基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計-畢業(yè)論文設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 寄存器中讀取編碼數(shù)據(jù)之后，則 IRQ 中斷信號將自動撤銷。 如果上一個鍵的編碼數(shù)據(jù)尚未取走，下一個鍵又被按下，則新的鍵碼會自動進(jìn)入 FIF0 由 8 個存儲單元組成，故最多可依次暫存 8 個鍵碼 。只有在讀所有數(shù)據(jù)時， IRQ 中斷請求信號才會撤銷。在中斷服務(wù)程序中，CPU是用片外取數(shù)指令從 FIF0 中讀取數(shù)據(jù)。 LED 數(shù)碼顯示電路的實現(xiàn) 由于 LED 數(shù)碼顯示器為多位，采用動態(tài)顯示掃描顯示方式，即逐基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 13 個地循環(huán)地點亮各位顯示器。這樣雖然在任一時刻只有 1 位顯示器被點亮，但是由于人眼具有視覺殘覺效益，看起來與全部顯示器持續(xù)點亮的效果基本一樣。 為了實現(xiàn) 8 個 LED 顯示器的動態(tài)掃描顯示，段碼控制信號由 8279芯片的 outA0— outA outB0— outB3 顯示器刷新寄存器輸出。而位控制信號由 8279 芯片的掃 描線 SL0、 SL SL2 經(jīng)譯碼器 74LS138 輸出 0Y 、1Y 、? 7Y 共 8 個掃描線與 LED 顯示器數(shù)碼管共陰極相連。 8279 芯片數(shù)據(jù)口首地址為 FF80H。 8 位 LED 顯示器的每位顯示段碼通過顯示字符子程序以查看方式（ MOVC A,@A+DPTR）進(jìn)行確定和輸出顯示子程序（ Display），顯示緩沖區(qū)的首地址為 50H。 硬件電路的實現(xiàn) 總電路圖 將微處理器 AT89C5接口芯片 8279，以及各個功能元件按要求進(jìn)行線路連接，所得電路圖見附錄。 硬件電路的工作過程 首先，軟件程序已固化在程序存儲器 FLASH ROM 中。開啟直流電源 +5V，經(jīng) R2C3 組成的微分電路將微處理器 AT89C5 8279 接口芯片進(jìn)行清零。按 C 鍵，時鐘清零；按 B 鍵，輸入時鐘初始值，并按北京時間要求把時、分依次通過 0— 9 和 0.— ；然后，按 A 鍵，時鐘開始計時。 其次，電子秒表功能，按 D 鍵將時鐘停止計時；通過按 C 鍵，時鐘清零；按 A 鍵，啟動電子秒表開始計時；按 D 鍵 ，電子秒表停止計基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 14 時。 再次，為保證處理器 AT89C5接口芯片 8279 可靠工作，外加手動復(fù)位功能 SW1。 基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 15 電子秒表主程序設(shè)計 主程序的設(shè)計構(gòu)思 主程序包括三個部分：第一部分為初始化設(shè)置，包括設(shè)置堆棧指針、8279 初始化、定時器 /計數(shù)器初始化、顯示緩沖區(qū)初始化、開中斷、定時器 /計數(shù)器啟動等。 定時器 /計數(shù)器初始化就是選擇定時器 /寄存器 TMOD 的工作方式，它的高 4 位控制定時器 T1，低 4 位控制定時器 T0。 TMOD 中各位的定義如下： T1 T0 GATE CF1 M1 M0 GATE CF1 M1 M0 0 0 0 1 0 0 0 0 TMOD 其中： CF1： T/C 功能選擇位，當(dāng) CF1=1 時為計數(shù)方式；當(dāng) CF1=0時為定時方式。 M1M0:T/C 工作方式定義位， M1M0=01 時為工作方式，16 位定時 /計數(shù)器。 TMOD=10H。 設(shè)置定時 /計數(shù)器初始值，定時 10ms，計數(shù)初值 X=DC00H（ MOV TL1,00H MOV TH1,0DCH）。 顯示緩沖區(qū)初始化，其顯示緩沖區(qū)的首地址（最低位）為 50H。共送入 8 個字符（ MOV R0,50H MOV R2,08H）。 二部分主要是通過鍵掃描實現(xiàn)各種人機(jī)對話功能。核心部分是鍵掃基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 16 描子程序 GETKEY。 GETKEY 的主要功能是先通過讀 8279 的狀態(tài)字，判斷是否有鍵按下，如有鍵按下則通過讀 FIF0 RAM 命令，讀得鍵值，通過查表得到相應(yīng)的鍵號（ 0～ F 號鍵相應(yīng)的鍵號分別為 30H～ 3FH）。GETKEY 子程序的出口條件是：如無鍵按下， A 累加器的值為 00H；如有鍵按下， A 累加器的值為 FFH， B 寄存器中的內(nèi)容則為鍵號。通過按鍵識別實現(xiàn)相應(yīng)的人機(jī)對話功能。各項人機(jī)對話功能如下： 按“ C”鍵，秒表清零功能：在主程序中將鍵號和 3CH 比較，如相等，則調(diào)用時鐘清零子程序（ CLEAR— T）。該子程序功能是將顯示緩沖區(qū) 50H～ 57H(分別存放十時、時、十分、分、十秒、秒、百毫秒、十毫秒的數(shù)值 )全部清零，顯示全零。 按“ A”鍵，時鐘啟動計時功能：在主程序中將鍵盤掃描所得鍵號和 3AH 比較，如相等，則調(diào)用時鐘啟動計時子程序（ START— T）。該子程序的功能是將 TR1 置 1，啟動定時器 /計數(shù)器 1 工作。 按“ D” 鍵，時鐘停止計時功能：在主程序中將鍵盤掃描所得序號和 3DH 比較，如相等，則調(diào)用時鐘停止計時子程序（ STOP_T）。該子程序的功能是將 TR1 置 0，關(guān)閉定時器 /計數(shù)器 1。 按“ B”鍵，設(shè)置時鐘初值功能：在主程序中將鍵盤掃描所得鍵號和 3BH 比較，如相等，則調(diào)用設(shè)置時鐘初值子程序（ SET_T）。該子程序的功能是通過按 8 個數(shù)字鍵，設(shè)置時鐘各位（十時、時、十分、分、十秒、秒、百毫秒和十毫秒）的初值。程序的設(shè)計思路是：先通過鍵掃描確認(rèn)是否有鍵按下，然判斷鍵值是否在 0～ 9 之間（即鍵號是否在30H～ 39H 之間），以排除非數(shù)字鍵。后將鍵值（ 0～ 9）依次送入顯示緩沖區(qū) 50H～ 57HDANYUAN ,再調(diào)顯示子程序?qū)崿F(xiàn)顯示。其中調(diào)用了GETWORD 子程序。該子程序的功能是在鍵掃描判斷出有鍵按下后，再判斷是否按的是 0～ 9 數(shù)字鍵（鍵號為 30H～ 39H）。判斷方法是將鍵基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 17 號與 C6H 相加，如有進(jìn)位，則表示非 0～ 9 數(shù)字鍵。若在 8 次鍵入過程中任何一次輸入了非數(shù)字鍵，則 8 位 LED 數(shù)碼管全部顯示為零，要求重新輸入。 SET_T 子程序用一個循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)上述 8 次鍵入的功能。 第三部分是實現(xiàn)電子秒表的顯示。主要調(diào)用顯示子程序 DISP。該顯 示子程序與以前所述子程序不同之處是其中某些位要顯示小數(shù)點。按照課題要求，為區(qū)分時、分、秒、毫秒，要求時鐘顯示格式為.，即 8 位數(shù)據(jù)顯示中每間隔一位要顯示一個小數(shù)點。為能顯示小數(shù)點，本顯示子程序中的 DISLED 子程序與以往有所不同，在以 LEDSEG 為起始地址的段碼表中，增加了 16 個能顯示小數(shù)點的段碼值，如顯示“ 3”的段碼為 3FH，而顯示“ 3.”的段碼為 BFH。這段碼的變化在懂得 LED 數(shù)碼管工作原理的基礎(chǔ)上應(yīng)不難理解。當(dāng)在 DISLED子程序的段碼表中加入 16 個帶小數(shù)點的段碼后，為實現(xiàn)預(yù)定的顯 示格式，只要在原顯示子程序中加上一條 ADD A, 10H 指令即可。這樣，當(dāng)要求顯示數(shù)據(jù)為“ 3”時，原通過查表得到的段碼應(yīng)為 4FH，而現(xiàn)為CFH，即顯示“ 3.”，從而使 0LED 數(shù)碼管上顯示的數(shù)據(jù)均帶有小數(shù)點。 基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 18 主程序的流程框圖 圖 主程序框圖 開始 設(shè)置堆棧指針 8279 芯片初始化 定時器 /計數(shù)器 1 初始化 顯示緩沖區(qū)初始化 開中斷 鍵盤掃描 是否有鍵按下 鍵號送 A 累加器 判是否為 C 鍵 判是否為 A 鍵 判是否為 D 鍵 判是否為 B 鍵 顯示 調(diào)設(shè)置時鐘初值子程序 調(diào)停止計時子程序 調(diào)啟動計時子程序 調(diào)時鐘清零子程序 N N N N Y Y Y Y N Y 基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 19 主程序的實現(xiàn) ORG 0000H ；主程序起始地址 LJMP START ；轉(zhuǎn)主程序 ORG 001BH ；定時器 T1 中斷入口地 ；址 LJMP CTC_T1 ；轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 ORG 0040H START: MOV SP,5FH ；設(shè)置堆棧指針初始化 ；程序 LCALL P8279 ； 8279 初始化 MOV TMOD,10H ；設(shè)定時器 /計數(shù)器 1 為 ；定時方式，工作方式 1 MOV TL1,@00H ；定時 10ms MOV TH1,0DCH MOV R0,50H ；時鐘緩沖區(qū)清零 MOV R2,08H CLR A LOOP0: MOV @R0,A INC R0 DJNZ R2,LOOP0 SETB EA ；允許中斷 SETB ET1 WAIT: LCALL GETKEY ；讀鍵盤 CJNE A,0FFH,CONT ；判斷是否有鍵輸入 MOV A,B ；鍵號送 A CJNE A,3CH,KEY_A ；輸入鍵是“ C”鍵，轉(zhuǎn) ； CLEAR_T LCALL CLEAR_T SJMP WAIT KEY_A: CJNE A,3AH,KEY_D ；輸入鍵是“ A”鍵， ；轉(zhuǎn) START_T 基于單片機(jī)數(shù)字式電子秒表電路設(shè)計 20 LCALL START_T SJMP WAIT KEY_D: CJNE A,3DH,KEY_B ；輸入鍵是“ D”鍵， ；轉(zhuǎn) STOP_T LCALL STOP_D SJMP WAIT KEY_B: CJNE A,3BH,CONT ；輸入鍵是“ B”鍵， ；轉(zhuǎn) SET_T LCALL SET_T SJMP WAIT CONT: LCALL DISPLAY ；顯示時間 SJMP WAIT ；循環(huán) CLEAR_T: CLR TR1 ；時鐘清零子程序，關(guān) ；計數(shù)器 MOV R0,50H ；時鐘緩沖區(qū)清零 MOV R2,08H CLR A LOOP: MOV @R0,A INC R0 DJNZ R2,LOOP LCALL DISPLAY ；顯示 RET START_T: SETB TR1 ；電子鐘開始計時子程序 RET STOP_T: CLR TR1 ；電子鐘停止計時子程序 RET SET_T: CLR TR1 ；關(guān)計數(shù)器，設(shè)置時鐘初 ；值子程 序 MOV R1,50H MOV R2,08H LOOP1: LCALL GETWORD