基于AT89S51单片机的数码管时钟电路的设计与实现.docx

Journal of Jilin Radio and TV University No． 04，2012( Serial No． 124)自然科学研究《吉林广播电视大学学报》2012年第04期( 总第124期)收稿日期: 2011—12—09作者简介:梁建华( 1973—) ，山西曲沃人，助理讲师，攻读在职研究生学位，研究方面: 计算机科学技术。基于AT89S51 单片机的数码管时钟电路的设计与实现梁建华( 临汾职业技术学院，山西临汾041000)摘要:本文介绍了一种由单片机控制的数码管时钟的系统电路设计方案，硬件与软件设计的细节过程。设计中选用AT89S51 作为控制数码管时钟的处理芯片，直接由AT89S51 的I /O 口加上PNP 三极管放大后来进行驱动控制。设计中首先运用KEIL 公司的? Vision3 软件对编写的源程序进行编译与调试，然后用TOP2． 0 编程器对生成目标程序代码烧写到AT89S51 单片机芯片进行仿真，实现数码管时钟的系统的控制与显示功能。该设计方法对学习单片机设计开发具有一定的促进作用。关键词:单片机;数码管时钟中图分类号: TP3 文献标识码: A 文章编号: 1008 － 7508( 2012) 04 － 0026 － 02随着科技的发展，单片机技术水平不断的得到提高，单片机的功能不断得到完善，单片机的应用日趋成熟。现在，单片机已经广泛应用于工业测控、电子仪表、家用电器等领域。一、数码管时钟总体设计方案LED 数码管时钟电路总体采用24 小时计时方式，四位数码管分别显示时十位、时个位、分十位、分个位，能够用按钮开关调整分和时，采用AT89S51 单片机作为核心控制器件，用后备用电池作为掉电计数保持，采用12MHz 晶振以保证计时精度。二、硬件电路设计数码管时钟的系统电路由控制电路、输出显示电路和控制信号输入及在线编程接口电路组成。数码管时钟电路原理如图:1、控制电路。采用AT89S51 作为控制CPU，加上时钟振荡和复位电路组成单片机最小系统。在CPU 的电源接入端接3． 6V 备用可充电电池，工作时电源向电池充电，当电源电压降到3． 6V 以下，电池向CPU 供电，由程序控制不输出，但CPU 保持低功耗计时。2、输出显示电路。输出显示电路采用四位共阳极带“: ”动态数码管显示。由于AT89S51 的I /O 口输出时的码管的四个阳极则由AT89S51 的I /O 口加上PNP 三极管放大后来进行驱动。“: ”直接由AT89S51 的I /O口驱动。3、控制信号输入电路。控制信号输入电路实际上就是两个按钮直接接在CPU 的两条I /O 线上，要注意的是I /O 线上要接下拉电阻，以确保按钮没有按下时，两条I /O 线上的电平为“0”。三、软件程序设计软件设计一般是先把程序划分为各个功能模块，设计出总的控制流程图，再进行各个功能模块的程序设计，该AT89S51 单片机数码管时钟电路的程序由计数模块、计数转换模块、显示控制模块和时间调整模块组成。1、计数模块。AT89S51 单片机的定时器T0 或T1的定时时间在12MHz 的条件下最长有:216 × 1μs = 65536μs = 65． 536ms，该时间小于一秒，那就需要用软件计数的方法进行一秒定时，具体为: 将定时器T0 设置为工作方式1 设其初值使定时为50ms，在内部RAM 中设置一个秒计时器，每当T0 溢出20 次，这个秒计数器就加1，从而实现秒计数。编写程序时要设置秒计数器从0 到59 进行计数。同理，可以用秒信号来触发在内部RAM 中设置一个分计数器，使之从0到59 进行计数。按此方法，也可以产生时信号。具体程序代码如下: ZDFW: PUSH ACCMOV TL0，#0A0HMOV TH0，#3CHINC SSSMOV A，SSSSCJNE A，#0AH，GO_OUTMOV SSSS，#0CPL MINC SSSMOV A，SSSCJNE A，#02H，GO_OUT·26·梁建华基于AT89S51 单片机的数码管时钟电路的设计与实现自然科学研究MOV SSS，#0JNB P1． 0，HJ1JNB P1． 1，MJ1INC SSMOV A，SSCJNE A，#3CH，GO_OUTMOV SS，#0MJ1: INC MMMOV A，MMCJNE A，#3CH，GO_OUTMOV MM，#0HJ1: INC HHMOV A，HHCJNE A，#18H，GO_OUTMOV HH，#0GO_OUT: POP ACCRETI2、计数转换模块。计数转换模块的功能是把分计数___________器与时计数器中的数值转换为便于显示模块进行操作的形式。在内部RAM 中设置时十位显示，时个位显示，分十位显示和分个位显示四个显示缓冲单元，把时计数器