多功能數(shù)字時鐘設計資料,多功能,數(shù)字,時鐘,設計,資料
一 摘要
單片計算機即單片微型計算機。（Single-Chip Microcomputer ）,是 集CPU ,RAM ,ROM ,
定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，成本低，功能強，廣泛應用于智能產
品和工業(yè)自動化上。而51 單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。這次畢業(yè)設
計通過對它的學習，應用，從而達到學習、設計、開發(fā)軟、硬的能力。
二 說明
系統(tǒng)由AT89C51、LED 數(shù)碼管、按鍵、發(fā)光二極管等部分構成，能實現(xiàn)時間的調整、定
時時間的設定，輸出等功能。系統(tǒng)的功能選擇由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0
為時間校對，定時器調整功能鍵，按SB 0 進入調整狀態(tài)。SB1 為功能切換鍵。第一輪按動
SB1 依次進入一路、二路、三路定時時間設置提示程序，按SB3 進入各路定時調整狀態(tài)。定
時時間到，二極管發(fā)亮。到了關斷時間后滅掉。如果不進入繼續(xù)按SB1 鍵，依次進入時間
? 年? 位校對、? 月? 位校對、 ? 日? 位校對、? 時? 位校對、? 分? 位校對、? 秒? 位
校對狀態(tài)。不管是進入那種狀態(tài)，按動SB2 皆可以使被調整位進行不進位增量加1 變化。各
預置量設置完成后，系統(tǒng)將所有的設置存入RAM 中，按SB1 退出調整狀態(tài)。上電后，系統(tǒng)自
動進入計時狀態(tài)，起始于? 00? 時? 00? 分。SB4 為年月日顯示轉換鍵，可使原來顯示時分
秒轉換顯示年月日。
三、電路原理分析
1. 顯示原理
電原理圖見附圖1。由6 個共陰極的數(shù)碼管組成時、分、秒的顯示。P0 口的8 條數(shù)據線
P0.0 至P0.7 分別與兩個CD4511 譯碼的ABCD 口相接，P2 口的 P2.0 至P2.2 分別通過電阻
R10 至R13 與VT1 至VT3 的基極相連接。這樣通過P0 口送出一個存儲單元的高位、低位BCD
顯示代碼，通過P2 口送出掃描選通代碼輪流點亮LED1 至LED6，就會將要顯示的數(shù)據在數(shù)
碼管中顯示出來。從P0 口輸出的代碼是BCD 碼，從P2 口輸出的就是位選碼。這是掃描顯示
原理。
。
2 鍵盤及讀數(shù)原理
鍵盤是人與微機打交道的主要設備，按鍵的讀取容易引起誤動作。可采用軟件去
抖動的方法處理，軟件的觸點在閉合和斷開的時候會產生抖動，這時觸點的邏輯電
平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯誤或重復執(zhí)行，在這里
采用軟件延時的方法來避開抖動，延時時間20ms.
3 連擊功能的實現(xiàn)
按下某鍵時，對應的功能鍵解釋程序得到執(zhí)行，如操作者沒有釋放按鍵，則對應
的功能會反復執(zhí)行，好象連續(xù)執(zhí)行，在這里我們采用軟件延時250ms,當按鍵沒釋放則
執(zhí)行下一條對應程序。利用連擊功能，能實現(xiàn)快速調時操作。
四、程序設計思想和相關指令介紹
本系統(tǒng)的主程序主要完成時間顯示和定時輸出判斷功能。而年月日顯示和各時間單元進
位，時間設定時，調定時間設定時等功能全部在中斷服務程序中完成。
1．數(shù)據與代碼轉換。
由前述可知，從P2 口輸出位選碼，從P0 口輸出段選碼，LED 就會顯示出數(shù)字來。但P0
口的輸出的數(shù)據是要BCD 碼，各存儲單元存儲的是二進制數(shù)，也就是和要顯示出的字符表達
的含義是不一致的?？梢?，將要顯示的存儲單元的數(shù)據直接送到P0 口去驅動LED 數(shù)碼管顯
示是不能正確表達的，必須在系統(tǒng)內部將要顯示的數(shù)據經過BCD 碼行轉換后，將各個單元數(shù)
據的段選代碼送入P0 口，給CD4511 譯碼后去驅動數(shù)碼管顯示。
具體轉換過程如下：
我們先將要顯示的數(shù)據裝入累加器A 中，再將A 中的數(shù)據轉換成高低兩位的BCD 碼，
再放回A 中，然后將A 中的值輸出。如：有一個單元存儲了45 這樣一位數(shù)，則需轉換成四
位的BCD 碼：（0100）（0101）然后放入A 中。 A 中BCD 碼，高位四位代表?4?低四位代
表?5?同時送給兩個譯碼器中，譯碼后? 45? 字就在兩個LED 中顯示出來。
2．計時功能的實現(xiàn)與中斷服務程序
時間的運行依靠定時中斷子程序對時鐘單元數(shù)值進位調整來實現(xiàn)的。計數(shù)器T0 打開后，
進入計時，滿100 毫秒后，重裝定時。中斷一次，滿一秒后秒進位，滿60 秒后即為1 分鐘，
分鐘單元進位，60 分到了后，時單元進位，24 小時滿后，天單元進位。這樣然后根據進率，
得到年、月、日、時、分、秒存儲單元的值，并經譯碼后，通過掃描程序送LED 中顯示出來，
實現(xiàn)時鐘計時功能。累加是用指令INC 來實現(xiàn)的。
進入中斷服務程序以后，執(zhí)行PUSH PSW 和PUSH A 將程序狀態(tài)寄存器PSW 的內容和累
加器A 中的數(shù)據保存起來，這便是所謂的? 保護現(xiàn)場? . 以保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場時存取關鍵
數(shù)據的存儲區(qū)叫做堆棧。在軟件的控制之下，堆?？稍谄瑑萊AM 中的任一區(qū)間設定，而堆棧
的數(shù)據存取與一般的RAM 存取又有區(qū)別，對它的操作，要遵循? 后進先出? 的原則。
3 時間控制功能與比較指令
系統(tǒng)的另一功能就是實現(xiàn)對執(zhí)行設備的定時開關控制，其主要控制思想是這樣的：先
將執(zhí)行設備開啟的時間和關閉時間置入RAM 某一單元，在計時主程序當中執(zhí)行幾條比較指
令，如果當前計時時間與執(zhí)行設備的設定開啟時間相等，就執(zhí)行一條 CLR 指令，將對應的
那路P3 置為高電位，開啟；如果當前計時時間與執(zhí)行設備設定的關閉時間相等，就執(zhí)行SETB
對應的P3 置低電位，二極管截止，。實現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為CJNE A，#direct，
rel，其轉移條件是累加器A 中的值與立即數(shù)不等則轉移。
參考文獻
1、 謝自美，《電子線路設計、實驗、測試 》武漢：華中理工大學出版社，2000
2、 何書森、何華斌《實用數(shù)字電路原理與設計速成》福州：福建科學技術出版社，2000.6
3、 白駒衍， 《單片計算機及應用》北京：電子工業(yè)出版社， 1999.2
五：程序
SEC EQU 32H ;秒 即時時間 \偽指令
MIN EQU 31H ;分
HOUR EQU 30H ;時
DAY EQU 35H ;日
MON EQU 34H ;月
YEAR EQU 33H ;年
MIN_1 EQU 41H ;分 定時器1 路、開存儲單元
HOUR_1 EQU 42H ;時
DAY_1 EQU 43H ;
MON_1 EQU 44H ;
YEAR_1 EQU 45H ;
MIN_11 EQU 40H ;分 定時器1 路、關存儲單元
HOUR_11 EQU 46H ;時
DAY_11 EQU 47H ;日
MON_11 EQU 48H ;月
YEAR_11 EQU 49H ;年
;***********************
ORG 0000H
ljmp MAIN
ORG 0003H ;中斷轉換顯示年月日、INT0（SB4 鍵）
LJMP SHOW
ORG 000BH ;計數(shù)中斷 T0、方式1
LJMP TIME
ORG 0013H
LJMP CHANGE; 調整時間、定時、INT1（SB0 鍵）
;------主程序
ORG 0030H
MAIN:
;--------初始化付值
MOV YEAR , #02
MOV MON , #05
MOV DAY , #01
MOV HOUR , #00
MOV MIN , #00
MOV SEC , #00
CLR 40H ;定時單元1 路清零
CLR 41H
CLR 42H
CLR 43H
CLR 44H
CLR 45H
CLR 46H
CLR 47H
CLR 48H
CLR 49H
;-------開中斷
MOV TMOD , #01H ;計數(shù)、模式1、T0
MOV TL0, #0B0H ;100SM 計數(shù)定時
MOV TH0, #3CH ;
clr p3.0
MOV 20H, #0AH ;10 次*100SM
SETB PT0 ;T0 為最高級
SETB TR0 ;允許計數(shù)
SETB ET0 ;允許T0 中斷
SETB EX0 ;允許INT0 中斷
SETB EX1 ;允許INT1 中斷
SETB EA ;開總中斷
;------顯示、定時器啟動判斷
LOOP:
MOV R1, #30H; 存儲單元
MOV R4, #01H; 位選通
MOV R3, #03H; 三組顯示
NEXT:
MOV A , @R1 ;
MOV B , #10 ;將存儲單元轉換成兩高低兩組的BCD 碼
DIV AB
SWAP A
ORL A, B
MOV P0, A;輸出
MOV P2, R4
INC R1 ;下一單元
MOV A, R4 ;
RL A ;位移
MOV R4, A
LCALL DE5SM ;延時0.5SM
DJNZ R3, NEXT ;全掃描顯示一偏
;------判斷定時輸出(只編寫了一路)
CJNE R7, #88H,LOOP ;是8 則開，否則、定時已關、轉
;---------開
MOV A, YEAR
CJNE A, YEAR_1, LOOP_1;年比較，不等轉關
MOV A, MON
CJNE A, MON_1, LOOP_1
MOV A, DAY
CJNE A , DAY_1,LOOP_1
MOV A, HOUR
CJNE A, HOUR_1,LOOP_1
MOV A, MIN
CJNE A, MIN_1, LOOP_1
CPL P3.0
;---------關
LOOP_1:
MOV A, YEAR
CJNE A, YEAR_11, LOOP;年比較
MOV A, MON
CJNE A, MON_11, LOOP
MOV A, DAY
CJNE A , DAY_11,LOOP
MOV A, HOUR
CJNE A, HOUR_11,LOOP
MOV A, MIN
CJNE A, MIN_11, LOOP
CPL P3.0
LJMP LOOP
;-----年月日顯示中斷子程序
SHOW:
PUSH PSW
push ACC
PUSH B
PUSH 01H
PUSH 02H
PUSH 03H
PUSH 04H
MOV R2, #0FFH ;中斷掃描次數(shù)
TURN: MOV R1 , #33H
MOV R4 , #01H
MOV R3 , #03H
NEXT_1:
MOV A, @R1
MOV B , #10
DIV AB
SWAP A
ORL A, B
MOV P0, A
MOV P2, R4
INC R1
RL A
MOV R4 ,A
LCALL DE5SM
DJNZ R3, NEXT_1
DJNZ R2, TURN ;反復顯示一定時間后返回
POP 04H
POP 03H
POP 02H
POP 01H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
;-----計數(shù)中斷服務子程序
TIME:
PUSH PSW
PUSH ACC
PUSH B
PUSH 06H
MOV TH0 , #3CH;重裝計數(shù)
MOV TL0 , #0BH;
DJNZ 20H, OUT ;轉到中斷跳出pop 程序
MOV 20H, #0AH ; 重裝：100*10=1000
;-----進位程序
INC SEC
MOV R6, SEC ;
CJNE R6, #60, OUT;比較
MOV SEC , #00 ;
INC MIN
MOV R6, MIN
CJNE R6, #60, OUT
MOV MIN , #00
INC HOUR
MOV R6 , HOUR
CJNE R6 , #25 , OUT
MOV HOUR ,#00
INC DAY
MOV R5, MON
CJNE R5, #1, MON_22;是否1 月、不是轉2 月
MOV R5, DAY
CJNE R5, #32, OUT ; 本月是否益出
INC MON
MOV DAY,#1
LJMP OUT
OUT:
POP 06H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
MON_22:
MOV R5, MON
CJNE R5 , #2 , MON_33;是否2 月、不是轉3 月
MOV A, YEAR ;判斷是否瑞年
MOV B, #4
DIV AB
MOV A , B
JNZ OUT_1;不是則轉（A 不為零則轉）
MOV R5 ,DAY
CJNE R5,#30, OUT;如是瑞年、判斷是否到29 天
INC MON
MOV DAY ,#1
LJMP OUT
OUT_1:
MOV R5, DAY
CJNE R5, #29, OUT ;平年二月判斷
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_33:
MOV R5, MON
CJNE R5, #3 , MON_44
MOV R5, DAY
CJNE R5 , #32, OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_44:
MOV R5, MON
CJNE R5,#4, MON_55
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#31,OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_55:
MOV R5,MON
CJNE R5,#5, MON_66
MOV R5,DAY
CJNE R5,#32,OUT
INC MON
MOV DAY,#1
LJMP OUT
MON_66:
MOV R5, MON
CJNE R5,#6, MON_77
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#31,OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_77:
MOV R5, MON
CJNE R5,#7, MON_88
MOV R5, DAY
CJNE R5,#32,L1
INC MON
MOV DAY , #1
L1: LJMP OUT
MON_88:
MOV R5, MON
CJNE R5,#8, MON_99
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32,L2
INC MON
MOV DAY , #1
L2: LJMP OUT
MON_99:
MOV R5, MON
CJNE R5,#9, MON_00
MOV R5,DAY
CJNE R5 ,#31,L3
INC MON
MOV DAY , #1
L3: LJMP OUT
MON_00:
MOV R5, MON
CJNE R5,#10, MON_AA
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32,L4
INC MON
MOV DAY , #1
L4: LJMP OUT
MON_AA:
MOV R5, MON
CJNE R5,#11, MON_BB
MOV R5,DAY
CJNE R5,#31,L5
INC MON
MOV DAY , #1
L5: LJMP OUT
MON_BB:
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32,L6
INC YEAR
MOV MON, #1
MOV DAY , #1
L6:LJMP OUT
;-------按SB2\定時器年單元加1 子程序
SB3_2: LJMP SHOW_2 ;二路沒編返回
SB3_3: LJMP SHOW_3 ;三路沒編返回
SB3_1:
MOV A , YEAR_1 ; 調時年單元
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, SB3_1
CJNE A, #0FBH, KEY2_7 ;按SB2 轉年調整
LJMP MON_111 ;按SB1 往下調月單元
KEY2_7:CJNE A, #0FDH, SB3_1
INC YEAR_1 ; 1 路年單元加1
MOV R5,YEAR_1
CJNE R5,#09,SB3_1 ;益出
MOV YEAR_1, #00H
AJMP SB3_1 ;
;-------月單元加1 子程序
MON_111:
MOV A , MON_1 ; 調時月單元顯示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, MON_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_8 ;按SB2 轉月調整
LJMP DAY_111
KEY2_8:
CJNE A,#0FDH,MON_111
INC MON_1 ;1 路月單元加1
MOV R5,MON_1
CJNE R5,#13,MON_111;益出
MOV MON_1, #01H
AJMP MON_111 ; 轉到月顯
;_------日單元加1 子程序
DAY_111:
MOV A , DAY_1 ; 調時日單元顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #04H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,DAY_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_9 ;按SB2 轉日調整
LJMP HOUR_111
KEY2_9: CJNE A,#0FDH,DAY_111
INC DAY_1 ;1 組日單元加1
MOV R5, DAY_1
CJNE R5,#32,DAY_111;益出
MOV DAY_1, #01H
AJMP DAY_111 ; 轉到日顯
;-------按SB2 時單元加1 子程序
HOUR_111:
MOV A , HOUR_1 ; 調時時單元顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,HOUR_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_10 ; 按SB2 轉時調整
LJMP MIN_111
KEY2_10:CJNE A,#0FDH,HOUR_111
INC HOUR_1
MOV R5,HOUR_1
CJNE R5,#24,HOUR_111;益出
MOV HOUR_1, #00H
AJMP HOUR_111 ; 轉到時顯
;-------分單元加1 子程序
MIN_111:
MOV A , MIN_1 ; 調時分單元、并顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,MIN_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_11 ;按SB2 轉分調整
AJMP OFF_CH ;按SB3 往下調定時：關單元
KEY2_11: CJNE A, #0FDH, MIN_111
INC MIN_1 ;1 路分單元加1
MOV R5, MIN_1
CJNE R5,#60,MIN_111;益處
MOV MIN_1, #00H
AJMP MIN_111 ; 轉到分顯
年單元調整
OFF_CH: MOV A , YEAR_11 ; 調時年單元
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, OFF_CH
CJNE A, #0FBH, KEY2_F7 ;按SB2 轉年調整
LJMP MON_OFF ;按SB1 往下調月單元
KEY2_F7:CJNE A, #0FDH, OFF_CH
INC YEAR_11 ; 1 路年單元加1
MOV R5,YEAR_11
CJNE R5,#09,OFF_CH ;益出
MOV YEAR_11, #00H
AJMP OFF_CH ;
;-------月單元加1 子程序
MON_OFF:
MOV A , MON_11 ; 調時月單元顯示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, MON_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F8 ;按SB2 轉月調整
LJMP DAY_OFF
KEY2_F8:
CJNE A,#0FDH,MON_OFF
INC MON_11 ;1 路月單元加1
MOV R5,MON_11
CJNE R5,#13,MON_OFF;益出
MOV MON_11, #01H
AJMP MON_OFF ; 轉到月顯
;_------日單元加1 子程序
DAY_OFF:
MOV A , DAY_11 ; 調時日單元顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #04H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,DAY_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F9 ;按SB2 轉日調整
LJMP HOUR_OFF
KEY2_F9: CJNE A,#0FDH,DAY_OFF
INC DAY_11 ;1 組日單元加1
MOV R5, DAY_11
CJNE R5,#32,DAY_OFF;益出
MOV DAY_11, #01H
AJMP DAY_OFF ; 轉到日顯
;-------按SB2 時單元加1 子程序
HOUR_OFF:
MOV A , HOUR_11 ; 調時時單元顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,HOUR_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F10 ; 按SB2 轉時調整
LJMP MIN_OFF
KEY2_F10:CJNE A,#0FDH,HOUR_OFF
INC HOUR_11
MOV R5,HOUR_11
CJNE R5,#24,HOUR_OFF;益出
MOV HOUR_11, #00H
AJMP HOUR_OFF ; 轉到時顯
;-------分單元加1 子程序
MIN_OFF:
MOV A , MIN_11 ; 調時分單元、并顯示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,MIN_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F11 ;按SB2 轉分調整
LJMP ON_1 ;按SB3 往下調定時：開與關
KEY2_F11: CJNE A, #0FDH, MIN_OFF
INC MIN_11 ;1 路分單元加1
MOV R5, MIN_11
CJNE R5,#60,MIN_OFF;益處
MOV MIN_11, #00H
LJMP MIN_OFF ; 轉到分顯
;-------開、關定時
ON_1:CJNE A, #0FBH, MIN_OFF
K1: MOV A, #88H
MOV R7, A
MOV P0, A
MOV P2, #0FFH;三組都顯示開
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, ON_1;去抖后比較
CJNE A, #0FBH,KEY2_12 ;按SB2 轉關
LJMP OUT_A ;按SB3 調出、處于開狀態(tài)
KEY2_12: CJNE A, #0FDH, K1
k2: MOV A, #00H; 顯示0 關
MOV R7, A
MOV P0, A
MOV P2, #0FFH;
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, K2;去抖后比較
CJNE A, #0FBH,KEY2_13 ;按SB2 轉開
LJMP OUT_A ;SB3 調出、處關狀態(tài)
KEY2_13:
CJNE A, #0FDH, K2 ; 比較按了沒
LJMP K1 ; 按了SB2、轉開
OUT_A:
POP 00H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
;_------讀取按鍵程序
READ:MOV A , P1;讀取按鍵
MOV R1, A
LCALL DE10MS
MOV A, P1
RET
;_----延時程序
DE5SM:
PUSH 01H
MOV R1, #0FFH
DJNZ R1,$
POP 01H
RET
DE10MS: PUSH 04H
PUSH 05H
MOV R4, #0AH
Dl1: MOV R5, #0FFH
dl2: DJNZ R5,$
DJNZ R4,dl1
POP 05H
POP 04H
RET
DE250SM:PUSH 02H
PUSH 00H
MOV R0, #0FFH
DEL:MOV R2, #0FFH
DJNZ R2,$
DJNZ R0, DEL
POP 00H
POP 02H
RET
;_---調整時間進位程序
MIN_AD:
INC MIN
MOV R6, MIN
CJNE R6, #60, OU1
MOV MIN , #00
OU1: RET
HOUR_AD:
INC HOUR
MOV R6 , HOUR
CJNE R6 , #25 , OU2
MOV HOUR ,#00
OU2: RET
DAY_AD:
INC DAY
MOV R6, DAY
CJNE R6 , #32, OU3 ; 是否益出
MOV DAY ,#01H
OU3: RET
MON_AD:
INC MON
MOV R6, MON
CJNE R6, #13, OU4 ; 是否益出
MOV MON ,#01H
OU4: RET
YEAR_AD:
INC YEAR
MOV R6, YEAR
CJNE R6, #09, OU5;是否益出
MOV YEAR ,#00H
OU5: RET
END
六：附錄
實驗設計電路圖1
流程圖1：實驗主程序流程圖
流程圖2：定時中斷程序流程圖
流程圖3：調時功能流程圖
七：實驗心得
學了兩周的課程設計，有很多的心得體會，有關于單片機方面的，更多的是關于人與人之間關系方面的。
在這期間，我得到了很多同學的幫助。我本人對單片機也并不是很熟悉，學的東西好像它是它，我是我似的，理論聯(lián)系不了實際。以前的匯編語言沒學好，一開始的程序這塊兒就要令我束手無策了。后來請教我們班的一個男生，每次跟他一起到試驗室調試程序，看他邊做邊給我講解。最后在計算機上調試成功，后來自己又抽空做了些拓展，完成了本程序。
后來，我發(fā)現(xiàn)自己對單片機也有了很大興趣，想暑假回家以后自己去買一些東西來做，再補一補匯編語言。
最后說明自己對這門課程的感受，課堂教學考慮到大多數(shù)同學的需求，主要強調“基本”——基本知識、基本理論、基本方法、基本技能。而這次設計正是為我們提供了一個深入學習、探索的機會，成為課堂教學的有益補充。
單片機的設計
設計名稱 ： 電子時鐘設計
班級 ：
學號 ：
姓名 ：
指導教師 ：
一 引言 2
二 硬件系統(tǒng)方案設計 2
2.1電話撥號防盜報警器硬件系統(tǒng)方案 2
2.1.1 硬件系統(tǒng)方案設計 2
2.1.2 脈沖撥號原理 3
2.1.3 脈沖撥號實現(xiàn)過程 4
2.1.4 AT89S2052單片機的功能特點 5
2.2 時鐘計時器的硬件設計方案論證分析 8
2.2.1 功能要求 8
2.2.2 方案論證 8
2.2.3 系統(tǒng)硬件電路設計 8
4.1.2時鐘計時器的硬件電路設計描述 9
三 系統(tǒng)的軟件設計 10
3.1電話撥號防盜報警器程序設計 10
3.1.1主程序設計 11
3.2 時鐘顯示程序設計 12
3.2.1主函數(shù) 12
3.2.2 LED顯示子函數(shù) 13
3.2.3 定時器T0中斷函數(shù) 13
3.2.4 中斷函數(shù) 14
3.2.5 功能函數(shù) 14
四 系統(tǒng)的調試部分 15
4.1 時鐘系統(tǒng)的調試 15
4.1.1 時鐘系統(tǒng)的硬件調試 15
4.1.2 時鐘系統(tǒng)的軟件調試 15
4.1.3 性能分析 15
4.2 撥號報警器功能調試 15
五 總結 16
參考文獻 17
附錄 18
附錄1 程序清單 18
附錄2 系統(tǒng)使用說明 18
附錄3 英文資料 18
附錄4 系統(tǒng)PCB板圖 18
附錄1：程序清單 19
附錄2：系統(tǒng)使用說明 36
一 引言
隨著人們生活水平的不斷提高，大家對住宅和辦公室的安全意識也日益增加。因此，研究和開發(fā)防盜報警裝置引起了科研單位和生產廠家的重視，特別是面對普通居民、價格低、運行可靠的自動報警系統(tǒng)。
長期以來，一些電子雜志介紹的廉價防盜報警均無電話撥號報警功能，而市售的可自動撥號報警的防盜器材又價格高昂。這里介紹的電話撥號防盜報警器可在這兩者之間找到平衡，即兼具高性能和低價位。為了以低成本實現(xiàn)高性能，設計時利用了電信局的交換機支持脈沖撥號方式來實現(xiàn)撥號報警，這樣可利用單片機直接發(fā)出撥號脈沖，精簡了電路，降低了成本。
電話撥號防盜報警器作為家庭防盜報警器材的一員，非常經濟實用。它進入工作警戒后，主控CPU不斷檢查觸發(fā)開關的狀態(tài)，當盜賊入室觸發(fā)開關時，立即啟動電話撥號報警程序向主人告警（當然也可以通過修改軟件使其在現(xiàn)場發(fā)出高分貝報警音）。實踐證明，該系統(tǒng)報警快速、準確。由于該系統(tǒng)電路簡單，而且利用的是公共通信網，因此不存在建立的報警系統(tǒng)網絡問題，具有成本低、體積小、能耗極低、體積小、能耗極低且不影響正常打電話等突出優(yōu)點。平時可以作為時鐘計時器來使用，真是一舉兩得。
二 硬件系統(tǒng)方案設計
2.1電話撥號防盜報警器硬件系統(tǒng)方案
2.1.1 硬件系統(tǒng)方案設計
圖2.1為電話撥號報警器的系統(tǒng)構成方框圖，由單片機控制器、鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、觸發(fā)電路、撥號電路及電源等6部分組成。
單片機控制器是整個系統(tǒng)的核心，負責控制檢測輸入/輸出顯示、模擬摘機、撥號摘機、撥號報警、掛機等一系列的程序動作。這里使用了小引腳、高性能、低價位的AT89S2052。
鍵盤輸入電路負責輸入電片機中一系列工作參數(shù)及功能設定。
發(fā)光二極管數(shù)碼管顯示器在整個系統(tǒng)工作過程中充當一個簡單的人機界面，用以顯示工作狀況及輸入/輸出的數(shù)據等。
電話撥號防盜報警器的觸發(fā)電路用磁性開關（門磁開關），簡單可靠，也可用紅外探測器或無線門磁，以實現(xiàn)全方位遠距離監(jiān)測。報警器應采用隱蔽安裝，防止小偷發(fā)現(xiàn)。
撥號及報警電路用來完成模擬摘機、撥號、發(fā)出報警音、掛機等工作過程，它的工作由單片機控制。
電源部分負責對整個系統(tǒng)供電。平時由電話線上取得工作電流并對后備電池充電，撥號報警時轉由后備電池供電。
鍵盤
單片機
控制器
觸發(fā)
開關
電源
撥號
電路
顯示
模塊
圖2.1 電話撥號防盜報警器方框圖
2.1.2 脈沖撥號原理
脈沖撥號是目前電話機兩種撥號方式中的一種，另一種為雙音多頻撥號方式。
脈沖撥號就是指在電話機上撥入的電話號碼以脈沖個數(shù)的形式發(fā)出，也就是說，在已經通以直流電流的回路上，利用撥號盤及發(fā)號電路將回路斷開、再接通而形成的脈沖信號，來完成輸入電話號碼的發(fā)送。在操作中，若用戶撥1，則送出1個脈沖，回路中斷一次、接通一次；撥2，則發(fā)出2個脈沖，回路斷一次、接通一次、再斷一次；……；而撥0時，則發(fā)出10個脈沖，回路斷、接通輪流10次。圖2.2為電話號碼“32”的脈沖波形。
時間
號碼字間間隔時間
tID
號碼2的脈沖
號碼3
的脈沖
斷
通
圖2.2 電話號碼“32”的脈沖波形
正常撥號時，電路電流中斷的時間一般在58～65ms之間，視斷續(xù)比的不同而不同?？焖贀芴枙r，只要取一半時間即可。電路電流接通的時間（即在同一位號碼中的2個斷脈沖之間的接通電流時間）約在32～42ms之間，視斷續(xù)比的不同而不同?？焖贀芴枙r，只要取一半時間即可。顯然脈沖周期等于脈沖中斷時間和脈沖接通時間之和，每一個周期的時間為100ms左右?？焖贀芴枙r，在50ms左右。2位號碼（即2組脈沖串）之間的最小時間間隔，通常為800ms左右；而快速撥號時，其值減半，為400ms左右。
我國目前采用的電話脈沖撥號的速率是10PPS（每秒的脈沖數(shù)），即每秒發(fā)出10個脈沖，因此上述各參數(shù)不存在快速撥號時的值。
為了提高撥號的可靠性及穩(wěn)定性，這里設計時選定更低的脈沖撥號速率：1個脈沖代表播出1，2個脈沖代表撥出2，……，10個脈沖代表撥出0，每個脈沖的寬度和間隔為100ms。工作時首先進行模擬摘機，然后開始脈沖撥號，撥出1位號碼后停頓500ms（保持接通）再撥下一位，直至全部撥完后再發(fā)報警音，……，最后掛機。
2.1.3 脈沖撥號實現(xiàn)過程
圖2.3為脈沖撥號的實現(xiàn)電路。平時電話線上的電壓約為50～60V左右。未撥號時電片機的P3.0、P3.1 均輸出低電平。
撥號過程如下：
①單片機的P3.0輸出高電平，使TR1導通，由于電話線路上接入了負載R1，這樣電話線的電壓下降，模擬摘機。
②單片機的P3.0開始輸出撥號脈沖，使電話線的電壓（電平）也呈高、低變化。1個脈沖代表撥出1，2個脈沖代表撥出2，……，10個脈沖代表撥出0，每個脈沖的寬度和間隔均為100ms。撥出1位號碼后停頓500ms（保持P3.0高電平）再撥下一位，直至全部撥完。
③P3.0 保持高電平（保持電話線路接通），P3.1輸出1KHz的報警音脈沖驅動TR2，以2Hz進行調制（即接通1kHz信號0.5s、斷開1kHz信號0.5s）,這樣從接聽方的電話中就會聽到“嘟、嘟……”的報警聲。報警音的時間根據設計為60s。
④60后，P3.1輸出低電平，TR2 截止，停止報警。隨后P3.0也輸出低電平，模擬掛機。完成一次報警過程。
圖2.3 脈沖撥號實現(xiàn)電路
2.1.4 AT89S2052單片機的功能特點
電話撥號防盜報警器的核心控制器是單片機AT89S2052。AT89S2052 是美國ATMEL半導體公司生產的一種高性能單片機。該單片機以與MCS-51系列單片機高度兼容、低功耗、可以在接近零頻率下工作等諸多優(yōu)點，而廣泛應用于各類計算機系統(tǒng)、工業(yè)控制、電信設備、消費類產品中。由于ATMEL是全球最大的FLASH和EEPROM生產制造公司之一，加之以其EEPROM技術與INTEL的80C51內核技術交換，使ATMEL擁有了80C51內核的使用權，其生產的AT89系列電片機不僅與80C51有極好的兼容性，而且具有極高的性能價格比。
1. AT89S2051的主要性能特點
指令與MCS-51完全兼容；內帶2KB可編程閃速存儲器（FLASH MEMORY）可重復擦寫1000次；數(shù)據保留10年；工作電壓范圍2.7～6V；工作頻率0～24MHZ；兩極程序加密鎖定；128B內部RAM；15條可編程雙向I/O口線；2個16位定時器/計時器；5個中斷源；可編程串行UART通道；輸出口可直接驅動LED；片內含模擬比較器；低功耗的閑置和掉電模式。
AT89S2052是AT89 系列電片機種的一種精簡產品。它是將TA89C52的P0口、P2口、EA/Vpp、ALE/PROG、PSEN口線省去后，形成的一種僅20個引腳的單片機，相當于早期INTEL8031的最小應用系統(tǒng)。這對于一些不太復雜的控制場合，僅用一片AT89S2052就足夠了，是真正意義上的“單片機”。
由于將多功能8位CPU和2KB的閃速存儲器集成在單個芯片中，使其成為一種高效的微控制器。AT89S2052的出現(xiàn)為很多規(guī)模不太大的嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種極佳的選擇方案，使傳統(tǒng)的51系列單片機的體積大、功耗大、可選模式少等諸多困擾設計工程師們的致命弱點不復存在。
2. 引腳功能介紹
AT89S2052引腳外形如圖所示。
Vcc：電源端。
GND：接地。
P1 口（P1.0～P1.7）：是一個8位雙向I/O口，其中P1.2至P1.7提供內部上拉電阻，P1.0和P1.1需外接上拉電阻。P1.0和P1.1也可作為片內精確模擬比較器的正向輸入（AINO）和反向輸入（AINI）。P1口輸出緩沖器能提供20mA的灌電流，可直接驅動LED。P1口寫入“1”后可用作輸入。
P3口：引腳P3.0至P3.7（P3.5除外）是7個帶內部上拉電阻的雙向I/O口線。原P3.6不能使用，已連接片內比較器輸出端。與P1口相同，P3口也能提供20mA的灌電流，并可直接驅動LED顯示器。與80C51相同，P3口也有第2功能，P3.0作為串行數(shù)據接收RXD；P3.1作為串行數(shù)據發(fā)送TXD；P3.2為外部中斷0申請INT0；P3.3 為外部中斷1申請INT1；P3.4 為定時器/計時器0輸入；P3.5位定時器/計數(shù)器1輸入；P3.7無第2功能RD。
RST：復制輸入。要使芯片可靠復位，要保持RST引腳2個機器周期的高電平。
XTAL1：反向振蕩放大的輸入及內部時鐘電路的殊榮。
XTAL2：來自反向振蕩放大器的輸出。
3. 特殊功能寄存器（SFR）與80C51完全相同
4. 程序存儲器鎖定
AT89S2052片內有2個鎖定位，可以不編程（U），也可以編程（P），以獲得一些附加的特性，如表2.1所示。
表2.1 程序存儲器鎖定
編程鎖定位
LB1
LB2
保護模式
1
U
U
沒有編程鎖定特性
2
P
U
禁止對閃速存儲器進一步編程
3
P
P
同模式2，同時禁止校驗
5、閑置模式
在閑置模式下，CPU自身處于休眠狀態(tài)，而片內所有其他外圍設備保持工作狀態(tài)。該模式是軟件生成的。在該模式期間，片內RAM和所有特殊功能寄存器的內容保持不變。閑置模式可以允許由中斷或硬件復位終止。如果不采用外部上拉，P1.0和P1.1應置0；如果采用外部上拉，則置1。應注意的是，當閑置模式被硬件復位中止時，器件要從閑置處恢復程序的執(zhí)行，執(zhí)行2個機器周期后，內部復位算法才起作用。此時，硬件禁止訪問內部RAM，但允許訪問端口引腳。為了排除閑置被復位中止時對端口意外寫入的可能性，跟在生成閑置模式后的指令不應是對端口引腳的讀/寫操作。
6.掉電模式
在掉電模式下，振蕩器停止工作，生成掉電狀態(tài)的指令是最后執(zhí)行的一條指令。片內RAM和特殊功能寄存器保持其值不變直到掉電模式終止。從掉電模式退出的唯一辦法是硬件復位。復位將重新定義特殊功能寄存器（SFR），但不會影響片內RAM。在Vcc沒有恢復到其正常工作電壓之前，不應進行復位，且復位的保持時間應足夠長，使振蕩器能重新開始工作并穩(wěn)定下來。同樣，如果不采用外部下拉，P1.0和P1.1應置0，如果采用外部上拉，則置1。
2.2 時鐘計時器的硬件設計方案論證分析
2.2.1 功能要求
時鐘計時器要求用六位LED數(shù)碼管顯示時、分、秒、以二十四小時方式運行,使用按鍵開關實現(xiàn)時,分調整功能。
2.2.2 方案論證
為實現(xiàn)LED顯示器的數(shù)字顯示,可以采用靜態(tài)顯示法和動態(tài)顯示法。由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據鎖存器等硬件,接口復雜一些,考慮到時鐘顯示只有六位,且系統(tǒng)沒有其它復雜的處理任務,所以決定用動態(tài)掃描實現(xiàn)LED顯示。單片機采用易購的AT89S52系列,這種單片機可具有足夠的空余硬件資源,以實現(xiàn)其它的擴充功能。若使用電池供電,可采用低電壓的LV系列單片機時鐘計時器電路系統(tǒng)的總體設計框架如圖3.1所示。
單片機控制器
AT89S52
6位LED顯示器
列驅動
圖3.1 硬件系統(tǒng)的總體設計框架
2.2.3 系統(tǒng)硬件電路設計
電話撥號防盜報警器的硬件電路設計描述
為了發(fā)揮電片機強大的計算、控制能力，充分發(fā)揮軟件的優(yōu)勢，這里極大地簡化了電路，但可實現(xiàn)以前需要幾片甚至十幾片小規(guī)模數(shù)字電路才能完成的任務。
電路原理如圖所示，共有4個按鍵，即rst、ok、up、set。
rst:系統(tǒng)復位鍵。
ok：輸入數(shù)據確認鍵。
up：顯示的數(shù)字增加鍵。
set：工作模式設定鍵，可設定管機、工作、輸入時間t1、輸入時間t2及輸入電話號碼5種模式。
磁性開關即為裝于門或窗口的防盜感應開關，門關閉時常開，門打開時閉合接通。當然也可改用其他的感應器件，如激光探測、超聲波感應、熱釋電感應、主動紅外線探測或無線門磁等，以實現(xiàn)全方位遠距離檢測。為了防止磁性開關離控制器較遠而產生引入干擾，使用了光耦作信號傳遞，效果良好。LED數(shù)碼管用于工作狀態(tài)指示或輸入數(shù)據指示。L1、L2接電話線，ZND為擊穿電壓120V的壓敏二極管，防止電路受雷電干擾。平時系統(tǒng)處于低功耗待機狀態(tài)（此時耗電僅2mA左右），由電話線上取電工作，并對3.6V/60mA鎳鉻電池充電，當輸入數(shù)據進行設定或進行撥號報警時，耗電會達到10mA，這時主要由鎳鉻電池供電。由于有鎳鉻電池后備供電，即使電話線斷電也不會使已輸入的數(shù)據丟失。該機除用于防盜報警外，若對軟件進行一些修改，也可通過電話線進行遠程數(shù)據傳遞。三極管T1、T2及電阻R1、R2構成撥號及報警電路，其工作原理前面已作詳細介紹。
4.1.2時鐘計時器的硬件電路設計描述
時鐘計時器的硬件電路,采用AT89S52單片機最小化應用設計,顯示采用共陽七段LED顯示器,P0口輸出段數(shù)碼數(shù)據,P2.0~P2.5口作列掃描輸出,P1.0,P1.1和P1.2口接三個按鈕開關用以實現(xiàn)調時,調分功能.為了提供共陽LED數(shù)碼管的驅動電壓,用三極管8550作電源驅動輸出。采用12MHZ晶振有利于提高秒計時的精確性。硬件電路圖如圖3.2示。
圖3.2 具有時鐘功能的電話報警器原理圖
三 系統(tǒng)的軟件設計
3.1電話撥號防盜報警器程序設計
3.1.1主程序設計
主程序的工作過程為：先進行初始化工作，隨后根據輸入的鍵值分別散轉輸入的鍵值分別散轉至對應的子程序（管機、警戒工作、輸入時間t1、輸入時間t2、輸入電話號碼）循環(huán)工作。T0為100ms定時中斷服務子程序，它實現(xiàn)精確的撥號脈沖時序。INT0外中斷服務子函數(shù)用于實現(xiàn)功能選擇；而INT1外中斷服務子函數(shù)則檢測防盜觸發(fā)開關的狀態(tài)。
主程序狀態(tài)流程圖如圖3.6所示。INT0外中斷服務子函數(shù)狀態(tài)流程圖及INT1外中斷服務子函數(shù)的狀態(tài)流程圖分別如圖3.7、圖3.8所示。
開始
定時器T0初始化
關閉撥號、報警線路
輸入號碼
輸入t2
輸入t1
工作
根據set鍵值散轉
關 機
圖3.6 主程序狀態(tài)流程
- 40 -
INT0外中斷服務子函數(shù)開始
如set鍵按下，則set鍵值加1
如鍵值大于5，則鍵值回0
系統(tǒng)進入低功耗待機狀態(tài)
INT0外中斷服務子函數(shù)結束
圖3.7 INT0外中斷服務子函數(shù)狀態(tài)流程
INT1外中斷服務子函數(shù)結束
查詢門控開關共10次
INT1外中斷服務子函數(shù)開始
圖3.8 INT1外中斷服務子函數(shù)結束
3.2 時鐘顯示程序設計
3.2.1主函數(shù)
本設計中計時采用定時器T0中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調用顯示子函數(shù)及鍵掃描子函數(shù)，當端口開關按下時，轉入相應調時功能。其主函數(shù)執(zhí)行流程如圖3.3所示。
開 始
顯示單元清0
T0、T1設為16位計數(shù)器模式
允許T0中斷
N
調用顯示子函數(shù)
鍵按下？
進入調時功能
圖3.3 主函數(shù)流程圖
3.2.2 LED顯示子函數(shù)
數(shù)碼管顯示的數(shù)據存放在內存單元dis[0]~dis[5]中，其中dis[0]~dis[1]存放秒數(shù)據，dis[2]~dis[3]存放分數(shù)據，dis[4]~dis[5]存放時數(shù)據，每一單元內均為十進制BCD碼。由于采用軟件動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據顯示功能，顯示用的十進制BCD碼數(shù)據的對應段碼存放在ROM表（dis7[11]）中，顯示時，先取出dis[0]~dis[5]中的某一數(shù)據，然后查得對應得顯示段碼從P0口輸出，P2口將對應得數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據值。
3.2.3 定時器T0中斷函數(shù)
定時器T0用于時間計時。定時溢出中斷周期可設為50ms，中斷進入后先判斷，中斷計時累計20次（即1ms）時對妙計數(shù)單元進行加1操作。時鐘計數(shù)單元在 義的6個單元（timedata[6]）中。timedata[0]~timedata[1]存放秒數(shù)據，timedata[2]~timedata[3]存放分數(shù)據，timedata[4]~timedata[5]存放時數(shù)據。最大計時值為23小時59分59秒。在計數(shù)單元中采用十進制BCD碼計數(shù)，秒，分、時之間滿60進位。T0中斷服務程序執(zhí)行流程如圖3.4所示。
T0中斷
保護現(xiàn)場
1s到？
加1處理
恢復現(xiàn)場，中斷返回
圖3.4 T0 中斷函數(shù)
3.2.4 中斷函數(shù)
T1中斷服務程序用于指示調整數(shù)字單元的亮閃，在時間調整狀態(tài)下，每過0.4s，將對應單元的顯示數(shù)據換成“熄滅符”數(shù)據（0x0a）。這樣，在調整時間時，對應調整單元的顯示數(shù)據會間隔閃亮。
3.2.5 功能函數(shù)
調時功能函數(shù)的設計方法是：按下T0鍵，進入調分狀態(tài)，時鐘停止走動；按T1或T2鍵可進行加1或減1操作 ；繼續(xù)按T0鍵可分別進行分十位、時個位和時十位調整；最后按T0建將退出調整狀態(tài)，時鐘開始計時運行。
四 系統(tǒng)的調試部分
4.1 時鐘系統(tǒng)的調試
4.1.1 時鐘系統(tǒng)的硬件調試
硬件調試時可先檢查印制板及焊接的質量情況，在檢查無誤后可通電檢查LED顯示器的點亮狀況。若亮度不理想，可以調整P0口的電阻大小，一般情況下取200歐姆電阻即可獲得滿意的亮度效果。
4.1.2 時鐘系統(tǒng)的軟件調試
軟件調試Keil C51編譯器，源程序編譯及仿真調試應分段或以子函數(shù)為單位一個個地進行，最后可結合硬件實時運行調試。
4.1.3 性能分析
按照設計程序分析，LED顯示器動態(tài)掃描頻率約為167Hz，實際使用觀察時完全沒有閃爍，實際計時時精度較高，可滿足一般場合的應用需要。
4.2 撥號報警器功能調試
通電前應檢查焊接質量，確認無短路、虛焊等故障。將撥碼開關J2指向下側，即斷開3.6V鎳鉻電池與系統(tǒng)的連接。將外部直流可調穩(wěn)壓電源調整為3.6V。接入系統(tǒng)的Vcc與地。如果系統(tǒng)耗電小于15mA為正常，否則應檢查是否有短路、元器件不良或錯焊現(xiàn)象存在。隨后取下外接直流穩(wěn)壓電源，恢復3.6V鎳鉻電池與系統(tǒng)的連接，進行軟、硬件統(tǒng)調測試。
由于AT89S52的I/O引腳有限，故數(shù)碼管只設一位，因此輸入數(shù)字時只能分階段一位一位輸入。
假設需輸入t1=061，t2=025，電話號碼=12345678，在此詳述如下：
地1步：接上電話線（也即接上電源）后，數(shù)碼管顯示“E”，意為數(shù)據錯誤，因為此時我們尚未輸入任何數(shù)據。
第2步：
①點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=1.這時數(shù)碼管最下的一橫點亮，顯示“_”，意為可輸入時間t1，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。然后數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”。
②按下up鍵后，數(shù)字開始從0~9循環(huán)遞增，調至0后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“0”存入內存。
③按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調至1后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時十位數(shù)字“6”存入內存。
④按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調至1后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時個位數(shù)字“6”存入內存。
這樣就完成了將061（代表t1=61s）存入內存的過程。同時數(shù)碼管又恢復顯示“_”
。
第3步：
①點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=2。這時數(shù)碼管下面的二橫點亮，顯示“二”，意為可輸入時間t2，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。然后數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”。
②按下up鍵后，數(shù)字開始從從0~9循環(huán)遞增，調至0后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“0”存入內存。
③按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調至２后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時十位數(shù)字“２”存入內存。
④按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調至５后松開up鍵，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時個位數(shù)字“５”存入內存。
這樣就完成了將０２５（代表t1=２５s）存入內存的過程。同時數(shù)碼管又恢復顯示“二”
以后的調試同前面的方法相同。
五 總結
本系統(tǒng)以單片機89S52作為核心部件，利用單片機實現(xiàn)了電話撥號報警、時鐘顯示等功能，最終使系統(tǒng)完成設計要求的各項任務。在系統(tǒng)設計過程中，力求硬件線路簡單，并綜合運用了C語言、單片機等各種知識，采用了一些特別的方法使磁電檢測達到最佳的效果 ，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點，來滿足系統(tǒng)設計的要求。
在設計過程中主要遇到幾個關鍵性問題。如檢測部分信號不穩(wěn)定，經檢查該問題與周圍的干擾有密切相關，將檢測部分的外圍進行了合理，使檢測信號很準確地檢測到。還有撥號電路模塊起初方案采用電橋和三極管進行控制，此設計采用單片機I/O口直接控制指示燈以及開關來進行控制。不僅節(jié)省了硬件資源，還提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
變量定義及初始化模塊
參考文獻
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[10]黃河，鮑宏亞.Protel DXP 培訓教程.北京：清華大學出版社，2004.9
致 謝
How time flies！馬上就要畢業(yè)了。在院、系領導和老師的關心、教育和幫助下，經過五年的努力，已經使自己變成一個動手動腦的復合型人才。我將利用在校學習的專業(yè)知識投身職業(yè)教育事業(yè)，為我國的職業(yè)教育發(fā)展做出自己的貢獻。
五年來我學習到了大量的專業(yè)理論知識和動手實踐技能，畢業(yè)設計是對我這五年來學習的最好總結。在畢業(yè)設計過程中我遇到了很多困難，正是因為這些困難使我學習到了很多有用的實用知識，加深了書本理論知識和實踐的結合，這對我以后從事專業(yè)課教學工作是很有益處的。在大學的學習期間，我意識到了——大學更重要的是教給我分析和解決問題的方法，這些必將對我以后的工作和生活產生深遠的影響。
在畢業(yè)設計過程中，得到了曲老師的大力支持和幫助，請允許我向曲老師表示誠摯的感謝！五年來我見證了母校的發(fā)展壯大，希望母校再接再厲，健全體制，走向更加輝煌的明天。最后祝愿偉大的母校前程似錦！祝愿所有的老師身體健康，工作順利！
附錄
附錄1 程序清單
附錄2 系統(tǒng)使用說明
附錄3 英文資料
附錄4 系統(tǒng)PCB板圖
附錄1：程序清單
(1) 電話撥號報警程序
程序設計時需要設立3個數(shù)組DATA[20]、X[3]、Y[3]。DATA[20]用于存放電話號碼（最長20位），X[3]用于存放時間t1(000~999s),Y[3]用于存放時間t2(000~999s)。
另外還要設立3個軟件計數(shù)器data_flag、t1_flag、t2_flag。Data_flag用于統(tǒng)計輸入的電話號碼位長，t1_flag用于統(tǒng)計輸入的時間t1位長，t2位長。
uchar DATA[20]; /*存放電話號碼的數(shù)組*/
uchar X[3]; /*存放時間t1數(shù)組*/
uchar Y[3]; /*存放時間t2數(shù)組*/
uchar flag; /*RAM區(qū)防干擾標志*/
uchar data＿flag=0; /*輸入電話號碼計數(shù)器（最長20位）*/
uchar set=0; /*功能鍵值*/
uchar m=0; //全局變量
uchar n=0;
uint f;
uchar t1＿flag=0; /*輸入時間t1計數(shù)器（最長3位）*/
uchar t2＿flag=0; /*輸入時間t2計數(shù)器（最長3位）*/
uchar cnt_1=0; /*時間t1單元數(shù)學運算后暫存單元*/
uchar cnt_2=0； /*時間t2單元數(shù)學運算后暫存單元*/
/*定時器T0初始化*/
viod init_timer()
{
TMOD=0x01; //定時器T0方式1
TH0=-(50000/256); //裝載100ms定時初值
TL0=-(50000%256);
IE=0x82; //開中斷
}
啟動報警器子程序模塊
/*---啟動報警器進入警戒---*/
void work()
{uchar h;
p1=0xdf; /*數(shù)碼管左上角顯示“1”*/
delay(1);
if(set==1) /*進入時間1循環(huán)*/
{while(cnt<=x[0]*100+X[1]*10+X[2])
{
delay(1000);
cnt_1++; /*計數(shù)器cnt_1累加*/
if(set!=1){EX1=0;cnt_1=0;break;}
} /*如按下Set鍵，則推出此循環(huán)*/
}
else {EX1=1;PCON=0x00;}
if(set==1)
{if(cnt_1>=X[0]*100+X[1]*10+X[2])
{EX1=1；cnt_1=0;} /*時間1到，打開外中斷1，計數(shù)器歸零*/
/*進入待機。若有1s以上開關動作，退出待機*/
while(1)
{PCON=0x01;if(f>=5{PCON=0x00;break;})
}
/*-----------------------------------------------------------*/
EX1=0； /*關閉外中斷1*/
if(set==1) /*進入時間2循環(huán)*/
{while(cnt_2<=Y[0]*100+Y[1]*10+Y[2])
{
delay(1000);
cnt_2++; /*計時器cnt_2累加*/
if(set!=1){cnt_2=0;break;}
} /*如按下Set鍵，則退出此循環(huán)*/
}
if(set==1)
{
bh(); /*時間2到，調用撥號子程序*/
delay(3000);
p3_7=0; //控制輸出端為低，可驅動蜂鳴器等
for(h=0;h<60;h++) /*發(fā)出60s警音*/
{ for(f=0;f<500;f++)
{f++;
P3_1=! P3_1;P1=0x5f;
delay(1);
}
P3_1=0;P1=0x7f;delay(500);
}
P3_7=1;//控制輸出端恢復高
cnt_1=0;cnt_2=0; /*有關計數(shù)器、端口回到初始狀態(tài)*/
P3_0=0;P3_1=0;P1_7=1;
for(f=0;f<3;f++)delay(60000); /*關閉3min,讓接警人進行手機或電話座機報警*/
}
}
撥號脈沖子程序模塊
/*---撥號---*/
void bh()
{data_flag=0; /*電話號碼計數(shù)器（20位）歸零*/
P3_0=1; /*接通線路*/
p1_7=0; /*數(shù)碼管小數(shù)點亮*/
delay(1000);
while (DATA[data_flag]<10) /*號碼小于10進入循環(huán)撥號狀態(tài)*/
{
if(DATA[data_flag]==0) /*若號碼為0*/
{TR0=1; /*啟動T0定時器*/
if(n==20){data_flag++; /*進行20次中斷，產生10個脈沖*/
n=0;TR0=0;
P3_0=1;P1_7=0;
delay(500);
}
}
if(DATA[data_flag]>0) /*若號碼〉0但<10*/
{TR=1； /*啟動T0定時器*/
if(n==((DATA[data_flag]*2)) /*進行號碼x2次中斷，產生號碼個脈沖*/
{data_flag++;
n=0;TR0=0;
P3_0=1;P1_7=0;
delay(500);
}
}
}
TR0=0;
}
關機子程序模塊
void stop() //*關機子程序
{if(flag==0x55)P1=0xfb; //*若標志為55H，說明內存區(qū)未受干擾，數(shù)碼
//管右下角顯示“1”
else P1=0x86; //否則數(shù)碼管顯示“E”
delay(1); //延時1ms再判
if(flag==0x55)PCON=0x01; //進入低耗節(jié)電待機狀態(tài)
delay(1); //延時1ms
}
完整代碼
#include
//器件配置文件
#define uchar unsigned char //變量類型的宏定義
#define uint unsigned int
uchar code DATA_7SEG[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99
0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,}; /*0~9數(shù)碼管段碼*/
uchar DATA[20]； /*存放電話號碼的數(shù)組*/
uchar x[3]; /*存放時間t2數(shù)組*/
uchar flag; /*RAM區(qū)防干擾標志*/
uchar data_flag=0; /*輸入電話號碼計數(shù)器（最長20位）*/
uchar set=0; /* 功能鍵值*/
uchar m=0; //全局變量
uchar n=0;
uint f;
uchar t1_flag=0; /*輸入時間1計數(shù)器（最長3位）*/
uchar t2_flag=0; /*輸入時間2 計數(shù)器（最長3位）*/
uchar cnt_1=0; /*時間t1單元數(shù)學運算后暫存單元*/
uchar cnt_2=0; /*時間t2單元數(shù)學運算后暫存單元*/
/*************************************************/
void delay(uint k); /*延時子函數(shù)聲明*/
void stop(); /*關機子函數(shù)聲明*/
void bh(); /*撥號子函數(shù)聲明*/
/*************************************************/
/*定時器T0初始化*/
void init_timer()
{
TMOD=0x01;
TH0=-(50000/256);
TL0=-(50000%256);
IE=0x82;
}
/***********************************************************/
/*100ms定時中斷服務子函數(shù)*/
void zd0()interrupt 1
{
P3_0=! P3_0; //P3.0每100ms取反一次，送出脈沖
P1_7=! P1_7; //數(shù)碼管小數(shù)點同步閃爍
n++;
TH0=-(50000/256);
TL0=-(50000%256);
}
/********************************************************/
/*100ms定時中斷服務子函數(shù)*/
void zd0()interrupt 1
{
p3_0=!P3_0; //P3.0每100ms取反一次，送出脈沖
P1_7=!P1_7; //數(shù)碼管小數(shù)點同步閃爍
n++;
TH0=-(50000/256);
TL0=-(50000%256);
}
/*********************************************/
/*INT0中斷服務子函數(shù)*/
viod zd_int0()interrupt 0
{
delay(10);
if(P3_2==0)set++; //功能鍵值遞增
if(set>=5)set=0; //鍵值的范圍0~4
if(set==1)flag=0x55; //向RAM區(qū)的標志flag寫入55H
PCON=0x00;f=8;
again:if(P3_2==0)goto again; //若按鍵未釋放，則等待
}
/*****************************************/
/*INT1中斷服務子函數(shù)*/
void zd_int1()interrupt 2
{uchar h;
f=0;
for(h=0;h<10;h++) /*檢查磁性開關（P3_3狀態(tài)）10次，共1s*/
{
delay(100)
if(P3_3==0)f++;
}
}
/********************************************************************/
/*---關機---*/
void stop()
{if(flag==0x55)P1=0xfb;
elsep1=0x86; //數(shù)碼管右下角顯示“1”。
delay(1);
if(flag==0x55)PCON=0x01; /*進入節(jié)電待機狀態(tài)*/
delay(1);
}
/*********************************************************************/
/*延時1ms*K子函數(shù)*/
void delay(uint k)
{
uint i,j;
for(i=1;j=3)t1_flag=0; /*時間1計數(shù)器>=3時歸零*/
}
/**********************************************************************
/
/*-----輸入時間t2-----*/
viod in_time2()
{
P1=0xb7;delay(1); /*數(shù)碼管顯示“二”*/
if(P3_5==0)
{
delay(10); /*按下OK鍵確認并點亮小數(shù)點*/
if(P3_5==0){P1=0X7f;m=0;t2_flag=0;delay(500);}
while(t2_flag<3)
{
if(P3_4==0)
{delay(10);if(P3_4==0) /*按下UP鍵數(shù)碼管作0~9遞增顯示*/
{m++;if(m==10)m=0;P1=DATA_7SEG[m];delay(300);}
}
P1=DATA_7SEG[m];delay(1); /*若不按UP鍵數(shù)碼管也作0~9顯示*/
if(P3_5==0)
{delay(10);if(P3_5==0) /*按下OK鍵顯示的數(shù)據存入數(shù)組Y中*/
{Y[t2_flag=m;t2_flag++;P1=0x7f;delay(500);}
}
}
}
if(t2_flag>=3)t2_flag=0; /*時間2計數(shù)器>=3時歸零*/
}
/***********************************************************************
/
/*----輸入電話號碼----*/
vioa in_data()
{uchar g;
P1=0xb6;delay(1); /*數(shù)碼管顯示三*/
if(P3_5==0)
{delay(10);if(P3_5==0)
{p1=0x7f;m=0;data_flag=0; /*按下OK鍵確認并點亮小數(shù)點*/
for(g=0;g<20;g++){DATA[g]=10;}
delay(500); /*同時DATA數(shù)組中全部寫入10*/
while(1)
{
if(P3_4==0){delay(10); /*按下UP鍵數(shù)碼管作0~9遞增顯示*/
if(P3_4==0);{m++;if(m==10)m=0;P1=DATA_7SEG[m];delay(300);}
}
P1=DATA_7SEG[m];delay(1); /*若不按UP鍵數(shù)碼管也作0~9顯示*/
if(P3_5==0)
{delay(10);
if(P3_5==0) /*按下OK鍵顯示的數(shù)據(號碼)存入數(shù)組DATA中*/
{DATA[data_flag]=m;data_flag++;P1=0x7f;delay(500);}
} /按下OK鍵超過2s則退出向數(shù)組DATA送入號碼*/
if(P3_5==0){delay(2000);if(P3_5==0)break;}
}
}
}
F1:if(P3_5==0){delay(10);if(P3_5==0){P1=0xb6;delay(1);goto F1;}}
/********************************************************************/
/*--主函數(shù)--*/
void main()
{
int_timer(); /*定時器T0初始化*/
EA=1;EX0=1; /*開總中斷，開外中斷0*/
p3_0=0; /*關閉線路(掛機)*/
p3_1=0;
while(1) /*無限循環(huán)*/
{
switch(set) /*根據Set標志散轉*/
{
case 0:stop();break; /*關機*/
case 1:work();break; /*警戒工作*/
case 3:in_time2();break; /*輸入時間t1*/
case 4:in_data();break;
}
if(flag!=0x55)
{p1=0x86;delay(1);}
}
}
(2) 時鐘計時器程序
/**************************************************************/
// 采用6位LED動態(tài)掃描時鐘演示程序
// 使用Keil C51
// 2004.03.31
/*************************************************************/
/*使用AT89S52單片機,12MHZ晶振，P0口輸出段碼，P2口作列掃描，用共陽LED數(shù)碼管*/
//key0為調時位選用，key1為加1鍵，key2為減1鍵
#include "reg51.h"
#define char unsigned char
//
char code dis＿7[11]={0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，0x82,0xF8，0x80，0x90，0xff};
/*共陽LED段碼表"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7" "8" "9" "不亮"*/
char code scan＿con[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //列掃描控制字
char data timedata[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //計時單元數(shù)據初值，共6個
char data dis[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0a,0x00,}; //顯示單元數(shù)據，共6個數(shù)據
char data con1s=0x00,con04s=0x00,con=0x00; //秒定時用
sbit key0=P1^0;
sbit key1=P1^1;
sbit key2=P1^2;
//
/************/
//1ms延時函數(shù)//
/***********/
dalaylms(int t)
{
int i,j;
for(i=0;i
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