模擬電子鐘（由80C51定時器產生秒時基）

ID:111634 · 發表于 2016-5-11 17:29

實例94 模擬電子鐘（由80C51定時器產生秒時基）

摘自張志良編著《單片機實驗實訓100例》 ISBN 978-7-5124-1603-1，北航社出版

實例90～實例93時鐘采用了專用的實時時鐘芯片DS1302，由80C51讀出其時鐘數據并驅動顯示。本例由80C51定時器產生秒時基，再計數生成時分秒數據，與74LS595組成模擬電子鐘。

⒈ 電路設計

設計模擬電子鐘電路如圖7-13所示，由80C51 RXD端與控制時十位輸出顯示的74HC595DS端連接，595串行輸出端QS與下一片595串行輸入端DS端連接，595并行輸出端Q0～Q7與數碼管筆段a～g、Dp端連接，依次輸出6位時分秒數據；80C51 TXD端與6片595 CLK端連接，串行輸出時鐘脈沖，控制595串行移位；80C51P1.6與6片595 RCK端連接，控制輸出觸發595片內緩沖寄存器中數據進入輸出寄存器的正脈沖；80C51P1.5、P1.4、P1.3分別與時、分、秒595輸出允許端

端連接，控制6片595輸出顯示；80C51P1.7與2組發光二極管（共4個）連接，控制秒閃爍；80C51 P1.2～P1.0與K0～K2連接，控制時鐘時分秒校正。

74HC595特性已在實例44中介紹，此處不再贅述。

⒉ 程序設計

設fOSC=6MHz，按圖7-13電路，要求開機顯示0時0分0秒，隨后開始計時運行，2組發光二極管秒閃爍（亮暗各500ms）。同時要求K0、K1和K2具有時鐘校正功能，其控制過程為：按下K0（帶鎖），進入時鐘修正；首先，時數據（包括時十位、時個位）快速閃爍（亮暗各131ms）；按一次K1（不帶鎖），被修正數據（快速閃爍）按時、分、秒（同時包括十位、個位）次序右移（循環往復）；按一次K2（不帶鎖），被修正數據整體加1（最大值不超過時鐘規定值，超過復0）；時鐘修正期間，計時繼續運行；釋放K0，退出時鐘修正。

秒時基產生：fOSC=6MHz時，由T0定時器方式2定時500ms。對500ms計數2000次，可得到1s時基；再對1s計數60次，可得1分；對1分計數60次，可得1小時；對1小時計數24次，可得1天。

T0初值=28 -500ms/2ms=256–250=6。因此，TH0 =TL0 = 06H。

時鐘修正位閃爍控制：由T1定時器方式1，不需設置和重裝定時初值，最大定時可達131ms，正好用于時鐘修正位閃爍。

⒊ Keil調試

本題Keil調試同上例。因涉及串行口外圍元件，在Keil軟件調試中無法得到外圍元件的有效信號。因此，僅在Keil中，按實例1所述步驟，編譯鏈接，語法糾錯，自動生成Hex文件。

⒋ Proteus仿真

⑴ 按實例23所述Proteus仿真步驟，打開Proteus ISIS軟件，按表7-7選擇和放置元器件，并連接線路，畫出Proteus仿真電路如圖7-14所示。

⑵ 鼠標左鍵雙擊Proteus ISIS仿真電路中AT89C51，裝入Keil調試后自動生成的Hex文件。

⑶ 全速運行后，6位LED顯示00:00:00，然后計時運行，4個發光二極管秒閃爍。

⑷ 按下K0（鎖定），進入時鐘修正。

需要說明的是，本例選用的BUTTON按鍵有兩種運行功能：有鎖運行和無鎖運行。作有鎖運行時，鼠標左鍵單擊按鍵圖形中小紅圓點，單擊第一次閉鎖，第二次開鎖。作無鎖運行時，鼠標左鍵單擊按鍵圖形中鍵蓋帽“ ”，單擊一次，鍵閉合后彈開一次，不閉鎖。

① 首先2位時數據快速閃爍，表示時數據允許修正。此時每按一次K2（鼠標左鍵單擊鍵圖形中鍵蓋帽“ ”，單擊一次，鍵閉合后彈開一次，不閉鎖），時顯示數加1，但不超過最大值23，超過時復0。

② 若按一次K1（不閉鎖，方法同K2），被修正位（快速閃爍）移至分數據位，每按一次K2，分顯示數加1，但不超過最大值59，超過時復位0。

③ 再按一次K1（不閉鎖，方法同K2），被修正位（快速閃爍）移至秒數據位，每按一次K2，秒顯示數加1，但不超過最大值59，超過時復位0。

④ 再按一次K1，回復到時數據修正（繼續按K1，重復上述①～③過程）。

⑤ 釋放K0，退出時鐘修正，恢復正常計時顯示。

⑸ 終止程序運行，可按停止按鈕。

⒌ 思考與練習

秒時基是怎樣產生的？

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