1、課程設計內容與要求課程設計目的：1、鞏固和加深對單片機原理知識的理解和運用。2、進一步提高學生綜合運用所學知識的能力。3、培養學生綜合分析問題、發現問題和解決問題的能力基本要求：1） 顯示時間和日期2） 可設置多個鬧鐘3） 可以調整時間擴展功能：1） 按鍵復用 共有六個按鍵，每個按鍵在不同模式下有不同的功能。2） 秒表功能 進入秒表界面后，再按一下就秒表開始計時，再按一下秒表停止。3） 省電模式 在每天00:00會自動進入省電模式，8個數碼管會自動關閉，到5:00時會自動退出省電模式；也可以手動進入和退出省電模式。4） 查看/刪除鬧鐘 查看鬧鐘時間為五秒，五秒內按鍵無動作則自動退出。器件介紹本

2、次設計主要用到的硬件有：1、51實驗板1塊2、stm8s105c6開發板1快51實驗板：主要用到實驗板上的硬件有：1） 兩個四位一體的共陰LED數碼管，電路圖如下：2）兩個74HC573的鎖存芯片：3）8個獨立按鍵，用了其中6個5） 一個蜂鳴器：Stm8s105c6開發板：總共有48個引腳，本設計共用引腳20個引腳。PB0PB7和PE6PE7用于數碼管顯示控制，PD0PD5用于鍵盤輸入，PD6、 PE0、PE3用于LED指示燈控制。PD7用于蜂鳴器控制。設計方案本次設計采用51實驗板和stm8s105c6開發板來完成，沒有做實物。顯示電路采用8個共陽數碼管顯示；控制按鍵采用六個獨立按鍵，每一個

3、按鍵都有復用功能；鬧鐘提醒采用蜂鳴器；外加四個不同顏色的LED發光二極管，當進入相應功能模式時對應的指示燈就會亮。1、鍵盤設計：在鍵盤電路中，使用的是6個獨立鍵盤。鍵盤在源程序中的功能安排如下：1）當掃描到有鍵盤按下時，設置相應標志位，然后延時一定時間消抖。2）鍵盤的設置鍵盤表面如圖：OkEsc其中各鍵設置為：（待機狀態：正常的時間顯示模式）待機狀態下是“設置鬧鐘”，在其他模式下是“遞增功能”待機狀態下是“調整時間”，在其他模式下是“遞減功能”。 待機狀態下是“秒表功能”，在其他模式下是“左移功能”。 待機狀態下是“查看/刪除鬧鐘”，在其他模式下是“右移功能”OK 待機狀態下是“切換顯示”，在

4、省電模式下是“退出功能”，在其他模式下是“確認功能”Esc 待機狀態下是“省電模式”，在查看/刪除鬧鐘模式下是“刪除功能”，在其他模式下是“退出功能”2、數碼管顯示：采用按位掃描的動態顯示方式。3、其他設計：定時器使用stm8s105c6中的Tim2定時器，每1ms產生一次溢出中斷。鬧鈴響的時間為15秒。查看/刪除鬧鐘模式下，5s內鍵盤無動作則自動退出。每次按鍵按下后，會延時240ms，此時間內不會再對鍵盤進行掃描。在每天00:00會自動進入省電模式，8個數碼管會自動關閉，到5:00時會自動退出省電模式；也可以手動進入和退出省電模式。4、設計思路：開始初始化引腳和Tim2定時器調用時間處理函數

5、鬧鈴響鬧鐘時間？ 是 否掃描鍵盤鬧鐘設置位=1？是時間調整位=1？ 否 是調用相應功能函數 否秒表功能位=1？ 是 否查看鬧鐘位=1？ 是 否顯示切換位=1？顯示日期 是 是 否顯示時間5、以下是部分程序：/*標志位*/_Bool off;/省電模式_Bool tab;/切換顯示模式_Bool run;/控制秒表_Bool left;/左移_Bool right;/右移_Bool set;/設置鬧鐘_Bool adjust;/調整時間_Bool ok;/確定_Bool esc;/取消或刪除_Bool duan PE_ODR:7; /PE6作為段鎖存_Bool wei PE_ODR:6; /PE

6、7作為位鎖存_Bool set_c PE_ODR:3;_Bool adjust_t PE_ODR:0;_Bool check_clock PD_ODR:6;_Bool c_alarm PD_ODR:7;/*相關變量*/unsigned char month_day=31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;unsigned char wei_ma=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/顯示位碼unsigned char duan_ma=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7

7、f,0x6f; /共陰極顯示段碼unsigned char sec_duan_ma=0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef;unsigned char hour_5,minute_5,second_5=1,2,3,4,5;/用于秒表unsigned char sec_time8;/用于秒表unsigned char clocks58;/可存5個鬧鐘信息unsigned char times8;/存放當前時間unsigned char days8;/存放當前日期unsigned int T1=1000;/200x10ms=1s秒計算un

8、signed int T2=0;/20x10ms=200msunsigned char c=0;/用于記錄鬧鐘個數unsigned char hour=8,minute=55,second;unsigned char month=12,day=12;int year=2011;unsigned char *ud;/ud加減指針unsigned char lr;/記錄指針所指位char A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L;int T3=0,T4=0;/其他定時，鬧鐘顯示和蜂鳴器int sec1,sec2;/用于秒表的變量/*函數聲明*/unsigned char leapyear(i

9、nt b);/閏年判斷void TIM2_initial(void);/初始化定時器void GPIO_initial(void);/初始化I/O引腳void display(unsigned char x8);/時間顯示函數void time_process(void);/時間處理函數void times_bi_duan_ma(unsigned char,unsigned char,unsigned char);void days_bi_duan_ma(int,unsigned char,unsigned char);void keyscan(void);/鍵盤掃描函數void set_cl

10、ock(void);/設置鬧鐘void adjust_times(void);/void clock_display(void);/鬧鐘顯示函數void alarm(void);void second_clock(void);/*主函數*/main()GPIO_initial();TIM2_initial();leapyear(year);while(1)time_process();alarm();if(T2=0)/消抖，延時100mskeyscan();if(hour=0&minute=0&second=0)off=1;if(hour=5&minute=0&

11、second=0)off=0;if(set=0&adjust=0&left=0&right=0&ok=0&off=1) PB_ODR=0xff;/不顯示時間，省電模式wei=1;wei=0;else if(set=1&adjust=0)/設置鬧鐘模式 set_c=0;set_clock(); else if(set=0&adjust=1)/調整時間模式 adjust_t=0;adjust_times();else if(left=1)/秒表模式second_clock();else if(right=1)/查看/刪除鬧鐘模式check_c

12、lock=0; clock_display();else if(tab=0) times_bi_duan_ma(hour,minute,second); display(times);/時間顯示 else if(tab=1)days_bi_duan_ma(year,month,day); display(days); /*秒表函數*/void second_clock(void)if(sec1=999)sec1=999;sec_time0=0x00; sec_time1=0x00; sec_time2=0x00; sec_time3=duan_masec1/100; sec_time4=dua

13、n_masec1%100/10; sec_time5=sec_duan_masec1%10; sec_time6=duan_masec2/10;/小數位 sec_time7=duan_masec2%10;/小數位display(sec_time);if(esc=1) left=0;run=0;sec1=0; sec2=0;esc=0;/*鬧鐘設置*/void set_clock(void)unsigned char i,j; display(times);if(lr=0)ud=&G;/指針指向Gif(lr=1)ud=&H;if(lr=3)ud=&I;if(lr=4)ud

14、=&J;if(lr=6)ud=&K;if(lr=7)ud=&L;timeslr=duan_ma*ud;/*ud即是ud所指變量的當前值if(ok=1)hour_c=G*10+H;minute_c=I*10+J;second_c=K*10+L;if(c=4)c=0;else c+;set=0;ud=0;lr=0;right=0;left=0;ok=0;set_c=1;/*校時函數*/void adjust_times(void)if(ok=0)display(days);if(lr=0)ud=&A;if(lr=1)ud=&B;if(lr=3)ud=&

15、;C;if(lr=4)ud=&D;if(lr=6)ud=&E;if(lr=7)ud=&F;dayslr=duan_ma*ud;if(ok=1)display(times);if(lr=0)ud=&G;if(lr=1)ud=&H;if(lr=3)ud=&I;if(lr=4)ud=&J;if(lr=6)ud=&K;if(lr=7)ud=&L;timeslr=duan_ma*ud;if(esc=1&ok=1)year=2000+A*10+B;month=C*10+D;day=E*10+F;hour=G*10+H;minu

16、te=I*10+J;second=K*10+L;ok=0;esc=0;lr=0;ud=0;adjust=0;T1=100;adjust_t=1;/*時間處理函數*/void time_process(void) if(second>=60) /秒到60，分鐘加1 second=0; minute+; if(minute>=60)/分鐘到60，小時加1 minute=0; hour+; if(hour>=24)/小時到24，回零 hour=0; leapyear(year);/閏、平年計算if(day>=month_daymonth-1)/是否到了每月的最后一天 day=

17、1;if(month>=12) month=1; year+; else month+;else day+; /*時間數據的轉換*/void times_bi_duan_ma(unsigned char hour,unsigned char minute,unsigned char second)G=hour/10;H=hour%10;I=minute/10;J=minute%10;K=second/10;L=second%10; times0=duan_maG; /時/數據的轉換，因我們采用數碼管09的顯示,將數據分開 times1=duan_maH; times2=0x40; /加入

18、"-" times3=duan_maI;/分 times4=duan_maJ; times5=0x40; times6=duan_maK;/秒 times7=duan_maL; /*日期數據的轉換*/ void days_bi_duan_ma(int year,unsigned char month,unsigned char day) A=(year%100)/10);B=(year%100)%10); C=month/10;D=month%10; E=day/10;F=day%10; days0=duan_maA;/年 days1=duan_maB; days2=0x4

19、0; days3=duan_maC;/月 days4=duan_maD; days5=0x40; days6=duan_maE;/日 days7=duan_maF; /*時間顯示函數*/void display(unsigned char time8)unsigned char a=0,i;while(a<8)PB_ODR=0x00;/確保清除之前的數據，防止重影duan=1;duan=0;if(set=1|adjust=1)&a=lr&T1<=50)PB_ODR=0xff;/指針所指的位閃爍elsePB_ODR=wei_maa;wei=1;wei=0; PB_OD

20、R=timea+; duan=1; duan=0; for(i=100;i>0;i-);/延時a=0;/*查看/刪除鬧鐘函數*/void clock_display(void)unsigned char a=0,i;times_bi_duan_ma(hour_lr,minute_lr,second_lr);display(times);if(esc=1)esc=0;for(i=0;i<8;i+)hour_lr=0; minute_lr=0; second_lr=lr+1; if(T3=0)right=0;/5s內鍵盤無輸入，切換到原來的顯示模式/*鍵盤掃描函數*/void keys

21、can(void)T2=241;/延時241ms，消抖if(PD_IDR&0x01)=0x00)/加或設置鬧鐘按鍵if(set=1|adjust=1)/鬧鐘或校時模式下if(*ud=9)*ud=0;else(*ud)+;/ud所指的變量加1else /正常顯示模式下 set=1; esc=0;ok=0; else if(PD_IDR&0x02)=0x00)/減或調整時間if(set=1|adjust=1)/鬧鐘或校時模式下if(*ud=0)*ud=9;else(*ud)-;/ud所指的變量減1else /正常顯示模式下 adjust=1;esc=0;ok=0;else if(P

22、D_IDR&0x04)=0x00)/左移/查看鬧鐘if(set=1|adjust=1)/鬧鐘或校時模式下lr-;if(lr=255)lr=7; else if(lr=5)lr=4;/跳過第3和6個數碼管 else if(lr=2)lr=1;else if(right=1)/查看鬧鐘模式下T3=5000; if(lr=0)lr=4;else lr-;else if(left=1)run=run1;/為1時秒表開始計時else left=1;esc=0;ok=0;else if(PD_IDR&0x08)=0x00)/右移/查看鬧鐘if(set=1|adjust=1)/鬧鐘或校時模式

23、下lr+;if(lr=8)lr=0;/跳過第3和6個數碼管 else if(lr=2)lr=3;else if(lr=5)lr=6;else if(right=1)/查看鬧鐘模式下T3=5000; if(lr=4)lr=0;else lr+;else right=1;T3=5000;esc=0;ok=0;else if(PD_IDR&0x10)=0x00)/確定off=0;/退出省電模式 tab=tab1;if(ok=0)ok=1;else if(ok=1&adjust=1)esc=1;else if(PD_IDR&0x20)=0x00)/取消刪除或進入省電模式if(a

24、djust=1|set=1)set=0; ok=0; lr=0; ud=0; adjust=0;set_c=1; adjust_t=1; check_clock=1; else if(set=0&adjust=0&left=0&right=0) off=1;ok=0;else esc=1;else 1;調試過程因為此次程序比較大，實現的功能比較多，所以從一開始我便一個功能一個功能的做，邊做邊調試，做完一個功能之后才做下一個。第一次做數碼管顯示的時候就出現問題，8個數碼管一直顯示亂碼。當時我就把程序用原來的動態顯示改為靜態顯示，可是還是不行。于是我就再把8個數碼管同時顯示改為一個數碼管顯示，這下就可以了。然后我又再把顯示的位數慢慢增加，當增加到第5位的時候發現，亂碼又來了，之后我又改用其他引腳，發現原來之前寫的程序時沒有錯的，是因為芯片的一個引腳出問題了，不知道為什么，那個引腳總是高電平。所以才導致了之前的亂碼一直出來。數碼管調試好之后，其他的程序調試起來就順利多了，在用到蜂鳴器的時候還遇到了一個問題。因為之前課程設計做蜂鳴器電路的時候都是做