程序簡潔的單片機(jī)6位數(shù)字鐘

51單片機(jī)作的電子鐘程序在很多地方已經(jīng)有了介紹，對(duì)于單片機(jī)教程者而言這個(gè)程序基本上是一道門檻，掌握了電子鐘程序，基本上可以說51單片機(jī)就掌握了80%。常見的電子鐘程序由顯示部分，計(jì)算部分，時(shí)鐘調(diào)整部分構(gòu)成，這樣程序就有了一定的長度和難度。這里我們?yōu)榱吮阌诖蠹依斫夂驼莆諉纹瑱C(jī)，我們把時(shí)鐘調(diào)整部分去除，從而夠成了這個(gè)簡單的電子鐘程序。

時(shí)鐘的基本顯示原理：時(shí)鐘開始顯示為0時(shí)0分0秒，也就是數(shù)碼管顯示000000，然后每秒秒位加1 ，到9后，10秒位加1，秒位回0。10秒位到5后，即59秒 ，分鐘加1，10秒位回0。依次類推，時(shí)鐘最大的顯示值為23小時(shí)59分59秒。這里只要確定了1秒的定時(shí)時(shí)間，其他位均以此為基準(zhǔn)往上累加。

開始程序定義了秒， 十秒， 分， 十分，小時(shí)，十小時(shí)，共6位的寄存器， 分別存在30h，31h，32h，33h，34h，35h單元，便于程序以后調(diào)用和理解。

為了節(jié)省硬件資源，電路部分采用6位共陽極動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管，數(shù)碼管的段位并聯(lián)接在51單片機(jī)的p0口，控制位分別由6個(gè)2N5401的PNP三極管作驅(qū)動(dòng)接在單片機(jī)的p2.1,p2.2,p2.3,p2.4,p2.5,p2.6口。

從標(biāo)號(hào) star開始把這些位全部清除為0，從而保證了開始時(shí)顯示時(shí)間為0時(shí)0分0秒。

然后是程序的計(jì)算部分：inc a_bit（秒位），這里用到了一個(gè)inc指令， 意思是加1，程序運(yùn)行到這里自動(dòng)加1。然后把加1后的數(shù)據(jù)送acc： mova,a_bit（秒位），這時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)問題，如果不斷往上加數(shù)字不會(huì)加爆？

所以有了下面的一句話cjnea,#10,stlop; 如果秒位到10那么轉(zhuǎn)到10秒處理程序。cjne是比較的意思，比較如果a等于10 就轉(zhuǎn)移到10秒處理程序，實(shí)際上也就限定了在這里a的值最大只能為9，同時(shí)mova_bit,#00h，這時(shí)a_bit（秒位）被強(qiáng)行清空為0，又開始下一輪的計(jì)數(shù)。

秒位處理完了到下面10秒的處理程序： inc b_bit，把10秒位b_bit加1，由于程序開始對(duì)各位的寄存器已經(jīng)清0，這時(shí)10秒位就變成1 ，然后同樣送到累加器ACC：mova,b_bit 現(xiàn)在開始新一輪的10秒位計(jì)數(shù)cjnea,#6,stlop ;如果10秒到了6那么到分位處理程序。也就限定了10秒位最多顯示5。

下面的部分分位， 十分位，小時(shí)位，十小時(shí)位的計(jì)算方法與上面的類似，應(yīng)當(dāng)不難領(lǐng)會(huì)。

計(jì)算部分完成后，最終要把結(jié)果送到數(shù)碼管顯示，這一部分電路上采用最簡潔的并聯(lián)型動(dòng)態(tài)掃描接法。其基本原理是利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，在6個(gè)數(shù)碼管上依次送需要顯示的數(shù)字， 然后依次打開各個(gè)數(shù)碼管，并不斷循環(huán)，如果速度足夠快， 我們看到就是一串連續(xù)的數(shù)字，而不是各個(gè)獨(dú)立的數(shù)字。

但是必須注意，實(shí)際上單片機(jī)是逐個(gè)往各個(gè)數(shù)碼管送數(shù)據(jù)的。明白了這個(gè)原理，我們就不難理解下面的程序。首先看秒位的顯示程序：dplop: mov a,a_bit ;把秒位（a_bit）送到寄存器A。 MOVC A,@A+DPTR根據(jù)取到的值到指定的地址取數(shù)，意思是假如此時(shí)a_bit（秒位）的值是2，那么到數(shù)據(jù)表的第三個(gè)位置去取數(shù)， 取到的值則是 0a2h。這里或者有人會(huì)問為什么不是第2個(gè)位置呢？沒錯(cuò)，因?yàn)殚_始程序就已經(jīng)把各個(gè)位清0，第一次運(yùn)行時(shí)顯示的是0，第二次運(yùn)行顯示1，第3次運(yùn)行則為2。而mov p0,a（送出個(gè)位的7段代碼）硬件上數(shù)碼管的段位接在P0口。0A2H也就是數(shù)碼管顯示2的代碼了。這時(shí)，數(shù)碼管還沒有顯示。由于他們是并聯(lián)的，我們必須指定哪一個(gè)數(shù)碼管亮。clr p2.6把P2.6端口打開也就是秒位，此時(shí)秒位的數(shù)碼管亮了。亮了以后，是不是不管他了呢？當(dāng)然不是，還要指定他亮多長的時(shí)間。假定是1毫秒，后面就有了acall d1ms（調(diào)用1毫秒時(shí)間）;完成后再關(guān)閉這個(gè)數(shù)碼管： setb p2.6。

程序進(jìn)行到這里，然后繼續(xù)掃描10秒位 b_bit，過程也是先查表， 取數(shù)，送顯示，開十秒位數(shù)碼管，延時(shí)1毫秒，關(guān)閉顯示。下面的部分分位，十分位， 小時(shí)位，十小時(shí)位的顯示方法與上面的相同。大家自行領(lǐng)會(huì)。

可能大家會(huì)問程序漏了一個(gè)地方?jīng)]有講，r0，r1寄存器在這里器什么作用？這里還是要從動(dòng)態(tài)掃描講起。我們是以1秒位為基準(zhǔn)的，但是整個(gè)顯示部分每秒鐘輪流掃描一次，顯然就不能達(dá)到要求。視覺暫留特性告訴我們，至少每秒顯示30次以上人眼睛才不會(huì)有閃爍感，所以我們?cè)谶@里把顯示程序的首位段使用了r0，r1作掃描次數(shù)的計(jì)數(shù)器，分別送4，和250，相乘得1000，然后再顯示程序的尾段加上以下代碼djnz r1,dplop ;100次沒完循環(huán)djnz r0,dpl1 ;4個(gè)100次沒完循環(huán) ，這樣總共顯示1000次，人眼就不會(huì)感覺到顯示閃爍的問題了。

程序的最后是1毫秒的延時(shí)子程序和7段數(shù)碼管各劃的數(shù)字排列表， 如果走時(shí)的時(shí)間不準(zhǔn)，可以適當(dāng)調(diào)整1毫秒的延時(shí)子程序的數(shù)值，直到準(zhǔn)確。

程序的擴(kuò)展1：改動(dòng)計(jì)算部分cjnea,#6,stlop全部改為cjnea,#10,stlop，那么就變成了一個(gè)6位的計(jì)數(shù)器。所有位都是從0到9依次顯示。

程序的擴(kuò)展2：改動(dòng)的計(jì)數(shù)器不能受外界的控制，因此沒有實(shí)際意義。 那么可已通過一個(gè)按鍵來進(jìn)行控制，每按一次按鍵數(shù)字加一，那么可以在程序的計(jì)算部分增加幾行判斷按鍵的代碼：

stlop: acall display ;調(diào)用顯示

jb p3.2,stlop ;監(jiān)測(cè)鍵盤,如果p3.2按下那么執(zhí)行顯示

we: acall display ;顯示保持!

acall d1ms ;延時(shí)1ms避免鍵盤誤動(dòng)作

jnb p3.2,we ;如果p3.2還沒有放開繼續(xù)延時(shí)

那么就可以通過按鍵來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)顯示的功能了，由p3.2端口作控制，每按鍵一次程序加1。

完整的程序清單：

org 00h
a_bit equ 30h ;秒寄存器
b_bit equ 31h ;10秒寄存器
c_bit equ 32h ;分寄存器
d_bit equ 33h ;10分寄存器
e_bit equ 34h ;小時(shí)寄存器
f_bit equ 35h ;10小時(shí)集存器

org0000h
ajmpstar
org0030h

star:
mova,#00h ;把各個(gè)位全部清0
mova_bit,a
movb_bit,a
movc_bit,a
movd_bit,a
move_bit,a
movf_bit,a
stlop: acall display;程序的計(jì)算部分

inc a_bit ;秒位加1
mova,a_bit ;送a
cjnea,#10,stlop;如果秒到10那么轉(zhuǎn)到10秒處理
mova_bit,#00h ;秒位清0
inc b_bit ;10秒位加1
mova,b_bit ;送a
cjnea,#6,stlop ;如果10秒到了6那么到分處理
movb_bit,#00h ; 10秒位清0
inc c_bit
mova,c_bit
cjnea,#10,stlop
movc_bit,#00h
inc d_bit
mova,d_bit
cjnea,#6,stlop
movd_bit,#00h
inc e_bit
mova,e_bit
cjnea,#10,stlop
move_bit,#00h
inc f_bit
mova,f_bit
cjnea,#3,stlop
movf_bit,#00h
ajmpstlop ;重新開始計(jì)算

display: ;顯示子程序
mov dptr,#numtab ;指定查表啟始地址
mov r0,#4
dpl1: mov r1,#250 ;顯示1000次
dplop: mov a,a_bit ;取秒位的值
MOVC A,@A+DPTR ;查秒位數(shù)的7段代碼
mov p0,a ;送出到P0口顯示
clr p2.6 ;開個(gè)位顯示
acall d1ms;顯示1ms
setb p2.6 ;關(guān)閉顯示

mov a,b_bit ;取10秒位的值
MOVC A,@A+DPTR ;查10秒位的7段代碼
mov p0,a ;送出10秒位到P0口顯示

clr p2.5 ;開10秒位顯示
acall d1ms ;顯示1ms
setb p2.5

mov a,c_bit ;取分位
MOVC A,@A+DPTR ;

mov p0,a ;
clr p2.4 ;
acall d1ms ;

setb p2.4

mov a,d_bit ;取10分位
MOVC A,@A+DPTR ;

mov p0,a ;

clr p2.3 ;

acall d1ms ;

setb p2.3

mov a,e_bit ;取小時(shí)位
MOVC A,@A+DPTR ;
mov p0,a ;
clr p2.2 ;
acall d1ms ;

setb p2.2

mov a,f_bit ;取10小時(shí)位
MOVC A,@A+DPTR ;
mov p0,a ;
clr p2.1 ;
acall d1ms ;
setb p2.1