2021年大工秋单片机原理及应用大作业完整版

2021年大工秋单片机原理及应用大作业完整版2021年大工秋单片机原理及应用大作业完整版PAGE/NUMPAGES2021年大工秋单片机原理及应用大作业完整版网络教育学院《单片机原理及应用》大作业 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目:单片机电子时钟 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 学习中心:层次:专升本专业:电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 及其自动化年级:学号:学生姓名:一、课题背景1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表,从而奠定了电子时钟基础,电子时钟开始快速发展起来。现代电子时钟是基于单片机一个计时工具,采取延时程序产生一定时间中止,用于一秒定义,经过计数 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。从而达成计时功效,是大家日常生活不可缺乏工具。现在高精度计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,因为电子钟、石英钟、石英表都采取了石英技术,所以走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要常常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码替换机械式传动,用LED显示器替换指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表含有时、分、秒显示时间功效,还能够进行时和分校对,片选灵活性好。二、时钟基础原理 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 利用单片机定时器完成计时功效,定时器0计时中止程序每隔0.01s中止一次并看成一个计数,设定定时1秒中止计数初值为100,每中止一次中止计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判定是否1min钟到了,再判定是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示,可采取静态显示法和动态显示法,因为静态显示法需要译码器,数据储存器等较多硬件,可采取动态显示法实现LED显示,经过对每位数码管依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应字码,使其显示数字。因为数码管扫描周期很短,因为人眼视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮,从而实现了多种显示。三、51单片机介绍立刻钟设计分析针对要实现功效,采取AT89S51单片机进行设计,AT89S51单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程（ISP）可反复擦写1000次Flash只读程序存放器,器件采取高密度、非易失性存放技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。这么,既能做到经济合理又能实现预期功效。在程序方面,采取分块设计方法,这么既减小了编程难度、使程序易于了解,又能便于添加各项功效。程序可分为闹钟声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。利用这种方法,关键在于各模块兼容和配合,若各模块不匹配会出现意想不到错误。首先,在编程之前必需了解硬件结构尤其是各引脚使用方法,以及内部寄存器、存放单元使用方法,不然,编程无从下手,电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分:依据想要功效分块设计设计,比如输入需要开关电路,输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分:先学习了解汇编语言编程方法再依据设计硬件电路进行分块编程调试,最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分:设计好电路后进行画图,包含电路图和仿真图绘制。第五部分是软件仿真部分:软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真,仿真无法完成时检验软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分:连接电路并导入程序检验电路,若与设计完全一样通常能实现想要功效。最终进行功效扩展,在已经正确设计基础上,添加额外功效!四、时钟设计A.电路设计1.整体设计此次设计关键是应用单片机来设计电子时钟,硬件部分关键分以下电路模块:显示电路用8个共阴数码管分别显示,星期（年份）,小时、分钟（月份）和秒（日）,经过动态扫描进行显示,从而避免了译码器使用,同时节省了I/0端口,使电路愈加简单。单片机采取AT89S51系列,这种单片机应用简单,适合电子钟设计。电路总体设计框架以下:单片机输入部分晶振和复位输出部分2.分块设计模块电路关键分为:输入部分、输出部分、复位和晶振电路。2.1输入部分输入信号关键是多种模式选择和调整信号,由按键开关提供。以下为输入部分样例:在本试验中关键用用P3口输入按键信号,还用到了特殊P0口。对于P0口,因为其存在高阻状态,为了实现开关功效,给其添加上拉电阻,具体以下图所表示:2.2输出部分本电路输出信号为7段数码管位选和段选信号,闹铃脉冲信号,提醒灯信号。本试验数码管是共阴,为了预防段选信号不能驱动数码管,故在P1口连接上拉电阻后,再送段选信号,以提升驱动,位选信号直接从P2口接入,以下图:闹铃由P2.6端输出,模块以下:2.3晶振与复位电路本试验单片机时钟用内部时钟,模块以下:复位电路为手动复位组成,模块以下:各模块拼接组合,电路总体设计图以下:B.程序设计B.1程序总体设计本试验用汇编程序完成.程序总步骤图以下:主程序开始显示星期,时,分,秒是否有调转？T0中止秒,分,时等进位闪烁提醒显示日期并调整响铃提醒时间调整闹铃设置定时设置铃声测试秒表模式回主程序定时到按0键按0键闹铃到按1键按2键按3键按4键按5键按7键7键恢复按4键按8键按0键按0键倒计时开启并显示回主程序秒表暂停秒表清零回主程序按7键B.2程序关键模块B.2.1延时模块数码管显示动态扫描时,用到延时程序,这里使用延迟1ms程序,此程序需反复调,除数码管动态扫描外,数码管闪烁提醒,以及音乐模块也用到了延时,只是延时长短不一样罢了,在此不再赘述。B.2.2中止服务程序本试验中,计数器T0,T1中止都有利用,其中T0中止为时钟定时所用,T1中止用于音乐播放。T0定时长度为0.01s,工作于方法1,计数1次,时长1us,故计数器计数10000次,进入中止,计数初值为65536-10000=55536=#0D8F0,装满定时器需要0.01s时间,从而100次中止为一秒,一秒以后,判定是否到60秒,若不到则秒加一,然后返回,若到,则秒赋值为0,分加一,依次类推。包含日期显示功效也是如此。另外,因为要实现倒计时功效,所以在中止程序中还要加入减一寄存器,需要时将其进行显示。基于以上考虑,以R3为倒计时中秒,R4为倒计时分,当秒加1时R3减一,减到0以后,秒赋值为59,分减一,直到分为0。计数器T1工作于方法1,当调用响铃程序时,其计数功效开启,为音乐音调不一样频率方波形成,提供延时。其中止服务程序就是依据音调改变音乐方波输出口电平高低,用语句CPL实现。中止服务程序中日历实现较为复杂,要考虑平年,闰年,特殊2月,每个月天数不尽相同。具体逻辑判定方法为:首先,要考虑年份是不是闰年,闰年判定方法是:将年份除以100,若能整除,则将年份除以400,若还能整除,则为闰年,若不能,则为平年;若不能被100整除,则判定是否能被4整除,若能,则为闰年,若不能则为平年。只有2月与平、闰年相关,所以在闰年和平年子程序中,要判定是不是2月,若是则在对应年中进行日期增加,若不是则转入平时月份。其中1、3、5、7、8、10、12月是每个月31天,4、6、9、11月为每个月30天。日历进位判定步骤图以下:年份能否被100整除NY年份是否能被4整除年份是否能被400整除NN平年闰年YY是不是2月是不是2月Y日>=28以后返回为1NNY日>=29以后返回为1若月份为1、3、5、7、8、10、12月则调用31天程序若月份为4、6、9、11则调用30天程序本试验用8个数码管,刚好能显示年,月,日,扫描显示与时间扫描显示类似。年比较特殊,由两个寄存器存放,个位,十位为0时,表明年数能被100整除,若此时千位,百位组成两位数能被4整除,则年数被400整除,为闰年。若十位,个位组成两位数能被4整除,则年数能被4整除,为闰年。B.2.3主程序主程序关键对按键进行扫描,以及判定定时和闹铃时间是否已到,若到则调用相关程序。B.2.4显示子程序8个数码管轮番进行显示,分别显示1ms,依靠人视觉暂留效应,给人以数码管连续高亮错觉。日期显示,秒表显示,倒计时显示,调闹铃,调定时显示,闪烁显示程序与以上扫描相同,有以子程序方法出现,经过子程序调用语句ACALL调用;有点直接嵌套在对应程序里面,次序实施,或者用调转语句AJMP调用。C程序调试及仿真本程序经过Keil单片机开发平台实现程序编译,链接,生成HEX文件。经过Keil和硬件仿真平台Proteus联合,能够将设计效果仿真出来,依据效果,有目改变设计,优化程序。利用Proteus仿真试验过程截图:一般时间显示模式仿真图,表示:星期一9点10分38秒五、总结本文先从整体叙述了设计电子钟大致思绪,然后再采取划分模块方法,将硬件电路划分为开关电路,显示驱动电路,以及数码管电路等,而软件部分,则依据要实现功效,划分为:闹钟声音程序,时间显示程序,日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。最终将各模块集成为一个整体,合成一个多功效电子钟。经过此次设计,我深深体会到了掌握知识关键性,此次设计也使我熟悉了单片机硬件特点和编程方法,并成功将学到知识变成了实际结果,即使在设计过程中碰到了很多问题,比如知识融会贯通、调试碰到BUG等,但经过努力都一一得到了克服,从而也提升了我学习信心,坚定了我继续深入学习决心。附录:延时程序:D_1MS:MOVR7,#2D_5:MOVR2,#250DJNZR2,$DJNZR7,D_5RET主程序:MAIN:JNBP3.0,DATETZ;按下0键,显示日期并可对日期进行调整JNBP3.1,ZSTZ1;按下1键,显示时间,并可调时JNBP3.2,NLTZZ;按下2键,进行闹铃设置JNBP3.3,DSTZ;按下3键,进行定时设置JNBP3.4,CESHI;闹铃测试JNBP3.6,STOPWATCHTZ;按下6键,进入秒表方法ACALLDISP;调用时钟显示子程序JNBP0.6,RERING;判定是否开启闹铃重响功效RE:JNBP2.7,DSPDKQ;判定是否开启闹铃功效,没开则去判定定时FMQPD:;判定定时值R4,R3是否到零、闹铃时刻是否已到MOVA,HOUR;SUBBA,38H;JZFEN;判定小时数是否到闹铃所定时间,若到,则对分进行判定;若不到,则对定时进行判定AJMPDSPDKQFEN:MOVA,MINUTE;SUBBA,37H;JZMIAO;判定分是否到闹铃所定时间,若到,则对秒进行判定;若不到,则对定时进行判定AJMPDSPDKQMIAO:MOVA,SECONDSUBBA,#0JZSHENGYIN1;判定秒是否到闹铃所定时间,若到,则时,分,秒都抵达闹铃时刻,进入响铃子程序;若不到则判定定时AJMPDSPDKQRERING:;闹铃重响判定程序JNBF0,RE;标志位F0为0,不进行闹铃重响设定CPLF0MOV3CH,#1;定时判定标志位赋1,定时判定功效开启JNBP0.7,M1;闹铃重响间隔时间选择MOVR4,#0;闹铃重响间隔30秒MOVR3,#30AJMPMAINM1:;闹铃重响间隔60秒MOVR4,#1MOVR3,#0AJMPMAINDSPDKQ:;判定是否应该进行定时判定MOVA,3CH;3CH是引入判定因子,当其为0时,不对定时时间是否到0进行判定JNZDSPD2;当3CH不是0时,跳转到定时判定程序AJMPMAINDSPD2:MOVA,R4;JZS_PD;R4所存定时分数为0,则转而判定R3所存定时秒数AJMPMAIN;S_PD:MOVA,R3;JNZMAIN;R4,R3所存参数减为0,定时长度已到JNBP0.6,SHENGYIN2;闹铃重响功效开启时,跳入响铃程序AJMPTISHI;不是闹铃重响定时,则定时时间到时,跳入提醒程序AJMPMAINCESHI:ACALLRINGAJMPMAINSHENGYIN1:;调用响铃子程序LCALLRINGAJMPMAINSHENGYIN2:SETBF0;闹铃重响标志位设定LCALLRING;响铃CLRF0;标志位复位AJMPMAINNLTZZ:AJMPNLTZ1;跳入闹铃调整程序DSTZ:AJMPDSTZ1;跳入定时调整程序DATETZ:AJMPDATETZ1;跳入日期调整程序STOPWATCHTZ:AJMPSTOPWATCHTZ1;跳入秒表程序显示子程序:DISP:;时间显示子程序JNBP3.7,OUT1;判定节能开关7是否按下,按下则数码管不显示,延长其寿命MOVDPTR,#LEDTABMOVA,SECOND;显示目前时间秒位MOVB,#10DIVAB;A存十位,B存个位MOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRSEC_SACALLD_1MS;显示目前时间秒十位SETBSEC_SMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRSEC_GACALLD_1MS;显示目前时间秒个位SETBSEC_GMOVA,MINUTE;显示目前时间分位MOVB,#10DIVABMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRMIN_SACALLD_1MSSETBMIN_SMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRMIN_GACALLD_1MSSETBMIN_GMOVA,HOUR;显示目前时间时位MOVB,#10DIVABMOVDPTR,#LEDTABMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRHOU_SACALLD_1MSSETBHOU_SMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRHOU_GACALLD_1MSSETBHOU_GMOVA,WEEK;显示目前星期数MOVCA,@A+DPTRMOVP1,ACLRY_SACALLD_1MSSETBY_SOUT1:RET