程序簡潔的單片機6位數(shù)字鐘
51單片機作的電子鐘程序在很多地方已經(jīng)有了介紹,對于單片機教程者而言這個程序基本上是一道門檻,掌握了電子鐘程序,基本上可以說51單片機就掌握了80%。常見的電子鐘程序由顯示部分,計算部分,時鐘調(diào)整部分構成,這樣程序就有了一定的長度和難度。這里我們?yōu)榱吮阌诖蠹依斫夂驼莆諉纹瑱C,我們把時鐘調(diào)整部分去除,從而夠成了這個簡單的電子鐘程序。 時鐘的基本顯示原理:時鐘開始顯示為0時0分0秒,也就是數(shù)碼管顯示000000,然后每秒秒位加1 ,到9后,10秒位加1,秒位回0。10秒位到5后,即59秒 ,分鐘加1,10秒位回0。依次類推,時鐘最大的顯示值為23小時59分59秒。這里只要確定了1秒的定時時間,其他位均以此為基準往上累加。 開始程序定義了秒, 十秒, 分, 十分,小時,十小時,共6位的寄存器, 分別存在30h,31h,32h,33h,34h,35h單元,便于程序以后調(diào)用和理解。 為了節(jié)省硬件資源,電路部分采用6位共陽極動態(tài)掃描數(shù)碼管,數(shù)碼管的段位并聯(lián)接在51單片機的p0口,控制位分別由6個2N5401的PNP三極管作驅動接在單片機的p2.1,p2.2,p2.3,p2.4,p2.5,p2.6口。 從標號 star開始把這些位全部清除為0,從而保證了開始時顯示時間為0時0分0秒。 然后是程序的計算部分:inc a_bit(秒位),這里用到了一個inc指令, 意思是加1,程序運行到這里自動加1。然后把加1后的數(shù)據(jù)送acc: mova,a_bit(秒位),這時出現(xiàn)了一個問題,如果不斷往上加數(shù)字不會加爆? 所以有了下面的一句話cjnea,#10,stlop; 如果秒位到10那么轉到10秒處理程序。cjne是比較的意思,比較如果a等于10 就轉移到10秒處理程序,實際上也就限定了在這里a的值最大只能為9,同時mova_bit,#00h,這時a_bit(秒位)被強行清空為0,又開始下一輪的計數(shù)。 秒位處理完了到下面10秒的處理程序: inc b_bit,把10秒位b_bit加1,由于程序開始對各位的寄存器已經(jīng)清0,這時10秒位就變成1 ,然后同樣送到累加器ACC:mova,b_bit 現(xiàn)在開始新一輪的10秒位計數(shù)cjnea,#6,stlop ;如果10秒到了6那么到分位處理程序。也就限定了10秒位最多顯示5。 下面的部分分位, 十分位,小時位,十小時位的計算方法與上面的類似,應當不難領會。 計算部分完成后,最終要把結果送到數(shù)碼管顯示,這一部分電路上采用最簡潔的并聯(lián)型動態(tài)掃描接法。其基本原理是利用人眼的視覺暫留效應,在6個數(shù)碼管上依次送需要顯示的數(shù)字, 然后依次打開各個數(shù)碼管,并不斷循環(huán),如果速度足夠快, 我們看到就是一串連續(xù)的數(shù)字,而不是各個獨立的數(shù)字。 但是必須注意,實際上單片機是逐個往各個數(shù)碼管送數(shù)據(jù)的。明白了這個原理,我們就不難理解下面的程序。首先看秒位的顯示程序:dplop: mov a,a_bit ;把秒位(a_bit)送到寄存器A。 MOVC A,@A+DPTR根據(jù)取到的值到指定的地址取數(shù),意思是假如此時a_bit(秒位)的值是2,那么到數(shù)據(jù)表的第三個位置去取數(shù), 取到的值則是 0a2h。這里或者有人會問為什么不是第2個位置呢?沒錯,因為開始程序就已經(jīng)把各個位清0,第一次運行時顯示的是0,第二次運行顯示1,第3次運行則為2。而mov p0,a(送出個位的7段代碼)硬件上數(shù)碼管的段位接在P0口。0A2H也就是數(shù)碼管顯示2的代碼了。這時,數(shù)碼管還沒有顯示。由于他們是并聯(lián)的,我們必須指定哪一個數(shù)碼管亮。clr p2.6把P2.6端口打開也就是秒位,此時秒位的數(shù)碼管亮了。亮了以后,是不是不管他了呢?當然不是,還要指定他亮多長的時間。假定是1毫秒,后面就有了acall d1ms(調(diào)用1毫秒時間);完成后再關閉這個數(shù)碼管: setb p2.6。 程序進行到這里,然后繼續(xù)掃描10秒位 b_bit,過程也是先查表, 取數(shù),送顯示,開十秒位數(shù)碼管,延時1毫秒,關閉顯示。下面的部分分位,十分位, 小時位,十小時位的顯示方法與上面的相同。大家自行領會。 可能大家會問程序漏了一個地方?jīng)]有講,r0,r1寄存器在這里器什么作用?這里還是要從動態(tài)掃描講起。我們是以1秒位為基準的,但是整個顯示部分每秒鐘輪流掃描一次,顯然就不能達到要求。視覺暫留特性告訴我們,至少每秒顯示30次以上人眼睛才不會有閃爍感,所以我們在這里把顯示程序的首位段使用了r0,r1作掃描次數(shù)的計數(shù)器,分別送4,和250,相乘得1000,然后再顯示程序的尾段加上以下代碼djnz r1,dplop ;100次沒完循環(huán)djnz r0,dpl1 ;4個100次沒完循環(huán) ,這樣總共顯示1000次,人眼就不會感覺到顯示閃爍的問題了。 程序的最后是1毫秒的延時子程序和7段數(shù)碼管各劃的數(shù)字排列表, 如果走時的時間不準,可以適當調(diào)整1毫秒的延時子程序的數(shù)值,直到準確。 程序的擴展1:改動計算部分cjnea,#6,stlop全部改為cjnea,#10,stlop,那么就變成了一個6位的計數(shù)器。所有位都是從0到9依次顯示。 程序的擴展2:改動的計數(shù)器不能受外界的控制,因此沒有實際意義。 那么可已通過一個按鍵來進行控制,每按一次按鍵數(shù)字加一,那么可以在程序的計算部分增加幾行判斷按鍵的代碼: stlop: acall display ;調(diào)用顯示 jb p3.2,stlop ;監(jiān)測鍵盤,如果p3.2按下那么執(zhí)行顯示 we: acall display ;顯示保持! acall d1ms ;延時1ms避免鍵盤誤動作 jnb p3.2,we ;如果p3.2還沒有放開繼續(xù)延時 那么就可以通過按鍵來實現(xiàn)計數(shù)顯示的功能了,由p3.2端口作控制,每按鍵一次程序加1。 完整的程序清單: org 00h org0000h star: inc a_bit ;秒位加1 display: ;顯示子程序 mov a,b_bit ;取10秒位的值 clr p2.5 ;開10秒位顯示 mov a,c_bit ;取分位 mov p0,a ; setb p2.4 mov a,d_bit ;取10分位 mov p0,a ; clr p2.3 ; acall d1ms ; setb p2.3 mov a,e_bit ;取小時位 setb p2.2 mov a,f_bit ;取10小時位 djnz r0,dpl1 ;4個100次沒完循環(huán) ret D1MS: MOV R7,#20 ;1MS延時(按12MHZ算) DJNZ R7,$ RET ;7段數(shù)碼管各劃的數(shù)字排列表 numtab: db 28h,7eh,0a2h,62h,74h,61h,21h,7ah,20h,60h ;0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 end |
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