基于软件的实时日历时钟设计实训报告精要.docx

本次实训任务是“基于软件的实时日历时钟设计”，可以显示年月日时分秒信息，具有可调整日期和时间功能。实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机，LED显示电路，以及HD7279A等组成，系统通过LED显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后，在keil软件中进行调试，确定没有问题后，在Keil软件中嵌入单片机内进行仿真。1. 任务书（1）实现功能 利用单片机内部定时器工作于方式2产生精确的时钟节拍，累加时钟节拍获取秒时标，借助软件实现秒、分、小时、日、月、年的运行。利用试验台上7279芯片及附属的16个按键、8位LED数码管实现分屏显示年、月、日或时、分、秒参数；能利用试验台的按键与数码管设置当前的日期、时间参数。（2）硬件设计 根据试验台上具有的硬件电路组成整机硬件电路，利用熟悉的CAD软件画出硬件电路原理图。根据任务需要配置单片机内部资源，包括I/O接口、RAM、CTC等资源。（3）软件设计 ① 整机软件框图； ② 功能子程序设计，包括：初始化、数据显示、数据输入、秒处理、分处理、小时处理、日处理、月处理、年处理、按键驱动、中断服务等子程序设计； ③ 任务调度、整机监控软件设计； ④ 各功能子程序调试及整机软件调试。（4）预习 透彻掌握硬件原理，在此基础上进行软件设计。阅读THMEMU-1实验指导书、HD7279A说明书等硬件资料。硬件设计实时日历和时钟显示的设计的硬件部分主要由AT89C52单片机，LED显示电路，以及HD7279A等组成，系统通过LED显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。主电路功能是完成年、月、日、星期、时、分、秒之间的转换，再送往LED显示，并且接受键盘操作，对日期和时间进行校正。设计采用动态显示，轮流扫描各个LED使之显示相应的数型码，当扫描频率大于人眼所能识别的频率时就看不到闪烁现象。动态显示的亮度不如静态显示，但静态显示占用的I/O口资源较多，往往用移位寄存器74LS164等来扩充其I/O口不足的情况，当显示位数较多时，这样势必增加硬件开销，增大成本，不利于开阔市场。本设计的突出之处在于硬件电路简单，大大减少了硬件开销，这样又势必增加了软件开发的难度，但降低了成本有利于市场的开阔。其电路图如图3所示。键盘控制采用了HD7279A智能控制芯片，该芯片是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片，可同时连接多达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。此芯片内部含有译码，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外还具有多种控制命令。其电路图如图2所示设计主电路才用AT89C52单片机控制，此单片机具有多个I/O接口模块。本次设计中需要用到P1.3，P1.6，P1.7，P2.7，此单片机完全可以适用于本次设计。主机电路图如图1所示图1.主机电路图2.7279接口电路图3. 数码管电路硬件资源配置本次设计中7279资源配置根据7279说明书将其复位指令定义到A4H单元，选用7279下载数据但不译码方式，将其闪烁指令定义到88H单元，消隐控制指令定义到98H单元，读取键盘数据指令15H。其具体代码如下： RST_CMD DATA 0A4H DISM2_CMD DATA 90H FLASH_CMD DATA 88H NODIS_CMD DATA 98H RKEY_CMD DATA 15H内部RAM配置将30H定义为显示缓冲区，38H定义为小数点显示缓冲区。39H定义为闪烁显示缓冲区，采用3AH和3BH作为统计中断次数，3CH、3DH、3EH、3FH、40H和41H分别用于寄放秒、分、时、天、月与年的数据，采用42H单元来记录当前显示的是时间还是日期。其具体代码如下： DIS_BUF DATA 30H POINT_BIT DATA 38H FLASH_BIT DATA 39H MS50_BUF EQU 3AH S1_BUF EQU 3BH SEC_BUF EQU 3CH MIN_BUF EQU 3DH HOU_BUF EQU 3EH DAY_BUF EQU 3F