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隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器逐漸普及，市場對于智能時鐘控制系統(tǒng)的需求也越來越大。本文所述智能時鐘控制系統(tǒng)主要指時鐘顯示、時間設(shè)置、鬧鈴及家用電器定時開關(guān)機（可擴展功能）等控制系統(tǒng)。
本文采用進入市場時間早、總線開放、仿真開發(fā)設(shè)備多、芯片及其開發(fā)設(shè)備價格低廉、速度較快、電磁兼容性較好的MCS-51型單片機為核心實現(xiàn)智能時鐘控制。
硬件系統(tǒng)設(shè)計
智能時鐘控制系統(tǒng)以MCS-51兼容單片機AT89C51微處理器為核心，由時鐘顯示模塊、定時控制模塊、電源模塊等電路組成。
AT89C51微處理器
AT89C51是一款采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機，其主要性能特點有：
（1）高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精簡指令集機構(gòu)，指令功能強大，且多數(shù)為單周期指令，具有低功耗的閑置和掉電控制模式、5個中斷源、兩個16位定時器/計數(shù)器等功能。
（2）片內(nèi)集成4KB可編程閃爍存儲器，可進行1000次以上寫/擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時間可達10年，支持三級程序存儲器鎖定。
（3）豐富強大的外部接口性能：32可編程I/O線，可編程串行通道，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。
時鐘顯示模塊
顯示模塊采用LG2841BH數(shù)碼管，動態(tài)掃描，8550三極管位選驅(qū)動 ， AT89C51微處理器P0口直接段選實現(xiàn)小時、分鐘顯示，具有顯示亮度強、穩(wěn)定性能好、顯示誤差少等優(yōu)點。
定時控制模塊
該模塊配合相應(yīng)程序可實現(xiàn)時間調(diào)整、鬧鈴、家用電器定時開關(guān)機等功能。P3.2為時間調(diào)整模式選擇鍵、P3.3為小時調(diào)整鍵、P3.5為分鐘調(diào)整鍵；定時控制通過繼電器JZC-32F和JRC-Z7F實現(xiàn)控制功能，且通過修改程序可進行定時控制功能擴展，實現(xiàn)家用電器定時開關(guān)機等功能。
電源模塊
電源模塊設(shè)計的質(zhì)量直接關(guān)系到單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計系統(tǒng)中由于單片機、控制繼電器等元器件均可采用直流+5V供電，可選用穩(wěn)壓性能較好的三端穩(wěn)壓集成電路LM7805實現(xiàn)。
軟件系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)利用偉福6000編寫源代碼，MEP500燒寫AT89C51芯片實現(xiàn)智能時鐘控制功能。由于系統(tǒng)軟件主要完成時鐘顯示、鬧鈴、時間設(shè)置等功能。源程序主要包括主程序、中斷子程序、顯示子程序、定時子程序、延時子程序等。
實現(xiàn)程序如下：
……
;**************************; 以下為主程序 （檢測各鍵是否按下）
;***************************MainLoop：
jb AlarmSetKey，CheckMinuteKey
call Delay
jb AlarmSetKey，CheckMinuteKey
setb ClockMode
call AlarmSet
CheckMinuteKey：
jb MinuteKey，CheckHourKey
mov a，Minute
add a，#1
mov Minute，a
cjne a，#3ch，NotOver1
mov Minute，#0
NotOver1：
jnb MinuteKey，$
CheckHourKey：
jb HourKey，CheckAlarmA
mov a，Hour
add a，#1
mov Hour，a
cjne a，#18h，NotOver2
mov Hour，#0
NotOver2：
jnb HourKey，$
CheckAlarmA：
jnb AlarmTimeOnA，CheckAlarmP
call StartPc; call AlarmProcess
ajmp ToReturn
CheckAlarmP：
jnb AlarmTimeOnP，ToReturn
call ShutPc
ToReturn：
ajmp MainLoop
;**************************; 定時器Timer0中斷服務(wù)程序（此程序每8ms執(zhí)行一次）
;***************************
TimeInt：
mov th0，#0E0h
mov tl0，#0bfh
push acc
push psw
SETB rs0
clr rs1
d jnz OneSecondCounter，NotoneSecond
mov OneSecondCounter，#125
call Clock
call ConvertoBuffer
NotoneSecond：
call ScanDisplay
pop psw
pop acc
reti
; ***************************
; 掃描顯示子程序
;***************************
ScanDisplay：
mov r1，#DisplayBuffer
mov R4，#11111011b
play：
mov a，R4
mov P2，A
mov A，@R1
mov DPTR，#TAB
movc A，@A+DPTR
mov P0，A
lcall Delay
inc R1
mov A，R4
jnb ACC.7，ENDOUT
rl A
mov R4，A
ajmp PLAY
endout： SETB P2.7
mov P0，#0FFH ret
TAB:DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，
99H，92H，82H，0F8H，80H，90H，7FH，
0B7H，0FFH
;***************************
; 時鐘內(nèi)容加1秒的子程序
;***************************
Clock：
mov a，Second
add a，#1
mov Second，a
cjne a，#3cH，NotOverFlow
mov Second，#0
mov a，Minute
add a，#1
mov Minute，a
cjne a，#3cH，NotOverFlow
mov Minute，#0
mov a，Hour
add a，#1
mov Hour，a
cjne a，#18H，NotOverFlow
mov Hour，#0
NotOverFlow：
mov a，Second
jnz NotAlarm
jnb AlarmAOnOff，PAlarm
mov a，Minute
cjne a，AlarmAMinute，PAlarm
mov a，Hour
cjne a，AlarmPHour，PAlarm
ajmp alarming
PAlarm：
jnb AlarmPOnOff，NotAlarm
mov a，Minute
cjne a，AlarmPMinute，NotAlarm
mov a，Hour
cjne a，AlarmPHour，NotAlarm
ajmp Alarming1
Alarming：
setb AlarmTimeOnA
ajmp NotAlarm
Alarming1：
setb AlarmTimeOnP;
NotAlarm：
ret
;***************************
; 將時鐘內(nèi)容或鬧時設(shè)置值轉(zhuǎn)換到顯示緩沖區(qū)子程序
;***************************
ConvertoBuffer：
mov r1，#DisplayBuffer
jb ClockMode，DispAlarmSet
mov a，Second
mov DispSecond，a
mov a，Minute
mov Dispminute，a
mov a，Hour
mov DispHour，a
ajmp Convert
DispAlarmSet：
jb AlarmAOnOff，AlarmAOn
mov DispSecond，#00h
jb AlarmPOnOff，AlarmPOn
mov DispSecond，#00h
ajmp Convert
AlarmAOn：
mov DispSecond，#11
NextA：
mov a，AlarmAMinute
mov Dispminute，a
mov a，AlarmAHour
mov DispHour，a
ajmp Convert
AlarmPOn：
mov DispSecond，#11
NextP：
mov a，AlarmPMinute
mov Dispminute，a
mov a，AlarmPHour
mov DispHour，a
Convert：
mov a，DispSecond
mov b，#10
div ab
mov @r1，b
inc r1
mov @r1，a
inc r1
mov a，DispMinute
mov b，#10
div ab
mov @r1，b
inc r1
mov @r1，a
inc r1
mov a，DispHour
mov b，#10
div ab
mov @r1，b
inc r1
mov @r1，a
ret
結(jié)束語
該智能時鐘控制系統(tǒng)，以AT89C51微處理器為核心，具有集成度高、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、性價比高的優(yōu)點。經(jīng)軟件仿真和實際功能驗證，證明設(shè)計可靠、設(shè)計方案可行，在實際應(yīng)用中有較大的實 用價值。
工商網(wǎng)監(jiān)
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