzzer();/调试 while(flag=2)stopms();clock();disp1();buzzer();/跑表 while(flag=1)modut();clock();P16=1;P10=0;/定时调整 if(turn4) P10=1; void init()/初始化函数 P17=0; P10=1; P16=0; IE=0xff; TMOD=0x11; TH0=-50000/256; TL0=-50000%256; TH1=-

11、10000/256; TL1=-10000%256; TR0=1; TR1=0; IT0=1; /开外部终端 0 timer0() interrupt 1 using 1 /1秒定时 a+; if(a=20)sec+;a=0; TH0=-50000/256; TL0=-50000%256;void hell() for(k=0;k10;k+) for(a=0;a6;a+) ZW=tab1a;ZX=helloa; delay1ms(10); void disp()/数码管扫描函数 for(k=0;k6;k+) ZW=tab1k; ZX=tabbufferk; delay1ms(5); void

12、disp1()/数码管扫描函数 for(k=0;k23) buffer4=0,buffer5=0; if(k5)k=0;void stopms() /跑表开关 while(!P11) delay1ms(10); if(P11) TR1=!TR1; while(!P12) delay1ms(10); if(P12) for(k=0;k23) buffer24=0,buffer25=0; if(k5)k=0;void buzzer() if(buffer2=buffer22&buffer3=buffer23&buffer4=buffer24&buffer5=buffer25&turn4) for(k=0;k50;k+) P17=!P17;delay1ms(1); 注：此程序为仿真运行程序，晶振12MHz，ZX和ZW地址与实验箱上略有不同，并且仿真用为共阴极数码管。在实验箱上运行只需将相应部分稍作修改即可。 .- 11 -