片機課程設計--數字電子鐘(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 TF1， 1 個串行口發送 TI 和接收 RI 中斷。 （ 2） MCS51 單片機中沒有專門的開中斷和關中斷指令，對各個中斷源的允許和屏蔽是由內部的中斷允許寄存器 IE 的各位來控制的。中斷允許寄存器 IE的字節地址為 A8H，可以進行位尋址。系統復位時，中斷允許寄存器 IE 的內容為 00H，如果要開放某個中斷源，則必須使 IE 中的總控置位和對應的中斷允許位置 “1”。 （ 3） MCS51 單片機有 5 個中斷源，為了處理方便，每個中斷源有兩級控制，高優先級和低優先級。通過由內部的中 斷優先級寄存器 IP 來設置，中斷優先級寄存器 IP 的字節地址為 B8H，可以進行位尋址。如果某位被置 “1”，則對應的中斷源被設為高優先級；如果某位被清零，則對應的中斷源被設為低優先級。對于同級中斷源，系統有默認的優先權順序，從高到低優先權順序為外部中斷 0、定時計數器 T0 中斷、外部中斷 定時計數器 T1 中斷、串行口中斷。通過設置中斷優先級寄存器 IP 能夠改變系統默認的優先級順序。 6 （ 4） MCS51 單片機響應中斷的條件為：中斷源有請求且中斷允許。 LED 數碼管顯示器 在單片機應用系統中，經常用到 LED 數碼管作為顯示輸出設備， LED 數碼管顯示器雖然顯示信息簡單，但它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長、與單片機接口方便等特點，基本上能夠滿足單片機應用系統的需要，所以在單片機應用系統中經常用到。 LED 數碼管顯示器是由發光二極管按一定的結構組合起來的顯示器件。在單片機應用系統中通常使用的是 8 段式 LED 數碼管顯示器，它有共陰極和共陽極兩種。所謂譯碼方式是指由顯示字符轉換得到對應的字段碼的方式。對于 LED 數碼管顯示器，通常的譯碼方式有兩種：硬件譯碼方式和軟件譯碼方式。 LED 數碼管在顯示時，通常有兩種顯示方 式：靜態顯示方式和動態顯示方式。在使用時可以把它們組合起來。在實際應用時，如果數碼管個數較少，通常用硬件譯碼靜態顯示，在數碼管個數較多時，則通常用軟件譯碼動態顯 示。 各模塊功能簡要介紹 主函數 主程序先對顯示單元和定時器 /計數器初始化，然后重復調用數碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，當有鍵按下，則轉入相應的功能程序。 各鍵功能子程序 當按下 K0 按鍵時，進入調分狀態，時鐘停止走動 即暫停 ；按 K1 或 K2 按鍵可進行加 1 或減 1 操作；繼續按 K0 鍵可分別進行分和小時的調整；最后按 K0 鍵將退出調整狀態 ，時鐘開始計時運行 ； 按 K3 鍵 停止一切功能，顯示器呈現 ELEC 0901(電子 0901)字符。 延時子程序 編寫 1ms 和 17ms 的延時子程序， 便于調用。 鍵掃子程序 由第一個鍵開始 檢測按鍵是否被按下 ， 延時消除抖動，判斷按鍵是否被放開 ， 跳出執行對應的按鍵程序 ，否則檢測下一個鍵是否按下。 顯示子程序 本系統共用 8 個數碼管，從右到左依次顯示秒個位、秒十位、橫線、分個位、分十位、橫線、時個位和時十位。采用軟件譯碼動態顯示。 7 中斷子程序 定時器 /計數器 T0 用于時間計時。選擇方式 1，重復定時，定時時間設為 50ms，定時時間到則中斷，在中斷服務程序中用一個計數器對 50ms 計數，計 20 次則對秒單元加 1，秒單元加到 60 則對分單元加 1，同時秒單元清 0；分單元加到 60則對時單元加 1，同時分單元清 0；時單元加到 24 則對時單元清 0，標志一天時間計滿。在對各單元計數的同時，把它們的值放到存儲單元的指定位置。 程序流程框圖 程序設計的流程圖如下 ： 圖 6 主程序流程圖 圖 7 定時器 /計數器 T0 中斷服務程序流程圖 8 圖 8 鍵掃描子 程序流程圖 圖 9 數碼管顯示器顯示顯示子 程序流程圖 程序清單 (見附錄 A) 9 4 仿真結果、 設計結論 及使用說明 仿真結果 由于系統軟件的問題，本設計仿真不是很理想， 有些 代碼 的生成出現了 混亂的現象，但各鍵功能與運行良好。 設計結論及使用說明 按鍵處理設置為：當按下 K0 按鍵時，進入調分狀態，時鐘停止走動 即暫停 ；按 K1 或 K2 按鍵可進行加 1 或減 1 操作；繼續按 K0 鍵可分別進行分和小時的調整；最后按 K0 鍵將退出調整狀態，時鐘開始計時運行 ； 按 K3 鍵 停止一切功能，顯示器呈現 ELEC 0901(電子 0901)字符。 實物運行 總體結果比較理想，不過一開始王老師指出了在按下鍵時會出現顯示器全滅的現象，經過程序的修改，已良好的解決這一問題。 10 結束語 數字電子鐘 的設計及制作在所有課題里是相對簡單的，但實際做起來并沒有我想的那么容易。從原理圖與 PCB 版 的設計到 程序的編寫，每一步都 遇到了很大的困難，特別是在 程序編寫 時， 開始時不懂程序的分模塊編寫和加注釋 ， 直接導致了之后修改和閱讀的困難 ，在使用 proteus 進行仿真時，也 遇到了許多的問題，經過我 不懈 努力，和同學們的交流和耐心的指導，我們才順利完成任 務，在此 向幫助過我的同學們 表示衷心的感謝。 通過本次課程設計，我更深一步地掌握了單片機的接口技術以及其匯編語言程序設計。在編寫程序時，經常也碰到很多難題，程序的跳轉等等。編寫匯編程序的時候，程序的循環，多層循環，還有就是轉移語句的跳轉范圍，這次編程的時候就遇到幾次這樣的情況，于是我就在跳轉語句附近寫一段跳轉區程序，先讓其跳到跳轉區，然后通過無條件長轉移指令跳到要去的程序段。 以前總是覺得匯編很難，如果要編寫一個長一點的程序，基本上很難用匯編寫出來，但是這次我通過幾天的努力終于把匯編的程序編寫出來了，心里也不 是太害怕匯編了。用匯編語言編程的時候，尤其要注意的就是棧底的設置，還有寄存器組之間的轉換，通過堆棧保護。之前對這一點沒怎么注意，但是就是出不來結果，通過仔細的分析終于找出了原因，這一次是我第一次用匯編寫這么長的程序，讓我學到了很多東西。 經過這次 課程 設計，使我得到了一次用專業知識、專業技能分析和解決問題全面系統的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應用系統開發過程，和在常用編程設計思路技巧（特別是匯編語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應用型人才打下良好的基礎。 11 致謝 本次課 程設計，能夠順利的完成，多虧老師和同學的指導和幫助。 課程設計的完成，特別 感謝 王韌老師在 實驗 課程 的耐心指導以及 理論課上的生動講解 ，在老師的嚴格要求下，這次的實際操作讓我學到了很多從書本上學不到卻終身受益的知識，良好的學習習慣，端正的學習態度。 讓我及我們整個電子0901 班的同學對單片機技術這門課程的產生了如此濃厚的興趣！ 這為我以后的學習和工作打下了良好的基礎，更好的去面對社會，適應社會，在此，再次向 王韌 老師獻上我們最真誠的謝意，“老師您辛苦了”！ 在此 還要 感謝 在課程設計上一直耐心幫助我的同學們，有你們與我在專 業知識上的的共同學習與交流，讓我覺得學習并不孤單，有你們的鼓勵與影響，讓我在失落絕望時還可以一直以一種堅持不懈的態度奮斗到最后。 12 參考文獻 [1] 李廣弟 .單片機技術基礎 [M].第三版 .北京：北京航空航天大學出版社， 2021 [2] 馬忠梅 .單片機的 C 語言應用程序設計 [M].第四版 .北京航空航天大學出版社， 2021 [3]李光飛 .單片