第十一章 单片机应用系统设计实例 第十一章 单片机应用系统设计实例 单片机电子时钟的设计 通常通过用单片机设计电子时钟有两种方法：一是通过单片机内部的定时器 /计数器。这种方法硬件线路简单，采用软件编程实现时钟计数，一般称为软时钟。系统的功能一般与软件设计相关，通常用在对时间精度要求不高的场合；二是采用时钟芯片，它的功能强大，功能部件集成在芯片内部，自动产生时钟等相关功能。硬件成本相对较高，软件编程简单。通常用在对时钟精度要求较高的场合。 时钟的基本原理 软时钟是利用单片机内部的定时器 /计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机内部的一个定时器 /计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如 10然后用另一个定时器 /计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对 1000次），秒计 60次形成分，分计 60次形成小时，小时计 24次则计满一天。然后通过数码管把它们的内容在相应位置显示出来即可。 第十一章 单片机应用系统设计实例 系统硬件电路的设计 第十一章 单片机应用系统设计实例 统软件程序的设计 电子时钟的软件系统由主程序和子程序组成，主程序程序包含初始化参数设置、按键处理、数码管显示模块等，在设计时各个模块都采用子程序结构设计，在主程序中调用。由于定时器 /计数器采用中断方式处理，因此还要编写定时器 /中断服务子程序，在定时器 /计数器中断服务程序中对时钟进行调整。 一主程序 主程序执行流程如图，主程序先对显示单元和定时器 /计数器初始化，然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块，当有键按下，则转入相应的功能程序。 第十一章 单片机应用系统设计实例 开始 显示单元清零 6位计数模式 允许 调用显示子程序 进入功能程序 按下键否？ 否 是 第十一章 单片机应用系统设计实例 二数码管显示模块 本系统共用 8个数码管，从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位、横线、时个位和时十位。数码管显示的信息用 8个内存单元存放，这 8个内存单元称为显示缓冲区，其中秒个位和秒十位、分个位和分十位、时个位和时十位分别由秒数据、分数据和小时数据分拆得到。在本系统中数码管显示采用软件译码动态显示。在存储器中首先建立一张显示信息的字段码表，显示时，先从显示缓冲区中取出显示的信息，然后通过查表程序在字段码表中查出所显示的信息的字段码，从 时在 能在相应的数码管上显示显示缓冲区的内容。 三定时器 /计数器 定时器 /计数器 择方式 1，重复定时，定时时间设为 50时时间到则中断，在中断服务程序中用一个计数器对 50 20次则对秒单元加 1，秒单元加到 60则对分单元加 1，同时秒单元清 0；分单元加到 60则对时单元加 1，同时分单元清 0；时单元加到 24则对时单元清 0，标志一天时间计满。在对各单元计数的同时，把它们的值放到存储单元的指定位置。定时器 /计数器 第十一章 单片机应用系统设计实例 开始 现场保护，重置初值 启动下一个 500数器加 1 秒单元加 1， 50，秒写入秒个位和秒十位 50数器 =20？ 否 是 分单元加 1，秒单元清 0，分写入分个位和分十位 秒单元 =60？ 时单元加 1，分单元清 0，时写入时个位和时十位 分单元 =60？ 时单元清 0 时单元 =24？ 中断返回 否 否 否 是 是 是 第十一章 单片机应用系统设计实例 四按键处理模块 按键处理设置为：如没有按键，则时钟正常走时。当按下 入调分状态，时钟停止走动；按 2按键可进行加 1或减 1操作；继续按 后按 钟开始计时运行。 五汇编语言源程序清单（略） 六 ） 第十一章 单片机应用系统设计实例 多路数字电压表的设计 多路数字电压表的原理及功能 多路数字式电压表应用系统主要利用 A/理过程如下：先用 A/到相应的数字量，再按数字量与模拟量成正比关系运算得到对应的模拟电压值，然后把模拟值通过显示器显示出来。设计时假设待测的输入电压为 8路，电压值的范畴为 05V，要求能在四位 量的最小分辨率为 量误差为 根据系统的功能要求，控制系统采用 A/位的 A/出的数据值为 255（ 05/255）。 路模拟量输入端口，通过 3位地址输入端能从 8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间轮流依次改变 3位地址输入端的地址，就能依次对 8路输入电压进行测量。过按键选择可 8路循环显示，也可单路显示，单路显示可通过按键选择显示的通道数。 第十一章 单片机应用系统设计实例 统硬件电路的设计 第十一章 单片机应用系统设计实例 系统软件程序的设计 一主程序 主程序包含初始化部分、调用 A/下图。初始化包含存放通道数据的缓冲区初始化和显示缓冲区初始化。另外，对于单路显示和循环显示，系统设置了一个标志位00始化时 00，默认为循环显示，当它为 1时改变为单路显示控制， 00循环按键控制。 开始 初始化 调用 A/调用显示子程序 第十一章 单片机应用系统设计实例 显示子程序中包含多路循环显示程序和单路显示程序，多路循环显示程序把 8个存储单元的数值依次取出送到四个数码管上显示，每一路显示 1秒。单路显示程序只对当前选中的一路数据进行显示。每路数据显示时需经过转换变成十进制 于四个数码管的显示缓冲区中。单路或循环显示通过标志位 00显示控制程序中加入了对单路或循环按键和通道选择按键的判断。 二 A/A/，并将转换的数值存入 8个相应的存储单元中，如下图。 A/即隔一段时间对输入电压采样一次。 三显示子程序 第十一章 单片机应用系统设计实例 开始 启动一次转换 取数据（ ） 0809通道地址加 1 开始 地址数小于 8？ A/？ 第十一章 单片机应用系统设计实例 四汇编语言源程序清单（略） 五 ）