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1、AT89S51单片机对数字电子钟的设计一、设计目的：通过单片机应用产品的设计与调试过程，巩固课程所学理论知识，初步了解单片机应用系统设计与调试的方法。二、设计要求：设计一个以AT89S51单片机为核心的数字电子钟控制器，实现电子钟的时间、日期交替显示、闹钟功能，并可通过按钮开关或键盘切换显示内容、调整参数、设置闹钟，在单片机实验板上模拟调试实现控制器的功能。具体设计要求如下：1开机自检，检查相关接口及数码管显示器、指示灯、蜂鸣器等外设是否正常。28位数码管显示器平常以一定的时间间隔、合适的格式显示时间和日期信息，时间显示时、分、秒；日期显示年（20002099）、月、日；设置闹钟功能时显示时、
2、分、开/关状态。3可通过按键设定时间、日期、闹钟等参数、手动切换显示。按键可用独立式按键或行列式键盘实现。设定参数过程有合适的方式指示当前可修改的内容。4对开关量输入进行软件消抖动处理，参数的设定有容错处理，如：小时不能超过23，日期中每月最大天数、闰年等。5用Protel设计可实现上述功能的控制器的原理图（最小应用系统）。扩展功能（选做）：1可设置多次闹钟。2显示星期功能。3参数设定过程中，较长时间无操作，则自动恢复为正常显示方式。4其它自选的扩展功能。三、总体方案设计及说明总体功能框图：硬件：8个LED采用动态扫描以节约驱动成本；走时采用内部T0计时中断；4x4矩阵键盘扫描采用线反转法，以
3、中断扫描计数防止抖动；软件：采用C语言实现。四、系统资源分配说明（接口、存储器分配）1.接口：89S51的P1口接8个LED小灯；89S51的P3_2接蜂鸣器（低电平鸣响）；外扩一片8255：89S51单片机的P0口是低8位地址与数据复用的，现在我们用74HC373分离出地址，89S51高位地址的P2_0（A8）接8255的片选端（/CS）， 低位地址Q1Q0（A1A0）与8255的A1A0连接，数据位P0_7P0_0分别接8255的D_7D_0。 以此得到的8255端口的地址分别为：PA：xxxxxxx0 xxxxxx00取0x0fefc； PB：xxxxxxx0 xxxxxx01取0x0f
4、efd；PC：xxxxxxx0 xxxxxx10取0x0fefd； CTL：xxxxxxx0 xxxxxx11取0x0feff；8255的PA口控制LED数码管的8个显示段；PB口分别接8个LED数码管的共阳极；PC口分别接4x4矩阵键盘的行线和列线。2.存储分配：struct /闹钟时、分、秒 ，共设6个闹钟（初始状态默认：00-00-F1）uchar hour;uchar minute;uchar isON;alarm6=0，0，0;uchar hour=12，minute=0，second=0;/时、分、秒uchar temp_second; /用于立即切换显示时间/日期uint yea
5、r=2011;/ 年uchar month=12;/ 月uchar day=1; / 日uchar week=6;/ 星期uchar Mdays=0，31，28，31，30，31，30，31，31，30，31，30，31;/各月天数uchar alarm_isON=1; /闹钟总开关uchar alarm_station=0; /闹钟状态uchar ano; /闹钟号（当前时间到的闹钟号）uchar start_minute;/开始响铃的时间（也就是所定闹钟的时间）uint count_ms25=0; /软件计数器（计数40个25毫秒达1s）uchar show_model=0; / 显示模式
6、：0切换显示时间/日期 1切换显示日期/时间const uchar fixTIme=0x00;/时间修正量uchar key=0xff;/获得的当前键值uchar last_key=0xff; /最后一次扫描到的按键（非0xff）uchar key_count=0;/扫描到同一按键的次数uchar Edown=0; /闹钟开关键是否按下uchar led_buf8=24，24，24，24，24，24，24，24; /时间日期显示缓冲区uchar code led_table1=0x0c0，0x0f9，0x0a4，0x0b0， 0x99，0x92，0x82，0x0f8，0x80，0x90，0x8
7、8，0x83，0x0C6，0x0a1，0x86，0x8e，0x40，0x79，0x24，0x30，0x19，0x12，0x02，0x78，0x00，0x10，0x08，0x03，0x46，0x21，0x06，0x0e，0x7f，0x0bf，0xff;/数码管段码uchar code KBTable = 1，2，3，F，4，5，6，E，7，8，9，C，0，A，B，D;/键值（可有可无）五、软件流程图及说明1.流程图：2.主要程序段说明：（1）显示：动态显示：即各位数码管轮流点亮，对于显示器各位数码管，每隔一段延时时间循环点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但须保证扫描速度足够快，人的
8、视觉暂留功能才可察觉不到字符闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了驱动和I/O口，降低了能耗。void LED_show（uchar buf）uchar i，num，pLED=0x80;for（i=0;i8;i+）num=bufi;PA=led_table1num; /*送字段码*/PB=pLED; /*送字位码*/pLED=1; /*右移一位*/Delay（1）; /*延时*/（2）键盘（本次设计对下面两种扫描方式都进行了实现）：a.行扫描法：依次从第一至最末行线上发出低电平信号， 如果该行线所连接的键没有按下的话， 则列
9、线所接的端口得到的是全“1”信号， 如果有键按下的话， 则得到非全“1”信号。/*键盘扫描（行扫描法，延时消抖）*uchar code KBTable = 0xEE，1，0xDE，4，0xBE，7，0x7E，0，0xED，2，0xDD，5，0xBD，8，0x7D，A，0xEB，3，0xDB，6，0xBB，9，0x7B，B，0xE7，F，0xD7，E，0xB7，C，0x77，D，0x00，0xff;uchar Get_key（void）; / 获取最终键值 uchar i;uchar line， row， k_value;staTIc uchar lastkey=0xff;CTL=0x88; /
10、CH输入，CL输出 10001000PC=PC / PC0PC3输出0 ， 输入PC4 PC7（默认1无键按下）if （PC lastkey=0xff;return 0xff; /无键按下row = PC;Delay（4）; /延时，消除抖动if （row ！= PC）lastkey=0xff;return 0xff; /判为抖动line=0xFE;for （i=0;i4;i+） PC = line; /输出扫描信号row=PC; /读键盘口if （row break;line=（line1）+1;if （i=4） lastkey=0xff; return 0xff; k_value = （r
11、ow for （i=0; i32; i+=2）if （k_value = KBTablei）break;if（lastkey=KBTablei+1）return 0xff;lastkey=KBTablei+1;return KBTablei+1;b.线反转法：线反转法也是识别闭合键的一种常用方法， 该法比行扫描速度快， 但在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。先将行线作为输出线， 列线作为输入线， 行线输出全“0”信号， 读入列线的值， 那么在闭合键所在的列线上的值必为0；然后从列线输出全“0”信号，再读取行线的输入值，闭合键所在的行线值必为 0。这样，当一个键被按下时， 必定可读到一对唯一的行
12、列值。再由这一对行列值可以求出闭合键所在的位置。/一次键盘扫描（线反转法，中断扫描计数去抖）*uchar code KBTable = 1，2，3，F，4，5，6，E，7，8，9，C，0，A，B，D;/key_index 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15uchar key_scan（void） /返回 0，1，2。.E，F，0xff uchar key_index，temp=0;CTL=0x88; /CH输入，CL输出 10001000PC=PC /将低四位置0if（PC！=0xF0） /判断按键是否按下 如果按钮按下 会拉低CH其中的一个端口temp=PC; /读PC口temp=temp /屏蔽低四位temp=