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一、系统概述：

1．基本要求：

(1) 显示准确的北京时间（时、分、秒），可用24小时制式；

(2) 随时可以调校时间。

(3) 增加公历日期显示功能（年、月、日），年号只显示最后两位；

(4) 随时可以调校年、月、日；

(5) 允许通过转换功能键转换显示时间或日期。

(6) 所有按键需要通过串口自发自收来调校各种功能。

2．发挥部分

（1）增加秒表功能

（2）增加闹铃功能

（3）增加整点报时功能。

实验功能：

本系统是基于单片机AT89S52制作的数字电子钟。根据实验要求，在完成实验所要求的基本功能外，扩展了几个功能。

硬件系统设计方面：

采用六位LED数码管，用切换的方式显示日期或时间和设置的闹钟时间；

可调整日期或时间以及闹钟时间；

具有设置闹钟的功能；

软件系统设计方面：

程序采用汇编语言编写，使自己更加理解硬件语言以及其工作原理。

“时钟”基准时间由单片机内部的定时中断提供用一个计数器对定时中断的次数进行计数，可实现“秒”定时，同理可以进行“分”﹑“时”定时，以及“日”﹑“月”﹑“年”定时，并充分考虑闰年等情况下的日期的差异

采用按键查询功能复用，简化了程序的设计

采用动态扫描法显示6位数码管

方案考虑：

1、硬件方案

（1）、采用6位LED数码管显示日期或者时间。

（2）、显示器的驱动可采用“静态显示驱动”（如7段译码/锁存/驱动芯片CD4511）；也可采用“动态扫描驱动”，但后者比前者所需驱动电流要大。

（3）显示部分也可采用液晶，但液晶成本较高。

（4）、键盘的按键数目较多时则采用行列式矩阵结构为好。“一键多用”的构思和设计能大为减少按键的数目。  

（5）、整体设计上应考虑其结构简单﹑操作简便﹑布局美观﹑成本低廉。

2、软件方案

（1）、“时钟”基准时间由单片机内部的定时中断提供，定时时间应是“秒”的整除数，且长短适宜。最长不能超过16位定时器的最长定时时间；最短不

能少于中断服务程序的执行时间。通常来说基准时间越短，越有利于提高时钟的运行精确度。

（2）、用一个计数器对定时中断的次数进行计数，可实现“秒”定时，同理可以进行“分”﹑“时”定时，以及“日”﹑“月”﹑“年”定时。

（3）、LED 数码管显示器采用“动态扫描驱动”时要注意的是：驱动信号的维持时间必须大于“起辉时间”（电流大起辉时间短），而驱动信号的间歇时间必须小于“余辉时间”（电流大余辉时间长），但驱动电流大小受硬件电路能力和LED数码管极限功耗的制约。

（4）、动态扫描显示方式在更新显示内容时，因LED数码管余辉的存在可能会造成显示字符的模糊，新内容写入显示器之前须将所有的LED数码管熄灭。

（5）、关于自动识别“月大﹑月小”和“平年﹑润年”问题的考虑

方案比较：

显示部分：

我们采用了数码管显示，鉴于数码管也能实现基本的功能，而且液晶成本又太昂贵，同时我们放弃了用译码芯片，一方面进一步降低成本，另一方面少了部分电路，减少错误产生。

焊接部分：

印制电路板的特点是布线紧凑、优点是美观，跳线少，线路稳定，主要的工作量在于前期原理图的绘制跟PCB板的布线，缺点是腐蚀容易不均匀而断线；而手工焊万用板优点是可变性高，自由度高，主要工作量是原理图的布线与跳线的构思跟焊接，缺点是电路板焊接麻烦。

我们选择手工焊万用板的原因：

1 原材料提供的只是万用板，从按照题目要求的方面考虑

2 万用板便于功能的扩展，板上也留了很多空位为创新功能使用。

按键部分

按键方面，主要是采用矩阵键盘扫描跟按键查询。矩阵键盘扫描法用到比较多的按键，使操作复杂，资源得不到充分利用。为了避免不必要的失误，所以采用“按键查询，一个功能一个按键”的方式，排列整齐，简洁美观

单片机作品实物图：

二、元器件清单:

IC



89S52
1

IC座


40脚
3

晶体振荡器

12MHz
1

微型按钮

4脚

5

LED发光二极管
红色
1

电阻


4.7K
2

电阻


1k

6

电阻


3K


6

电阻


330  
7

排阻            1k      1

电解电容

10UF
1

万能电路板

块

1

LED七段数码管
共阳BS
6

晶体三极管

PNP8550
6

蜂鸣器                  1

三．按键使用

（1）。P0.7口按键具有切换显示模式的功能

（2）。P0.6口按键具有闪烁位移位的功能

（3）。P0.5 口按键具有对闪烁位加一的功能

（4）。P0.4口按键具有计秒的功能，即开始秒表/停止秒表/清楚秒表，同时还具有停止闹钟的功能。

（5）第9口具有复位的功能。即一按下去后恢复到初始化状态

（6）串口自收自发功能，当p3.0与p3.1连接起来后，按键有效，但当p3.0与p3.1断开后，按键无效。

系统使用调试说明：

按键2：

数码管显示代码表：

主程序流程图：

当有不同按键，进入不同的服务子程序，同时在查询的时候判断是不是整点，有没有到达闹铃设置的时间

进入服务子程序采用的是查询的模式。

显示模式调整流程图：

显示标志位位50h

闪烁位移位：其中设定闪烁标志位为51H.当它变化时标志着不同的闪烁位

闪烁位加一子程序：对当前闪烁的位进行加一

file:///D:/Personal/Temp/ksohtml/wps_clip_image-8871.png其中

同理对于分，时，日，月，年，都要判断是否到达最大数，是则分，时，清0，日，月，年置一，

秒表子程序

闹铃功能子程序：

整点报时子程序流程图：

TO中断子程序：

日历子程序

闹钟：

实现闹钟功能主要有两个步骤，首先是能在按键中把闹钟数值写进寄存器，实现存储功能。其次是根据在查询按键服务程序中作判别，检查当前时间是否与闹铃时间相等，如果相等，则使在相应时间时对蜂鸣器提供驱动电流即可。就实现了闹钟设置的功能。

整点报时：

整点报时是在查询按键程序中调用到zhengdi子程序，检查当前的时间是否整点，如果是，则点亮整点指示灯，并响蜂鸣器，停留约2秒钟，自行熄灭与关闭。

按键消抖：

按键消抖可以采用硬件消抖跟软件消抖。我们初定了两种方案：

1是利用数字电路的反相器或斯密特触发器进行整形，如图：

2是采用软件消抖技术

应该说用硬件消抖可以达到更好的效果，不过由于提供的材料跟自身手上的材料没有以上元件，故采用软件消抖。软件的消抖主要是调整出一个切到好处的延迟检测时间，一般为5-30ms。经过我们的多次调试，我们最终得到不错的去抖动效果。在程序中为DMS子程序实现。软件延时是用的最多的消抖方法，但是耗时间。在CPU耗不起时间的情况下，硬件消抖会更好

在本程序中设置了30ms的按键消抖。

感想体会：

   本实验花了我们四天的时间，由于该大作业是用汇编语言写的，很多语句掌握都不是很牢固，但是经过这么长时间的实验，我基本掌握了部分汇编语言的用法，特别是实验中经常用到的按键查询，跳转语句，以及汇编的方法。

刚开始的时候，我什麽都不懂，根本不知怎样入门，后来查找了一些系统资料，渐渐有了些了解，才开始写自己的程序。虽然如此，中间还是遇到过不少困难，不如些按键查询的时候，仿真不出来，不知道哪里出错了，也不知道是不是程序有问题，后来在小组成员的帮助下，终于找到问题所在，通过不断的琢磨，后来不仅实现了老师的要求的基本功能，更加了秒表，闹铃还有整点报时。本来还想加上纪念日和音乐闹铃，当一方面时间有限，另一方面尝试后失败了就暂时搁下。

  调试的时候，刚上去的时候，板子工作很不稳定，虽然有时候能够显示到正确的东西，当大多数时间都是显示的杂乱无章，鉴于有时候能够正确显示，我们是板子焊的不好，于是重新焊过，第二个版子刚上电的时候，还是不能很正确的工作，后来，一步一步的调试，先用简单的程序检查板子，发现板子是没有问题的，于是就确定是程序的问题，我把程序分为好几块，一块一块的调试，一段好了之后，在加上一段。最后发现是在一个子程序里边用了一个错误的ljmp。 改正了之后就完全正确了。

    经过这次试验，确实学到我好多好多的东西。