数字钟项目书
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1 数字钟项目书 项目名称 数字钟 文档名称 数字钟项目书
文档版本 0.2 日 期 2012-3-13
撰写日期 2012-3-13 审核日期 批准日期 2
目录 1. 产品说明............................................................................................... 3 2. 功能设计说明 ...................................................................................... 3 3. 系统设计............................................................................................... 4 4. 硬件设计方案 ...................................................................................... 4 5. 软件设计方案 ...................................................................................... 5 5.1 程序总体框架 ............................................................................. 5 5.2 子程序 ......................................................................................... 6 5.2.1 初始化模块 ........................................................................ 6 5.2.2 键盘扫描模块 .................................................................... 8 5.2.3 调整时分模块 .................................................................... 9 5.2.4 Timer0中断处理模块 ........................................................ 9 5.2.5 Timer1中断处理模块 ........................................................ 9 5.2.6 蜂鸣器模块 ........................................................................ 9 5.2.7 延时模块 ............................................................................ 9 6. 参考程序............................................................................................. 10 3
1. 产品说明 使用单片机控制6个数码管，模拟小时，分，秒显示，时间需要可以修改，并且可设置闹钟时间。时间到的闹铃响。
2. 功能设计说明 （1） 秒和分60进制，小时24进制。 （2） 数码管的控制可以用扫描方式，也可以外加辅助电路如锁存器等。 （3） 可以外加按键控制，实现计数的暂停、开启功能。 （4） 通过按键可以设置当前时间，闹钟时间。 （5） 闹钟时间到，则外部蜂鸣器发出蜂鸣。1Hz鸣叫。通过按键可以停止鸣叫。 （6） 24小时制，一天误差不要超过3分钟。
系统操作： 按键 功能 K1 调整小时：显示时钟时按调整时钟小时，当按下K3后为调整闹钟小时。
每按一次小时
位加1，到24时跳为0. K2 调整分钟：正常情况下按调整时钟分钟，当按下K3后为调整闹钟分钟。
每按一次分钟
位加1，到60时跳为0. K3 设置闹钟：按下按键后显示闹钟时间，时钟正常走。 K4 显示时钟：按下后返回时钟时间。 K5 关闭闹铃：按下后闹铃停止。 K6 暂停时钟：第一次按,时间暂停。第二次按,计数器启动 时间正常走 4
3. 系统设计 MCUCortex M0
6个按键P1.0~P1.5蜂鸣器段锁存器六位数码管段选口位锁存器六位数码管位选口P2.7P2.6
P0口
P2.5P0口
软件功能:在硬件的基础上完成对系统的控制,它可以对每个外设,内设进行合理控制,达到设计的需求.驱动系统包括I/O口的控制.系统定时器,中断的控制。
4. 硬件设计方案 （1）系统外设。 2个74HC573 锁存器 数据占用8个I/O口，P0口 锁存位占用2个I/O口，P2.6 ，P2.5 蜂鸣器 1个I/O口，P2.7 6个按键 5个I/O口，P1.0-P1.5
（4）硬件原理图 5
5. 软件设计方案 软件设计中心思想,尽量减少中断中的处理数据量,中断尽量只做开关量的判断和时间标志。控制和计算都在主程序中进行,程序设计做到模块化编成,考虑到移植性,并且充分注释。程序设计时充分考虑运行的效率,实时性。
5.1 程序总体框架 主流程图： 6
上图为主系统的程序流程主函数进去后先解锁寄存器，选择外部12M晶振作为主系统时钟，并等待稳定。初始化I/O，初始化定时器，Timer0、Timer1初始化。读取键盘状态，执行相应的处理函数，如，时间调整，设置闹铃等。没有按键时，正常显示时间。判断闹铃是否符合条件，若符合闹铃响30秒，否则继续扫描键盘状态。
5.2 子程序
子程序设计时主要分为三大模块:初始化模块,键盘扫描模块，调整时分加1模块，Timer0中断处理模块，延时模块,蜂鸣器模块.分别如下图所示:
5.2.1 初始化模块 初始化模块主要完成IO、timer0、timer1、软件变量、中断初始化。 7
I/O口初始化Timer0初始化Timer1初始化软件变量初始化中断初始化
IO初始化,也就是IO的输入输出,端口的电平高低 timer0初始化,也就是timer0定时基准为1秒，设为周期模式，使能定时中断。 timer1初始化,也就是timer1定时基准为7.5ms，设为周期模式，使能定时中断。 Timer1流程图：
开始闹钟设置键是否按下
显示时钟时间否显示闹钟时间
是
软件变量初始化，主要初始化，程序中的一些开关和定义的寄存器变量。 中断初始化，打开相应的中断使能，并且中断请求清零。 8
5.2.2 键盘扫描模块 读取键盘状态
调整小时键K1按下调整分钟键K2按下设置闹钟键K3按下显示时钟键K4按下关闭闹铃
键K5按下暂停计数键K6按下开始计数
键K6按下
小时加1分钟加1显示闹钟时间，调整闹钟时间显示时钟时间关闹铃暂停计数开始计数
调整小时：显示时钟时按调整时钟小时，当按下K3后为调整闹钟小时。每按一次小时位加1，到24时跳为0。 调整分钟：显示时钟时按调整时钟分钟，当按下K3后为调整闹钟分钟。每按一次分钟位加1，到60时跳为0。 设置闹钟：按下按键后显示闹钟时间，时钟正常走。 显示时钟：按下后返回时钟时间。 关闭闹铃：按下后闹铃停止。 暂停时钟：第一次按,时间暂停。第二次按,计数器启动 时间正常走。 9
5.2.3 调整时分模块 小时调整键是否按下小时加1是是否到24小时清0是结束否否分钟加1是是否到60分钟清0是结束否否分钟调整键是否按下
闹钟时间调整同上，只是改变存储的闹钟时间。 5.2.4 Timer0中断处理模块 每进一次中断秒加1，秒到60分钟加1，分钟到60小时加1。蜂鸣器进行1Hz鸣叫。 5.2.5 Timer1中断处理模块 数码显示系统。 5.2.6 蜂鸣器模块 无源蜂鸣器用方波驱动三极管，频率为50Hz。闹钟响30秒。 5.2.7 延时模块 有参数延时模块，定义变量值选择延时时间。 10
6. 参考程序 #define P0_MODE 0x5555 #define P1_MODE 0x0000 #define P2_MODE 0x5555 #define DU_ON P26_DOUT=1; #define DU_OFF P26_DOUT=0; #define WE_ON P25_DOUT=1; #define WE_OFF P25_DOUT=0;
#include #include "M051.h" #include "Register_Bit.h" #include "Common.h" #include "Macro_SystemClock.h" #include "Macro_Timer.h"
uint8_t table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uint8_t num1,num2,naoz; uint8_t ling=1; uint8_t beep_stop=1; uint8_t BEEP_ON=0; uint8_t num=0; uint8_t clock=0; uint8_t hour=20; uint8_t min=9; uint8_t sec=56; uint8_t naoh=20; uint8_t naof=10; uint8_t naom=0;
void Timer0_Init(void); void Timer1_Init(void); void display(uint8_t ,uint8_t ,uint8_t ); void naoling(void); void delay(uint16_t z); uint8_t keyscan(void);
main(void)
