用Proteus仿真软件虚拟设计6位电子钟

　　本文介绍用Proteus仿真软件，虚拟设计一款用单片机制作的6位电子钟，其实践操作简单，实现容易，以期对单片机初学者有所帮助。

　　控制6位电子钟的单片机选用功能较为简单、易学的AT89C2051，这样，在实际制作时不仅能节约成本，还可减小线路板面积。本电子钟采用6位LED显示，时钟调整设有+、-按钮，方便操作。本电子钟通电立即从12:00:00开始运行，运行中按住设置按钮1.5s以上进入调整，在调整状态下采用通用的LED闪烁显示，以达到外围线路的最简化。

　　一、完成Proteus内的电路设计启动Proteus，建立如图1所示的电路，单片机选择AT89C2051。由于AT89C2051I/O口比较少，故采用数码管的片选信号作为键盘扫描信号，这样，在不增加外围元件的情况下，即可设置6个按钮，这里使用了4个。图1中的“后备”按钮，留作定时功能的定时设置用。

　　二、在Keil程序编辑软件中编程启动Keil程序编辑软件，新建工程：2051CLOCK，选择单片机为AT89C2051，在OptionsfoTarget的Output项选择CreateHEXFile（生成HEX文件），新建一个空白TXT文本，改名为2051CLOCK.ASM，并在Keil工程里面添加这个文件。

　　在Keil的2051CLOCK.ASM编辑窗口输入汇编代码（编注：因版面所限，对汇编代码感兴趣的读者可与本报联系）。

　　电子钟的程序比较简单，下面简要概述一下：

　　1.时分秒的个位、十位分别单独存于对应的缓存，显示通过各位的显示缓存实现CTC定时为50ms，对中断计数到10次后，对1/2秒位进行计数，1/2秒位同时作为调整状态下的LED闪烁标志，CTC中断程序不改变ACC和PSW的值，使现场保护最简化，提高时钟精度。中断程序同时判断是否进入调整状态，在调整状态，停止对秒各位的累加。

　　2.时间调整的加减用了一个入口，通过给A赋不同的值来实现加减，赋1的为加，赋FF的为减，这样可以统一用ADD方法进行时间调整，并分别判断，结果是10则进位，是FF则借位，以简化代码。

　　3.由于键盘是通过片选信号动态扫描的，所以采用在显示程序中嵌入读键盘程序的方法，而不专门另编键扫描程序，以提高代码效率。

　　相对而言，这里的“时钟设置按键动作处理子程序”比较难，下面用流程图说明，见图2。

　　按键处理程序中，为了操作更灵敏，分别进行了点动调整和连续按钮调整处理。在点动调整状态，各按键均进行了释放和接通判断，在确定按键接通后，立即进行调整，使调整反应迅速，其后再进行消抖处理。如果用连续接通调整，则每0.5s加或者减一个数。这里设置钮没有连续调整许可，必须是点动调整。

　　汇编调试结束后，产生目标文件2051CLOCK.HEX。

　　在Proteus里面，双击2051，这里选择KeilC51生成的2051CLOCK.HEX文件，见图3。

　　说明：本来KeilC51通过设置，可以把Proteus当作设备，进行在线仿真。不过，网上下载的Proteus版本，对AT89C2051缺少个DLL文件，无法实现KeilC51+Proteus的实时仿真，只能用这样的方法。好在也不麻烦，在KeilC51里面代码修改后，再次编译，在Proteus只要重新启动仿真，就可以更新代码了。

启动仿真运行，可立即看见电子钟运行起来。试按各按钮动作情况，功能正确、反应良好。

　　实际仿真运行中，发现时钟走得慢，分析后估计是仿真运行代码运行过程造成系统延误。将设计的MCU工作频率由12MHz，改为15MHz后再运行，时钟就不再慢走（见图4所示）。