帶鬧鐘的51單片機(jī)六位數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 含源碼+仿真+調(diào)試資料

ID:416620 · 發(fā)表于 2018-11-15 17:10

一、硬件電路

總電路圖

六位數(shù)字鐘仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

圖6-1總電路圖

2、時(shí)間調(diào)試

記時(shí)時(shí)間，如圖6-1為“01：13：38”，圖6-2所示20秒后的時(shí)間“01：13：38”，調(diào)試顯示正常。

圖6-1 01：13：38 圖 6-2 01：13：38

調(diào)整時(shí)間，如圖6-2到圖6-4所示，為修改位閃爍狀態(tài)，圖6-5和圖6-6為修改后的時(shí)間和退出修改3秒后的時(shí)間，調(diào)試顯示正常。

圖6-2修改秒個(gè)位閃爍“滅” 圖6-3修改秒個(gè)位閃爍“亮” 圖6-4修改分個(gè)位閃爍“滅”

圖6-5修改后時(shí)間圖6-6退出修改

3、鬧鐘調(diào)試

如圖6-7所示，長(zhǎng)按key2，右下角紅色led亮，表示開啟鬧鐘，并設(shè)置鬧鐘時(shí)間為“01：14：00”。若無開啟鬧鐘如圖6-8所示，到設(shè)定時(shí)間時(shí)，綠色LED無反應(yīng)。如圖6-9和圖6-10所示，開啟鬧鐘，到設(shè)定時(shí)間，綠色led亮10s后熄滅。如圖6-11所示，鬧鐘“響起”后，按下key2取消“鬧鈴”，綠色led熄滅。

圖6-7 設(shè)定鬧鐘01：14：00 圖6-8無開啟鬧鐘，到時(shí)無反應(yīng)

圖6-9到鬧鐘時(shí)間圖6-10 鬧鐘10s后停止

圖6-11鬧鐘手動(dòng)停止

4、日期調(diào)試

如圖6-12和圖6-13所示，在顯示模式下流動(dòng)顯示8位數(shù)“2022年3月1日”。如圖6-14至圖6-16所示，當(dāng)年分為閏年“2020”時(shí)，2月末為29日，過24點(diǎn)，變成“2020年03月01日”。如圖6-17至圖6-19所示，當(dāng)年分為平年“2021”時(shí)，2月末為28日，過24點(diǎn)，變成“2021年03月01日”。

圖6-12 顯示日期2022年03月圖6-13 顯示日期2022年03月01日

圖6-14 閏年2月29日圖6-15 設(shè)定當(dāng)天23：59：50 圖6-16 24點(diǎn)后日期

圖6-17 平年2月28日圖6-18 設(shè)定當(dāng)天23：59：49 圖6-19 24點(diǎn)后日

單片機(jī)源程序如下:

#include<reg51.h> //包含51單片機(jī)頭文件
#include<intrins.h> //包含標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫
sbit P_alarm =P1^6; //鬧鐘開啟與關(guān)閉指示燈，低電平有效，滅代表鬧鐘關(guān)閉
sbit P_alarming=P1^7; //鬧鈴指示燈，到時(shí)則亮，低電平有效
unsigned char code dis_7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//七段共陰顯示數(shù)碼管“0~9”陰碼
unsigned char data time[3]={23,59,58};
//時(shí)間，從左到右分別為“小時(shí)、分鐘、秒”
unsigned char data clock[3]={23,0,0};
//鬧鐘，從左到右分別為“小時(shí)、分鐘、秒”
unsigned char data date[4]={20,18,02,20};
//日期，從左到右分別為“年前兩位、年后兩位、月、日”
unsigned char data day[12]={31,28,31,30,31,30,31,30,31,30,31,30};
//12個(gè)月對(duì)應(yīng)的天數(shù)
unsigned char data *p; //指針變量，指向當(dāng)前顯示地址
unsigned char data mcs,ms_10; //計(jì)數(shù)器，mcs每250us加1次記錄40次，ms_10記錄mcs 100次
unsigned char data position=1; //編輯模式下，記錄當(dāng)前修改位“1~6”分別表示數(shù)碼管右到左標(biāo)號(hào)
unsigned char data screen=1; //顯示模式下，記錄當(dāng)前顯示屏幕功能，如下：“1”代表time，“2”代表clock，“3”代表date
unsigned int data fliker; //編輯模式下，修改位閃爍功能定時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned int data flow; //顯示模式下，日期流動(dòng)計(jì)數(shù)器
bit edit; //“0”代表顯示模式，“1”代表編輯模式
bit day_flag=0; //24點(diǎn)標(biāo)志位
bit disp_num; //顯示數(shù)據(jù)位數(shù)切換，“0”代表顯示6位，即時(shí)間，“1”代表顯示日期
bit alarm,alarming; //鬧鐘狀態(tài)和鬧鈴狀態(tài)標(biāo)志位
void display(unsigned char *p); //顯示函數(shù)
void clock_c(); //鬧鐘功能程序
void date_c(); //日期程序
unsigned char keyscan(); //鍵盤掃描程序，另外，K1長(zhǎng)按進(jìn)行模式切換
void key2_function_d(); //顯示狀態(tài)，按鍵2功能程序，鬧鐘取消\啟動(dòng)，鬧鈴消停
void key2_function_e(); //編輯狀態(tài)，按鍵2功能程序，加1
void key1_function_d(); //顯示狀態(tài)，按鍵2功能程序，顯示切換
void key1_function_e(); //編輯狀態(tài)，按鍵2功能程序，修改位切換
void delay(unsigned int i); //延時(shí)函數(shù)
void main()
{
unsigned char keyboard,key;
TMOD=0x02; //設(shè)置定時(shí)器0工作方式為2
TL0=0x06; //設(shè)置低八位初始值
TH0=0x06; //設(shè)置高八位初始值
EA=1; //開啟總中斷
ET0=1; //開啟定時(shí)器0中斷允許
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)起0
p=time; //指向時(shí)間地址
while(1)
{
keyboard=P1&0x03; //讀取按鍵的值，并且屏蔽無關(guān)位
display(p); //調(diào)用顯示函數(shù)
clock_c(); //調(diào)用鬧鐘函數(shù)
date_c(); //調(diào)用日期函數(shù)
if((screen==1)&&(edit==1))TR0=0;else TR0=1;
//修改時(shí)間時(shí)，關(guān)閉定時(shí)器
if(keyboard!=0x03) //若有按鍵按下，則執(zhí)行以下程序
{
display(p); //顯示函數(shù)消除按鍵抖動(dòng)
if(keyboard!=0x03) //再次檢測(cè)，若有，則執(zhí)行以下程序
{
key=keyscan(); //調(diào)用按鍵掃描程序，讀取按鍵值
if(!edit) //顯示模式
{
switch(key) //如果KEY1按下，則KEY1為1，若KEY2按下則為2
{
case 1:key1_function_d();break;//顯示屏幕切換
case 2:key2_function_d();break;//鬧鐘功能設(shè)置，鬧鈴取消
default:break;
}
}
else //編輯模式
{
switch(key) //如果KEY1按下，則KEY1為1，若KEY2按下則為2
{
case 1:key1_function_e();break;//修改位切換
case 2:key2_function_e();break;//加1
default:break;
}
} } } } }
void display(unsigned char *p) //顯示子程序，顯示參數(shù)為無符號(hào)字符型指針變量
{
unsigned char disp[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
//顯示數(shù)據(jù)緩存變量
unsigned char disp_com[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};
//數(shù)碼管位控端分別代表從左到右“1~6”號(hào)數(shù)碼管
unsigned char a,b,d,dot;
unsigned char c=0;
if(!disp_num)a=6;else a=8; //顯示時(shí)間則a=6，否則a=8
for(b=0;b<a;b++) //將顯示數(shù)據(jù)按位緩存與disp數(shù)據(jù)中
{
if(c==0)disp[b]=p[b/2]/10;
else disp[b]=p[b/2]%10;
c++;if(c==2)c=0;
}
if(!edit) //顯示模式
{
if(!disp_num) //顯示時(shí)間
{
for(b=0;b<6;b++)
{
if(b==1||b==3)dot=128;else dot=0;
//1為小時(shí)個(gè)位，3為分鐘個(gè)位，其后面加小數(shù)點(diǎn)
P0=0xff; //消影
P2=~dis_7[disp[b]]+dot;//段碼刷新
P0=disp_com[b]; //位選端有效，顯示輸出
delay(5); //延時(shí)
}
}
else //顯示日期
{
b=flow/50; //flow最大為400，每顯示50次流動(dòng)一位
for(c=0;c<6;c++)
{
d=c+b;if(d>7)d-=8; //每次顯示6位，但流動(dòng)顯示起始位，第9位時(shí)返回第1位顯示
if(d==3||d==5||d==7)dot=128;else dot=0;
//年份、月份、日期個(gè)位加小數(shù)點(diǎn)
P0=0xff; //消影
P2=~dis_7[disp[d]]+dot;//斷碼刷新
P0=disp_com[c]; //輸出位選端
delay(5); //延時(shí)
}
flow++; //每顯示1次屏幕加1；
if(flow==400)flow=0; //最大399
}
}
else //編輯模式
{
fliker++;if(fliker>100)fliker=0;//修改位顯示閃爍功能
if(!disp_num) //顯示時(shí)間
{
for(b=0;b<6;b++)
{
if(b==1||b==3)dot=128;else dot=0;
P0=0xff;
P2=~dis_7[disp[b]]+dot;
if(b==(6-position)) //修改位閃爍，position=1代表修改第6位數(shù)碼管，最右邊數(shù)碼管
{
if(fliker<50)P0=disp_com[b]; //亮
else P0=0xff; //滅
}
else P0=disp_com[b];
delay(5);
}
}
else //顯示日期
{
if(position>6)b=0;else b=2; //顯示日期移動(dòng)，起始顯示狀態(tài)“年，月”
for(c=0;c<6;c++)
{
d=c+b; //起始位置為disp[0或者2]
if(d==3||d==5)dot=128;else dot=0;
P0=0xff;
P2=~dis_7[disp[d]]+dot;
if(c==(6-position)||(c==(8-position)&&(position>6)))
//修改位閃爍，年最大位開始修改（顯示“年、月”||顯示“年、月、日”）
{
if(fliker<50)P0=disp_com[c];
else P0=0xff;
}
else P0=disp_com[c];
delay(5);
} } } }
void clock_c() //鬧鐘子程序
{
if(alarm) //開啟鬧鐘則允許以下程序
{
int a,b,c;
a=time[0]-clock[0];
b=time[1]-clock[1];
c=time[2]-clock[2]; //比較鬧鐘時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間
if((a==0)&&(b==0)&&(c==0)) //時(shí)間到
alarming=1; //啟動(dòng)鬧鈴
if(alarming) //鬧鈴10秒自動(dòng)取消
{
if((b*60+c)>=10)alarming=0;
}
}
P_alarm=!alarm; //鬧鐘狀態(tài)輸出
P_alarming=!alarming; //鬧鈴狀態(tài)輸出
}
void date_c() //日期子程序
{
unsigned char a,b,c,d;
d=date[0]*100+date[1];
a=23-time[0];
b=59-time[1];
c=59-time[2]; //是否到24點(diǎn)
if((d%400==0)||((d%100!=0)&&(d%4==0))) //閏年
{ day[1]=29;}
else
{ day[1]=28;if(date[3]>28)date[3]=28;} //平年
if((a==23)&&(b==59)&&(c==59)&&(day_flag==0)) //日期記時(shí)，24整點(diǎn)運(yùn)行1次
{
date[3]++; //日加1
if(date[3]>day[date[2]-1]) //月末
{
date[3]=1; //日歸1
date[2]++; //月份加1
if(date[2]>12) //年末
{
date[2]=1; //月歸1
date[1]++; //年后兩位加1
if(date[1]>99) //99年進(jìn)位
{
date[0]++; //年前兩位加1
date[1]=0; //年后兩位歸零
if(date[0]>99) //最大9999年
date[0]=0;
}
}
}
day_flag=1; //執(zhí)行1次標(biāo)志位置1，防止重復(fù)執(zhí)行
}
if(day_flag){if(c!=59)day_flag=0;} //24整點(diǎn)過后，整點(diǎn)標(biāo)志位復(fù)位
}
unsigned char keyscan() //鍵盤掃描子程序，無符號(hào)字符型子程序，返回鍵號(hào)
{
unsigned int a;
unsigned char temp;
temp=P1&0x03; //讀取按鍵輸入，屏蔽無關(guān)位
for(a=0;a<100&&((P1&(0x07))==0x06);a++)
//按鍵延時(shí)功能
{
display(p); //調(diào)用顯示程序
if(a==99) //延時(shí)閾值
{
edit=!edit;
if(screen==3)position=8;//進(jìn)入編輯模式初始狀態(tài)設(shè)置
else position=1;a=3;temp=0;P0=0xff;delay(1000);
//進(jìn)入編輯模式，則返回值為3不調(diào)用任何按鍵程序
while((P1&(0x07))==0x06)display(p);
//按鍵松開
}
}
switch(temp) //根據(jù)按鍵狀態(tài)返回鍵號(hào)
{
case 0x06:a=1;break;
case 0x05:a=2;break;
default:break;
}
if(edit)while((P1&0x07)!=0x07)display(p);//按鍵松開
return(a); //返回鍵號(hào)
}
void key2_function_d() //按鍵2，顯示狀態(tài)，鬧鐘啟動(dòng)/停止，鬧鈴消停
{
unsigned int a;
if(!edit) //顯示模式，執(zhí)行以下程序
{
for(a=0;(a<100)&&((P1&(0x07))==0x05);a++)
//按鍵延時(shí)功能
{
display(p); //調(diào)用顯示程序
if(a==99) //到達(dá)延時(shí)閾值，執(zhí)行以下程序
{
alarm=!alarm; //開啟或取消鬧鐘
P_alarm=!alarm; //立即輸出反饋鬧鐘狀態(tài)
while((P1&(0x07))==0x05)display(p);//按鍵松開
}
}
if(alarm) //鬧鐘開啟
{
if(alarming)alarming=0; //手動(dòng)取消，顯示模式下短按取消鬧鈴
}else alarming=alarm; //鬧鐘關(guān)閉狀態(tài) }
}
void key2_function_e() //編輯模式，按鍵2，加1功能
{
if(edit)
{
if(!disp_num) //顯示時(shí)間，則執(zhí)行以下程序
{
switch(position) //根據(jù)位置進(jìn)行加1
{
case 1:if(p[2]%10<9)p[2]++;else p[2]-=9 ;break; //秒個(gè)位
case 2:if(p[2]<50)p[2]+=10;else p[2]-=50;break; //秒十位
case 3:if(p[1]%10<9)p[1]++;else p[1]-=9 ;break; //分鐘個(gè)位
case 4:if(p[1]<50)p[1]+=10;else p[1]-=50;break; //分鐘十位
case 5:if((p[0]%10)<9&&(p[0]<23))p[0]++;else{if(p[0]<20)p[0]-=9;else p[0]-=3;};break; //小時(shí)個(gè)位
case 6:if((p[0]/10)<2&&(p[0]<14))p[0]+=10;else{if(p[0]<20)p[0]-=10;else p[0]-=20;};break; //小時(shí)十位
default: break;
}
}
else //顯示日期，則執(zhí)行以下程序
{
switch(position) //根據(jù)位置進(jìn)行加
{
case 8:if(p[0]<99) p[0]+=10;else p[0]%=10;break; //年千位
case 7:if(p[0]%10<9)p[0]++; else p[0]-=9;break; //年百位
case 6:if(p[1]<99) p[1]+=10;else p[1]%=10;break; //年十位
case 5:if(p[1]%10<9)p[1]++; else p[1]-=9;break; //年個(gè)位
case 4:p[3]=1;if(p[2]==1)p[2]=10;else p[2]=1;break; //若進(jìn)行月份的調(diào)整，需要重新設(shè)置日期，調(diào)整月份十位代表10以上和10以下切換
case 3:p[3]=1;if(p[2]>=10){if(p[2]<12) p[2]++;else p[2]=10; } else if(p[2]<9) p[2]++;else p[2]=1;break; //調(diào)整月份個(gè)位
case 2: //日期的十位
p[3]+=10; //日期的十位加1
if(p[3]>day[p[2]-1]) //如果超過月末
{
p[3]%=10; //保留日期個(gè)位
if(p[3]==0)p[3]=10; //十位歸零
}break;
case 1: //日期的個(gè)位
if((p[3]/10)==(day[p[2]-1]/10)) //如果與月末十位相
等則執(zhí)行以下程序
{
if(p[3]==day[p[2]-1]){ p[3]=p[3]-(day[p[2]-1]%10);}
//達(dá)到月末，減去月末個(gè)位數(shù)
else
p[3]++; //日期加1
}
else //不與月末十位相等
{
if(p[3]%10<9)p[3]++; //最大值為9
else
{
p[3]-=9;
if(p[3]==0)p[3]=1; //日期為0時(shí)則為1
}
}break;
default: break;
}
}
}
}
void key1_function_d() //按鍵1，顯示狀態(tài)，顯示切換
{
if(!edit) //顯示狀態(tài)下
{
screen++; //每調(diào)用1次，加1，范圍“1~3”
switch(screen)
{
case 1:p=time;disp_num=0;break; //顯示時(shí)間
case 2:p=clock;disp_num=0;break; //顯示鬧鐘
case 3:p=date;disp_num=1;break; //顯示日期
default:p=time;disp_num=0;screen=1;break; //顯示時(shí)間
}
}
}
void key1_function_e() //按鍵1，編輯模式下，移位
{
if(edit) //編輯模式下執(zhí)行以下程序
{
if(!disp_num) //顯示時(shí)間狀態(tài)
{
position++;
if(position>6)position=1; //position范圍“1~6”
}else //顯示日期
{
position--; //從年千位開始修改
if(position==0||position>8)
position=8; //范圍“1~8”
}
}else position=1; //復(fù)位
}
void delay(unsigned int i) //延時(shí)程序
{
unsigned int k;
for(;i>0;i--)
for(k=0;k<54;k++);
}
void time_int0() interrupt 1 //定時(shí)中斷，中斷方式2
{
EA=0; //關(guān)閉總中斷，防止高級(jí)中斷影響定時(shí)
if(mcs!=0x28) //10ms定時(shí)
mcs++;
else
{
mcs=0;
if(ms_10!=100)ms_10++ ; //1s定時(shí)
else
{
ms_10=0;
if(time[2]!=59)time[2]++; //1s到則秒位加1
else
{
time[2]=0; //60秒歸0
if(time[1]!=59)time[1]++;//分鐘加1
else
{
time[1]=0; //60分鐘歸0
if(time[0]!=23)time[0]++; //小時(shí)加1
else time[0]=0; //24小時(shí)歸0
}
}
}
}
EA=1; //開放總中斷
}