单片机之电子时钟(带闹铃).doc

（一） 实验目的 学习 8051定时器时间计时处理、按键扫描及 LED数码管显示的设计方法。 （二） 设计任务及要求 利用实验平台上 4 个 LED数码管， 设计带有闹铃功能的数字时钟，要求： 1． 在 4 位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分” 2． 由 LED闪动做秒显示。 3． 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发 出声响，按停止键使可使闹玲声停止。 （三）工作原理及设计思路 利用单片机定时器完成计时功能，定时器 0 计时中断程序每隔 5ms 中断一次并当作一个计数，每中断一次计数加 1，当计数 200 次时，则表示 1s 到了，秒变量加 1，同理再判断是否 1min 钟到了，再判断是否 1h 到了。为了将时间在 LED 数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现 LED显示。其显示电路如图 1 闹铃声由交流蜂鸣器产生，电路如图 2，当 P1.7 输出不同频率的方波，.蜂鸣器便会发出不同的声音。 （四）设计方案 1.软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将十字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。 2.数码管显示： 方案一：静态显示。所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。 方案二：动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关，也于点亮时间与间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口，降低了能耗。 从节省I/O口和降低能耗出发，本设计采用方案二。 （五）源程序 ORG 0000H MAIN: CLR EA ;程序初始化 CLR PSW.3 ;选择寄存器组0 CLR PSW.4 MOV TMOD,#10H ;定时器1，方式1，定时方式 MOV 50H,#00H ;闹铃初始时间 08:00 MOV 51H,#00H ;分别对应分的低、高位，时的低、高位 MOV 52H,#08H MOV 53H,#00H MOV R0,#00H ;设置时间初值 07:59 MOV R1,#09H ;分别对应分的低、高位，时的低、高位 MOV R2,#05H MOV R3,#07H MOV R4,#00H CLR TF1 ;清标志 START: ACALL ALARM ;判断是否闹铃 MOV R5,#02H ;两层外循环，每层循环500ms START1: MOV R7,#10 ;10次内循环，10*50ms=500ms START2: ACALL DELAY ;调用延时 10ms ACALL DISPLAY ;调用延时 40ms M0: JB P3.2,M1 ;是否设闹铃，查询3.2口，为一转到M1，为0设置闹铃 ACALL SETALARM M1: JB P3.3,M2 ;是否设时间 ACALL SETCLOCK M2: DJNZ R7,START2 ;R7减1循环 CPL P1.2 ;每500ms给P1.2一个正负交替的电平信号 DJNZ R5,START1 ;R5为2，循环两次后为1s INC R0