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实时数字电子时钟设计
数字电子时钟
摘要:本次设计以AT8951芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电。在硬件方面,除了CPU外,使用四个七段LED数字管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示,使用进行驱动。通过LED能够比较准确显示时、分。个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用汇编语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示,调时,定时闹钟,复位等功能。AT89C51单片的RST端外部复位有两种操作方式:上电自动复位和按键手动复位。本设计用上电自动复位外接电路(右下图),它是利用电容充电来实现的,上电瞬间,RC电路充电,RST端出现正脉冲,在RST端持续给出2个机器周期(24个振荡周期)的高电平就可完成复位操作,二极管在这里起保护作用(也可不加)。单片机复位后时钟默认的时间为12:00。
(5)设置灯
5V电源通过电阻R12(1K)及绿色发光二极管加到P3.5端口,当处于设置状态时,P3.5口输出低电平,此时灯亮,计时状态P3.5口输出高电平,灯熄灭。
(6)时钟振荡电路
作品中采用6M晶振,其连接方法如图所示,其中电容C4、C5的值都为22pF。
数字管
本设计用到的共阴极数字管有10只脚(如右图)4511译字器有16只脚k(如右图),所需电源为5V。输入脚D、C、B、A吸收BCD字, /LT、/BI和LE三脚为控制信号,当/LT=1、/BI=1、LE=0时(硬件连接图中,令/LT、/BI接电源正极,LE接地)且DCBA的值不超出1001时,4511译字显示,否则数字管消隐。下表为4511译字器的逻辑图。
输 入 输 出 LE /BI /LT D C B A a b c d e f g 显 示 X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消 隐 1 1 1 X X X X 锁 存 锁 存
软件工作介绍
(一)语言编程介绍
此程序采用汇编语言编写,用汇编语言编写有两方面的好处:一方面,用汇编语言编写和高级语言(C语言)比较起来节省空间,这样对于存储空间仅4K的AT89C51来说是极之有利的,以后如果想再增加程序使实物更美观(如把1个秒灯扩展为5个,使每秒5个秒灯变化一次状态)也是可能的;另一方面,本设计为电子时钟,用汇编语言能够使时钟运行很准确,充分体现一个电子时钟最重要的一面,而用高级语言则较难达到这点。
(二)硬件及软件问题分析
考虑到本设计外观及其焊接的问题,数字的显示采用静态显示(即用4个4511显示4个数字管),虽然这样做和动态显示(用1个4511显示4个数字管)相比耗电比较大,但一方面却能降低焊线难度及减少线与线的交叉,避免相互干扰,另一方面能使实物外观大方得体。
注意:因硬件连接关系,在软件设计中,显示小时时间位时要把数值高四位和低四位调转(SWAP A) ORG 0000H
LJMP START ;转入主程序
ORG 000BH ;0号定时器中断入口
TOIRQ: MOV 7FH,A ;0号定时器的中断服务程序。先行保护累加器存数
MOV TL0,#0B0H
MOV TH0,#3CH ;重置时间常数
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