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(jī)（可擴(kuò)展功能）等控制系統(tǒng)。

本文采用進(jìn)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(jī)為核心實(shí)現(xiàn)智能時鐘控制。

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能時鐘控制系統(tǒng)以MCS-51兼容單片機(jī)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(jī)，其主要性能特點(diǎn)有：

（1）高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精簡指令集機(jī)構(gòu)，指令功能強(qiáng)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(jì)數(shù)器等功能。

（2）片內(nèi)集成4KB可編程閃爍存儲器，可進(jìn)行1000次以上寫/擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時間可達(dá)10年，支持三級程序存儲器鎖定。

（3）豐富強(qiáng)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(shí)現(xiàn)小時、分鐘顯示，具有顯示亮度強(qiáng)、穩(wěn)定性能好、顯示誤差少等優(yōu)點(diǎn)。

定時控制模塊

該模塊配合相應(yīng)程序可實(shí)現(xiàn)時間調(diào)整、鬧鈴、家用電器定時開關(guān)機(jī)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(shí)現(xiàn)控制功能，且通過修改程序可進(jìn)行定時控制功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)家用電器定時開關(guān)機(jī)等功能。

電源模塊

電源模塊設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)系統(tǒng)中由于單片機(jī)、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(shí)現(xiàn)。

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)利用偉福6000編寫源代碼，MEP500燒寫AT89C51芯片實(shí)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(shí)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(qiáng)、性價比高的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)軟件仿真和實(shí)際功能驗(yàn)證，證明設(shè)計(jì)可靠、設(shè)計(jì)方案可行，在實(shí)際應(yīng)用中有較大的實(shí) 用價值。