单片机数字时钟/闹钟
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1.设计概述：
- 由单片机 AT89C51芯片和动态数码显示管为核心，辅以必要的电路，构成一个数字时钟。
- 时钟显示方式为:时-分-秒。时钟计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”。
- 具有调整功能。设置有三个按键，分别对时、分、秒进行调整校对。
- 外加可当闹钟使用，闹钟数可设三个，提示音由蜂鸣器电路发出。
**2.设计思想：**数字时钟主要由 AT89C51、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中，控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作，并且秒计算到60时，自动清零并向分进1﹔分计算到60时，自动清零并向时进1﹔时计算到24时，自动清零。这样，就形成了循环计时，显示模块主要用来显示当前计数值。AT89C51是整个设计的核心，主要用来产生定时中断，传输数据和控制各部件工作。
3.硬件框架图：
4.组成
（1）单片机最小系统的组成详解（电源、晶振、复位电路）
（2）数码管显示器
（3）闹钟铃声电路
（4）按键电路
5.5. 电路总体仿真图
6.仿真开始
7.主程序流程图
8.相关代码
sbit key1=P1^0; //设置
sbit key2=P1^1; //加
sbit key3=P1^2; //减
sbit key4=P1^3; //止闹音
sbit beep=P3^4; //闹音蜂鸣器
//************************数码管显示的数值**************************
uchar code table[]= {
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,
0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00
};
//****************************函数声明******************************
void jia();
void jian();
//********************数组定义，数组内含有8个数值******************
uchar table1[8],table2[8],table3[8],table4[8];
//**************************时间显示初始值**************************
uchar shi=12,fen=0,miao=0;
//**************************定义全局变量****************************
uchar shi1,fen1,miao1,shi2,fen2,miao2,shi3,fen3,miao3;
uchar shi4,fen4,miao4;
uchar flag, flag1, wss, cnt, cnt1, alm1, alm2, alm3;
// 1秒 等时 位闪 次数 校时 闹1 闹2 闹3
uint flag2;
// 蜂鸣
//*********************延时函数，用于动态扫描数码管*****************
void delay(uchar i)
{
uchar x,y;
for(x=i;x>0;x--)
for(y=120;y>0;y--);
}
//*******************************初始化函数*************************
void init()
{
TMOD=0x01; //工作方式1
TH0=0x3c; //定时时间为：50ms (65536-50000)/256
TL0=0x0b0; //(65536-50000)%256
EA=1; //开总中断
ET0=1; //打开定时器
TR0=1; //启动定时器
beep=1;
}
//********************显示子函数，用于显示时间数值*****************
void display()
{
uchar i,j;
if(cnt!=10||wss==0)
{
table1[0]=miao%10; //分离秒的个位与十位
table1[1]=miao/10;
}
else
table1[0]=table1[1]=11;
if(cnt!=11||wss==0)
{
table1[3]=fen%10; //分离分的个位与十位
table1[4]=fen/10;
}
else
table1[3]=table1[4]=11;
if(cnt!=12||wss==0)
{
table1[6]=shi%10; //分离时的个位与十位
table1[7]=shi/10;
}
else
table1[6]=table1[7]=11;
table1[2]=table1[5]=10;
j=0xfb;
for(i=0;i<=7;i++) //从秒到时的扫描
{
P2=j;
P0=table[table1[i]]; //显示数值
delay(10);
j=_cror_(j,1); //循环右移
}
}
//*******************显示子函数，用于显示定时1时间*****************
void display1()
{
uchar i,j;
if(alm1==0)
{
if(cnt!=1||wss==0)
{
table2[0]=miao1%10; //以下含义同上
table2[1]=miao1/10;
}
else
table2[0]=table2[1]=11;
if(cnt!=2||wss==0)
{
table2[3]=fen1%10;
table2[4]=fen1/10;
}
else
table2[3]=table2[4]=11;
if(cnt!=3||wss==0)
{
table2[6]=shi1%10;
table2[7]=shi1/10;
}
else
table2[6]=table2[7]=11;
}
else
table2[0]=table2[1]=table2[3]=table2[4]=table2[6]=table2[7]=10;
table2[2]=table2[5]=10;
j=0xfb;
for(i=0;i<=7;i++)
{
P2=j;
P0=table[table2[i]];
delay(10);
j=_cror_(j,1);
}
}
//********************显示子函数，用于显示定时2时间******************
void display2()
{
uchar i,j;
if(alm2==0)
{
if(cnt!=4||wss==0)
{
table3[0]=miao2%10; //以下含义同上
table3[1]=miao2/10;
}
else
table3[0]=table3[1]=11;
if(cnt!=5||wss==0)
{
table3[3]=fen2%10;
table3[4]=fen2/10;
}
else
table3[3]=table3[4]=11;
if(cnt!=6||wss==0)
{
table3[6]=shi2%10;
table3[7]=shi2/10;
}
else
table3[6]=table3[7]=11;
}
else
table3[0]=table3[1]=table3[3]=table3[4]=table3[6]=table3[7]=10;
table3[2]=table3[5]=10;
j=0xfb;
for(i=0;i<=7;i++)
{
P2=j;
P0=table[table3[i]];
delay(10);
j=_cror_(j,1);
}
}
//***************显示子函数，用于显示定时3时间数值****************//
void display3()
{
uchar i,j;
if(alm3==0)
{
if(cnt!=7||wss==0)
{
table4[0]=miao3%10; //分离秒的个位与十位
table4[1]=miao3/10;
}
else
table4[0]=table4[1]=11;
if(cnt!=8||wss==0)
{
table4[3]=fen3%10; //分离分的个位与十位
table4[4]=fen3/10;
}
else
table4[3]=table4[4]=11;
if(cnt!=9||wss==0)
{
table4[6]=shi3%10; //分离时的个位与十位
table4[7]=shi3/10;
}
else
table4[6]=table4[7]=11;
}
else
table4[0]=table4[1]=table4[3]=table4[4]=table4[6]=table4[7]=10;
table4[2]=table4[5]=10;
j=0xfb; //从秒到时的扫描
for(i=0;i<=7;i++)
{
P2=j;
P0=table[table4[i]]; //显示数值
delay(10);
j=_cror_(j,1); //循环右移
}
}
//***********************时间子函数 *****************************//
void shijian()
{
if(flag>=20) //判断是否到一秒
{
wss=~wss;
flag=0; //到了，则标志位清零
if(cnt1!=0)
{
miao4++; //秒加1
if(miao4>59) //判断秒是否到60s
{
miao4=0; //到了，则清零
fen4++; //分加1
if(fen4>59) //以下含义同上
{
fen4=0;
shi4++;
if(shi4>23)
shi4=0;
}
}
}
else
{
miao++; //秒加1
if(miao>59) //判断秒是否到60s
{
miao=0; //到了，则清零
fen++; //分加1
if(fen>59) //以下含义同上
{
fen=0;
shi++;
if(shi>23)
shi=0;
}
}
}
}
}
//**************************键盘扫描子函数************************//
void key_scan()
{
if(key1==0)
{
while(!key1) //防止掉显
{
if(cnt==1||cnt==2||cnt==3)
display1(); // 闹1
if(cnt==4||cnt==5||cnt==6)
display2(); // 闹1
if(cnt==7||cnt==8||cnt==9)
display3(); // 闹1
if(cnt==0||cnt==10||cnt==11||cnt==12||cnt==13)
display(); // 走时
}
cnt++; //记下按键key1按下的次数
if(cnt==10&&cnt1==0)
{
miao4=miao;
fen4=fen;
shi4=shi;
cnt1++;
}
if(cnt==13)
{
cnt=0;
if(cnt1==1)
{
miao=miao4;
fen=fen4;
shi=shi4;
}
cnt1=0;
}
}
if(key2==0) //判断key2是否按下
{
while(!key2) //防止掉显
{
if(cnt==1||cnt==2||cnt==3)
display1();
if(cnt==4||cnt==5||cnt==6)
display2();
if(cnt==7||cnt==8||cnt==9)
display3();
if(cnt==0||cnt==10||cnt==11||cnt==12||cnt==13)
display();
}
jia();
}
if(key3==0) //判断key3是否按下
{
while(!key3) //防止掉显
{
if(cnt==1||cnt==2||cnt==3)
display1();
if(cnt==4||cnt==5||cnt==6)
display2();
if(cnt==7||cnt==8||cnt==9)
display3();
if(cnt==0||cnt==10||cnt==11||cnt==12||cnt==13)
display();
}
jian(); //调用减1子函数
}
if(key4==0) //判断key4是否按下
{
while(!key4) //防止掉
{
if(cnt==1||cnt==2||cnt==3)
{
alm1=~alm1;
display1();
}
if(cnt==4||cnt==5||cnt==6)
{
alm2=~alm2;
display2();
}
if(cnt==7||cnt==8||cnt==9)
{
alm3=~alm3;
display3();
}
if(cnt==0||cnt==10||cnt==11||cnt==12||cnt==13)
display();
}
}
}
//****************************加1子函数***************************
void jia()
{
if(cnt==1) //判断key1按下的次数是否为1
{
miao1++; //是，则秒加1
if(miao1>59) //判断秒是否大于60，是，则秒清零
miao1=0;
}
if(cnt==2) //以下含意同上
{
fen1++;
if(fen1>59)
fen1=0;
}
if(cnt==3)
{
shi1++;
if(shi1>23)
shi1=0;
}
if(cnt==4)
{
miao2++;
if(miao2>59)
miao2=0;
}
if(cnt==5)
{
fen2++;
if(fen2>59)
fen2=0;
}
if(cnt==6)
{
shi2++;
if(shi2>23)
shi2=0;
}
if(cnt==7)
{
miao3++;
if(miao3>59)
miao3=0;
}
if(cnt==8)
{
fen3++;
if(fen3>59)
fen3=0;
}
if(cnt==9)
{
shi3++;
if(shi3>23)
shi3=0;
}
if(cnt==10)
{
miao++;
if(miao>59)
miao=0;
cnt1++;
}
if(cnt==11)
{
fen++;
if(fen>59)
fen=0;
cnt1++;
}
if(cnt==12)
{
shi++;
if(shi>23)
shi=0;
cnt1++;
}
}
//***************************减1子函数**************************//
void jian()
{
if(cnt==1) //判断key1按下的次数是否为1，是则秒减1
{
miao1--;
if(miao1==255) //判断秒是否减到255，是，则秒置59
miao1=59;
}
if(cnt==2) //以下含意同上
{
fen1--;
if(fen1==255)
fen1=59;
}
if(cnt==3)
{
shi1--;
if(shi1==255)
shi1=23;
}
if(cnt==4)
{
miao2--;
if(miao2==255)
miao2=59;
}
if(cnt==5)
{
fen2--;
if(fen2==255)
fen2=59;
}
if(cnt==6)
{
shi2--;
if(shi2==255)
shi2=23;
}
if(cnt==7)
{
miao3--;
if(miao3==255)
miao3=59;
}
if(cnt==8)
{
fen3--;
if(fen3==255)
fen3=59;
}
if(cnt==9)
{
shi3--;
if(shi3==255)
shi3=23;
}
if(cnt==10)
{
miao--;
if(miao==255)
miao=59;
cnt1++;
}
if(cnt==11)
{
fen--;
if(fen==255)
fen=59;
cnt1++;
}
if(cnt==12)
{
shi--;
if(shi==255)
shi=23;
cnt1++;
}
}
//***************************闹铃子函数***************************//
void clock()
{
//判断秒的数值是否相等
if(miao==miao1&&alm1==0||miao==miao2&&alm2==0||miao==miao3&&alm3==0)
//是，在判断分是否相等
if(fen==fen1&&alm1==0||fen==fen2&&alm2==0||fen==fen3&&alm3==0)
//是，再判断时是否相等
if(shi==shi1&&alm1==0||shi==shi2&&alm2==0||shi==shi3&&alm3==0)
{
flag2=0; //是，则标志位，flag2清零
while(!(flag2==1200)&&(cnt==0)) //判断flag2是否到1200且不
{
// 为调时状态
if(key4==0) //没有，则继续驱动蜂鸣器响
{
while(!key4)
flag2=1200;
}
if(flag1>1) //等时方波驱动蜂鸣器
{
beep=~beep;
flag1=0;
}
shijian(); //调用时间子函数
display(); //调用显示子函数
}
beep=1; //关闭蜂鸣器
}
}
//**************************主函数********************************//
void main()
{
init(); //调用初始化子函数
while(1)
{
clock(); //闹钟子函数
if(cnt==1||cnt==2||cnt==3) //显示子函数
display1();
if(cnt==4||cnt==5||cnt==6)
display2();
if(cnt==7||cnt==8||cnt==9)
display3();
if(cnt==0||cnt==10||cnt==11||cnt==12||cnt==13)
display();
shijian(); //调用时间子函数
key_scan(); //调用键盘扫描子函数
}
}