数字时钟论文提纲

时间:2018-07-05 编辑:健雯 手机版

  一、摘要

  单片计算机即单片微型计算机。(Single-Chip Microcomputer ),是 集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。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。这次毕业设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

  二、说明

  系统由AT89C51、LED 数码管、按键、发光二极管等部分构成,能实现时间的调整、定时时间的设定,输出等功能。系统的功能选择由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0为时间校对,定时器调整功能键,按SB 0 进入调整状态。SB1 为功能切换键。第一轮按动SB1 依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序,按SB3 进入各路定时调整状态。定时时间到,二极管发亮。到了关断时间后灭掉。如果不进入继续按SB1 键,依次进入时间 年 位校对、 月 位校对、 日 位校对、 时 位校对、 分 位校对、 秒 位校对状态。不管是进入那种状态,按动SB2 皆可以使被调整位进行不进位增量加1 变化。各预置量设置完成后,系统将所有的设置存入RAM 中,按SB1 退出调整状态。上电后,系统自动进入计时状态,起始于 00 时 00 分。SB4 为年月日显示转换键,可使原来显示时分秒转换显示年月日。

  三、电路原理分析

  1. 显示原理

  电原理图见附图1。由6 个共阴极的数码管组成时、分、秒的显示。P0 口的8 条数据线P0.0 至P0.7 分别与两个CD4511 译码的ABCD 口相接,P2 口的 P2.0 至P2.2 分别通过电阻R10 至R13 与VT1 至VT3 的基极相连接。这样通过P0 口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码,通过P2 口送出扫描选通代码轮流点亮LED1 至LED6,就会将要显示的数据在数码管中显示出来。从P0 口输出的代码是BCD 码,从P2 口输出的就是位选码。这是扫描显示原理。

  2 键盘及读数原理

  键盘是人与微机打交道的主要设备,按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理,软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动,这时触点的逻辑电平是不稳定的,如不采取妥善处理的话,将引起按键命令错误或重复执行,在这里采用软件延时的方法来避开抖动,延时时间20ms.

  3 连击功能的实现按下某键时,对应的功能键解释程序得到执行,如操作者没有释放按键,则对应的功能会反复执行,好象连续执行,在这里我们采用软件延时250ms,当按键没释放则执行下一条对应程序。利用连击功能,能实现快速调时操作。

  四、程序设计思想和相关指令介绍

  本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能。而年月日显示和各时间单元进位,时间设定时,调定时间设定时等功能全部在中断服务程序中完成。

  1.数据与代码转换。

  由前述可知,从P2 口输出位选码,从P0 口输出段选码,LED 就会显示出数字来。但P0口的输出的数据是要BCD 码,各存储单元存储的是二进制数,也就是和要显示出的字符表达的含义是不一致的。可见,将要显示的存储单元的数据直接送到P0 口去驱动LED 数码管显示是不能正确表达的,必须在系统内部将要显示的数据经过BCD 码行转换后,将各个单元数据的段选代码送入P0 口,给CD4511 译码后去驱动数码管显示。

  具体转换过程如下:

  我们先将要显示的数据装入累加器A 中,再将A 中的数据转换成高低两位的BCD 码,再放回A 中,然后将A 中的值输出。如:有一个单元存储了45 这样一位数,则需转换成四位的BCD 码:(0100)(0101)然后放入A 中。 A 中BCD 码,高位四位代表4低四位代表5同时送给两个译码器中,译码后 45 字就在两个LED 中显示出来。(责任编辑:1011)

  2.计时功能的实现与中断服务程序

  时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。计数器T0 打开后,进入计时,满100 毫秒后,重装定时。中断一次,满一秒后秒进位,满60 秒后即为1 分钟,分钟单元进位,60 分到了后,时单元进位,24 小时满后,天单元进位。这样然后根据进率,得到年、月、日、时、分、秒存储单元的值,并经译码后,通过扫描程序送LED 中显示出来,实现时钟计时功能。累加是用指令INC 来实现的。进入中断服务程序以后,执行PUSH PSW 和PUSH A 将程序状态寄存器PSW 的内容和累加器A 中的数据保存起来,这便是所谓的 保护现场 . 以保护现场和恢复现场时存取关键数据的存储区叫做堆栈。在软件的控制之下,堆栈可在片内RAM 中的任一区间设定,而堆栈的数据存取与一般的RAM 存取又有区别,对它的操作,要遵循 后进先出 的原则。

  3 时间控制功能与比较指令

  系统的另一功能就是实现对执行设备的定时开关控制,其主要控制思想是这样的:先将执行设备开启的时间和关闭时间置入RAM 某一单元,在计时主程序当中执行几条比较指令,如果当前计时时间与执行设备的设定开启时间相等,就执行一条 CLR 指令,将对应的那路P3 置为高电位,开启;如果当前计时时间与执行设备设定的关闭时间相等,就执行SETB对应的P3 置低电位,二极管截止,。实现此控制功能用到的比较指令为CJNE A,#direct,rel,其转移条件是累加器A 中的值与立即数不等则转移。

  参考文献

  1、 谢自美,《电子线路设计、实验、测试 》武汉:华中理工大学出版社,2000

  2、 何书森、何华斌《实用数字电路原理与设计速成》福州:福建科学技术出版社,2000.6

  3、 白驹衍, 《单片计算机及应用》北京:电子工业出版社, 1999.2

数字时钟论文提纲相关推荐