程序簡(jiǎn)潔的單片機6位數字鐘
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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(gè)程序基本上是一道門(mén)檻，掌握了電子鐘程序，基本上可以說(shuō)51單片機就掌握了80%。常見(jiàn)的電子鐘程序由顯示部分，計算部分，時(shí)鐘調整部分構成，這樣程序就有了一定的長(cháng)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(shí)鐘調整部分去除，從而夠成了這個(gè)簡(jiǎn)單的電子鐘程序。 時(shí)鐘的基本顯示原理：時(shí)鐘開(kāi)始顯示為0時(shí)0分0秒，也就是數碼管顯示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(lèi)推，時(shí)鐘最大的顯示值為23小時(shí)59分59秒。這里只要確定了1秒的定時(shí)時(shí)間，其他位均以此為基準往上累加。 開(kāi)始程序定義了秒， 十秒， 分， 十分，小時(shí)，十小時(shí)，共6位的寄存器， 分別存在30h，31h，32h，33h，34h，35h單元，便于程序以后調用和理解。
為了節省硬件資源，電路部分采用6位共陽(yáng)極動(dòng)態(tài)掃描數碼管，數碼管的段位并聯(lián)接在51單片機的p0口，控制位分別由6個(gè)2N5401的PNP三極管作驅動(dòng)接在單片機的p2.1,p2.2,p2.3,p2.4,p2.5,p2.6口。 從標號 star開(kāi)始把這些位全部清除為0，從而保證了開(kāi)始時(shí)顯示時(shí)間為0時(shí)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(gè)inc指令， 意思是加1，程序運行到這里自動(dòng)加1。然后把加1后的數據送acc： mova,a_bit（秒位），這時(shí)出現了一個(gè)問(wèn)題，如果不斷往上加數字不會(huì )加爆？ 所以有了下面的一句話(huà)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(shí)際上也就限定了在這里a的值最大只能為9，同時(shí)mova_bit,#00h，這時(shí)a_bit（秒位）被強行清空為0，又開(kāi)始下一輪的計數。 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(kāi)始對各位的寄存器已經(jīng)清0，這時(shí)10秒位就變成1 ，然后同樣送到累加器ACC：mova,b_bit 現在開(kāi)始新一輪的10秒位計數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(shí)位，十小時(shí)位的計算方法與上面的類(lèi)似，應當不難領(lǐng)會(huì )。 計算部分完成后，最終要把結果送到數碼管顯示，這一部分電路上采用最簡(jiǎn)潔的并聯(lián)型動(dòng)態(tài)掃描接法。其基本原理是利用人眼的視覺(jué)暫留效應，在6個(gè)數碼管上依次送需要顯示的數字， 然后依次打開(kāi)各個(gè)數碼管，并不斷循環(huán)，如果速度足夠快， 我們看到就是一串連續的數字，而不是各個(gè)獨立的數字。 但是必須注意，實(shí)際上單片機是逐個(gè)往各個(gè)數碼管送數據的。明白了這個(gè)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根據取到的值到指定的地址取數，意思是假如此時(shí)a_bit（秒位）的值是2，那么到數據表的第三個(gè)位置去取數， 取到的值則是 0a2h。這里或者有人會(huì )問(wèn)為什么不是第2個(gè)位置呢？沒(méi)錯，因為開(kāi)始程序就已經(jīng)把各個(gè)位清0，第一次運行時(shí)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(gè)位的7段代碼）硬件上數碼管的段位接在P0口。0A2H也就是數碼管顯示2的代碼了。這時(shí)，數碼管還沒(méi)有顯示。由于他們是并聯(lián)的，我們必須指定哪一個(gè)數碼管亮。clr p2.6把P2.6端口打開(kāi)也就是秒位，此時(shí)秒位的數碼管亮了。亮了以后，是不是不管他了呢？當然不是，還要指定他亮多長(cháng)的時(shí)間。假定是1毫秒，后面就有了acall d1ms（調用1毫秒時(shí)間）;完成后再關(guān)閉這個(gè)數碼管： setb p2.6。 程序進(jìn)行到這里，然后繼續掃描10秒位 b_bit，過(guò)程也是先查表， 取數，送顯示，開(kāi)十秒位數碼管，延時(shí)1毫秒，關(guān)閉顯示。下面的部分分位，十分位， 小時(shí)位，十小時(shí)位的顯示方法與上面的相同。大家自行領(lǐng)會(huì )。 可能大家會(huì )問(wèn)程序漏了一個(gè)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(dòng)態(tài)掃描講起。我們是以1秒位為基準的，但是整個(gè)顯示部分每秒鐘輪流掃描一次，顯然就不能達到要求。視覺(jué)暫留特性告訴我們，至少每秒顯示30次以上人眼睛才不會(huì )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作掃描次數的計數器，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(méi)完循環(huán)djnz r0,dpl1 ;4個(gè)100次沒(méi)完循環(huán) ，這樣總共顯示1000次，人眼就不會(huì )感覺(jué)到顯示閃爍的問(wèn)題了。 程序的最后是1毫秒的延時(shí)子程序和7段數碼管各劃的數字排列表， 如果走時(shí)的時(shí)間不準，可以適當調整1毫秒的延時(shí)子程序的數值，直到準確。 程序的擴展1：改動(dòng)計算部分cjnea,#6,stlop全部改為cjnea,#10,stlop，那么就變成了一個(gè)6位的計數器。所有位都是從0到9依次顯示。 程序的擴展2：改動(dòng)的計數器不能受外界的控制，因此沒(méi)有實(shí)際意義。 那么可已通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)進(jìn)行控制，每按一次按鍵數字加一，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 ;調用顯示 jb p3.2,stlop ;監測鍵盤(pán),如果p3.2按下那么執行顯示 we: acall display ;顯示保持! acall d1ms ;延時(shí)1ms避免鍵盤(pán)誤動(dòng)作 jnb p3.2,we ;如果p3.2還沒(méi)有放開(kāi)繼續延時(shí) 那么就可以通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現計數顯示的功能了，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(kāi)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(shí)位 setb p2.2 mov a,f_bit ;取10小時(shí)位 djnz r0,dpl1 ;4個(gè)100次沒(méi)完循環(huán) ret D1MS: MOV R7,#20 ;1MS延時(shí)(按12MHZ算) DJNZ R7,$ RET ;7段數碼管各劃的數字排列表 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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