51单片机作为一种经典的微控制器，因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在电子爱好者中有着广泛的应用。荧光数码管作为一种显示设备，具有显示清晰、亮度高、能耗低等优点，非常适合用于电子数字钟的显示部分。下面将详细介绍如何使用51单片机和荧光数码管实现电子数字钟的程序。
首先，我们需要了解荧光数码管的工作原理。荧光数码管内部包含多个发光二极管，这些发光二极管按照一定的排列方式组成数字“0”到“9”的形状。当对应的发光二极管导通时，相应的数字就会显示出来。荧光数码管分为共阴和共阳两种类型，这里以共阴数码管为例进行说明。
一、硬件连接
1. 51单片机与荧光数码管的连接
将51单片机的P0口（数据口）连接到数码管的段选引脚（即A~G及DP引脚），P2口（控制口）连接到数码管的位选引脚（即1~8引脚）。具体连接方式如下：
- P0.0 ~ P0.7 分别连接数码管的 A ~ G 及 DP 引脚；
- P2.0 ~ P2.7 分别连接数码管的 1 ~ 8 引脚。
2. 时钟电路
为了实现电子数字钟的功能，我们需要为51单片机提供一个稳定的时钟信号。可以使用内置晶振或者外部晶振产生时钟信号。
二、程序设计
电子数字钟的程序主要包括以下几个部分：
1. 初始化部分：设置51单片机的I/O口，定时器等；
2. 定时器中断服务程序：实现计时功能；
3. 显示部分：将时间数据显示在数码管上；
4. 主循环部分：完成按键扫描、时间更新等功能。
以下是电子数字钟的程序代码：
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
// 共阴数码管显示码表
uchar code dis_code[] = {
0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71
};
// 全局变量
uchar hour = 12, minute = 0, second = 0; // 时、分、秒
// 延时函数
void delay(uint ms) {
uint i, j;
for (i = 0; i < ms; i++) {
for (j = 0; j < 120; j++) {
// 空操作
}
}
}
// 定时器初始化
void timer_init() {
TMOD |= 0x01; // 设置定时器0为模式1（16位定时器）
TH0 = 0xfc; // 设置定时器初值，定时1ms
TL0 = 0x18;
EA = 1; // 开全局中断
ET0 = 1; // 开定时器0中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
}
// 定时器中断服务程序
void timer0_ISR() interrupt 1 {
static uchar count = 0;
TH0 = 0xfc; // 重新加载定时器初值
TL0 = 0x18;
count++;
if (count == 1000) { // 1s
count = 0;
second++;
if (second == 60) {
second = 0;
minute++;
if (minute == 60) {
minute = 0;
hour++;
if (hour == 24) {
hour = 0;
}
}
}
}
}
// 显示函数
void display() {
static uchar i = 0;
P2 = (0x01 << i); // 位选
P0 = dis_code[hour / 10] << 4 | dis_code[hour % 10]; // 显示时
delay(5);
P0 = dis_code[minute / 10] << 4 | dis_code[minute % 10]; // 显示分
delay(5);
P0 = dis_code[second / 10] << 4 | dis_code[second % 10]; // 显示秒
delay(5);
i++;
if (i == 8) {
i = 0;
}
}
// 主函数
void main() {
timer_init(); // 定时器初始化
while (1) {
display(); // 显示