Proiect Sisteme cu Microprocesoare: Ceas de birou

SEREDIUC CORINA IOANA - 333 AC

TUDOSE ANDREEA LAURA – 333 AC

Introducere

Toate ceasurile, netinand cont de tehnologia folosita de acestea (cu pendul, cu quart, digitale, atomice), au nevoie de cateva componente anume: o sursa de curent pentru ca ceasul sa functioneze, o baza de timp precisa care sa se comporte ca o bataie de inima pentru ceas, un mod de a manevra aceasta baza de de timp pentru a sustrage diferitele componente ale timpului (ore, minute, secunde) si un mod de afisare a timpului. Ceasul digital are aceste functii sub format digital, si anume: exista o sursa de curent electrica – o baterie sau o priza de 220 V -, o baza de timp electronica care “ticaie” cu o rata cunoscuta si precisa, o componenta electronica numita “counter” pentru a numara diviziunile timpului si un afisaj, care poate fi format din LED-uri (Light Emitting Diodes) sau poate fi un LCD (Liquid Crystal Display).

Sursa de curent. Exista 2 posibilitati:

1. Semnalul poate fi extras din oscilatiile de 60 de Hz pe care le are o linie de curent. Multe ceasuri folosesc aceasta metoda pentru ca este mai ieftina si mai usor de folosit. Semnalul de 60 de Hz obtinut din linia de curent prezinta o acuratere rezonabila in acest scop.

2. Semnalul poate fi generat cu ajutorul uni oscilator de cristal. Aceasta metoda e folosita pentru ceasurile ce merg pe baterie sau pentru ceasurile de mana. Desi este mai complicata datorita necesitatii unui numar mai mare de componente, aceasta metoda prezinta in general mai multa acuratete.

Folosind un circuit TTL (si anume un numarator de 7490 de decade) impartim baza de timp de 60 de Hz la 10, si apoi la 6, obtinand astfel un semnal de 1 Hz, adika o oscilatie pe secunda. Cei doi counteri dau ca rezultat un numar binar, cel care imparte la 10 produce secventele :0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, iar cel ce imparte la 6 secventa: 0,1,2,3,4,5. Afisarea acestor cifre pe un display format din 7 segmente face prin transmiterea codului binar adecvat fiecarei cifre (adika aprinderea numai unora dintre leduri pentru a fi conturata cifra dorita). Daca se doreste eliminarea acestor circuite se va face un ceas in timp real bazat pe softare.

Ceasul de birou, folosit la afisarea orei si a datei curente este un produs utilizat la scara larga, fiind de mare folos atat copiilor, cat si adultilor. Necesitatea de fi la curent cu ora actuala a crescut foarte mult in zilele noastre, iar cum munca predominanta este cea de birou, acet ceas devine un accesoriu util. Concurenta in acest segment de piata este foarte mare, exista numeroasa modele, care difera incepand de la gama de culori folosita, forme mai mult sau mai putin aerodonamice si marimi pana la functiile speciale ale acestora, display-uri din ce in ce mai sofisticate si inglobarea a mult mai multor functii in acest ceas.

Ceasul prezentat in acest proiect este un model standard, de baza, care are ca unica functie afisarea datei si a orei curente, cu posibilitatea modificarii in orice timp a acestora de catre utilizator.

In viitor, acest ceas va avea nevoie de imbunatatiri, atat la nivel de design, cat si la cel al functiilor cu care este inzestrat, deoarece tehnica ne conduce catre unificarea unor mutitudini de functii in acelasi obiect (de ex,la acest simplu ceas putem adauga un buzzer, pentru a avea alarma, un senzor de temperatura, pentru a o afisa la cererea utilizatorului, un calendar – ceea ce necesita si un diplay adecvat..etc)

Schema de simulare din Porteus 5.2

Codul ASM

ORG 0000h ;adresa la care se incepe asamblarea - 0000h

LJMP MAIN ;se produce saltul la rutina principala

LUNI EQU 07Ah ;se pun variabilele folosite frecvent in intreruperi la adresele de sfarsit

ZILE EQU 07Bh ;ale RAM-ului intern; aceste variabile retin : luna, ziua, ora, minutul, secunda

ORE EQU 07Ch

MINUTE EQU 07Dh

SECUNDE EQU 07Eh

TICKS EQU 07Fh ;timerul ce numara cele 20 de ticuri ce formeaza o secunda

RESET_VALUE EQU 19456 ;valoarea de reset a timerului 1

DB0 EQU P1.0

DB1 EQU P1.1

DB2 EQU P1.2

DB3 EQU P1.3 ;redenumirea porturilor folosite

DB4 EQU P1.4

DB5 EQU P1.5

DB6 EQU P1.6

DB7 EQU P1.7

EN EQU P2.7

RS EQU P2.6

RW EQU P2.5

date EQU P1

ORG 001Bh ;la aceasta adresa incep rutina de intrerupere a tinerului 1

PUSH ACC ;Pentru a ne asigura ca intreruperea nu va afecta variabilele din main, vom depozita

PUSH PSW ;registrii in stiva, si ii vom scoate de acolo la terminarea intreruperii (ACC si PSW)

CLR TR1 ;inchidem timerul 1 pentru a ii reseta valoarea, copiem in partea low si high valoarea de rest

MOV TH1,#HIGH RESET_VALUE ;corespunzatoare si il redeschidem

MOV TL1,#LOW RESET_VALUE

SETB TR1

DJNZ TICKS,EXIT ;se decrementeaza tickul, daca nu e inca zero se iese

MOV TICKS,#20 ;se reseteaza valoarea (valoarea de reset va fi 20)

INC SECUNDE ;incrementarea secundelor, odata ce s-a ajuns la 20 de tickuri-> a trecut o sec

LCALL AFISARE_SEC ;se afiseaza secundele pe display

MOV A,SECUNDE ;se muta valoarea din var "secunde" in acumulator

CJNE A,#60,EXIT ;daca nu sunt numarate 60 de sec se iese

MOV SECUNDE,#0 ;se reseteaza var secunde la 0

INC MINUTE ;incrementarea minutelor odata ce s-a ajuns la 60 de sec

LCALL AFISARE_MIN

MOV A,MINUTE

CJNE A,#60,EXIT

MOV MINUTE,#0

INC ORE ;incrementarea orelor odata ce s-a ajuns la 60 de min

LCALL AFISARE_ORe

MOV A,ORE

cjne A,#24,EXIT

MOV ORE,#0

INC ZILE ;incrementarea zilelor o data ce s-a ajuns la 24 de ore

;LCALL AFISARE_ZILE

MOV A,ZILE

CJNE A,#31,EXIT

MOV ZILE,#1

INC LUNI ;incrementarea lunilor daca s-a ajuns la 30 de zile

;LCALL AFISARE_LUNI

MOV A,LUNI

CJNE A,#13,EXIT

MOV LUNI,#1

EXIT:

POP PSW ;Registrii revin la valoare de dinaintea intreruperii

POP ACC

RETI ;se iese din rutina de intrerupere

MAIN:

MOV TH1,#HIGH RESET_VALUE ;resetarea valorii timerului 1

MOV TL1,#LOW RESET_VALUE

MOV TMOD,#10h ;timerul e setat sa mearga pe 16 biti

LCALL INIT_LCD ;initializarea LCD

LCALL CLEAR_LCD ;clear LCD

CLR RS ;urmeaza o instructiune

MOV DATE,#84h

SETB EN ;setarea locului unde se vor afisa ":" intre ore si minute

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,#':'

LCALL scrie_text

CLR RS

MOV DATE,#87h

SETB EN ;setarea locului unde se vor afisa ":" intre minute si secunde

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,#':'

LCALL scrie_text

CLR RS

MOV DATE,#08Dh

SETB EN ;setarea locului unde se vor afisa ":" intre zi si luna

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,#':'

LCALL scrie_text

SETB TR1 ;se porneste timer 1

mov LUNI,#1 ;initializarea variabilelor

mov ZILE,#1

MOV ORE,#00

MOV MINUTE,#00

MOV SECUNDE,#00

MOV TICKS,#20

CALL AFISARE_ore

CALL AFISARE_min

CALL AFISARE_ZILE

CALL AFISARE_luni

SETB EA ;initializare intreruperi

SETB ET1

LOOP:

mov r1,#'0'

;JB P3.0, LOOP ; P3.0 buton de oprire

jmp loop

WAIT_LCD:

CLR EN ;procedura de asteptare a LCD-ului pentru a terminat comanda precedenta

CLR RS

SETB RW ;comanda de citire

MOV DATE,#0FFh

SETB EN

MOV ACC,DATE

CLR EN

JB ACC.7,WAIT_LCD ;daca bitul 7 este 2 LCD-ul este inca ocupat

CLR EN ;terminare comanda

CLR RW

RET

INIT_LCD: ;initializare LCD

CLR RS

MOV DATE,#38h ;bus pe 8 biti si font de 5x8

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

CLR RS

MOV DATE,#0Eh ;aprindem LCD-ul si cursorul

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

CLR RS

MOV DATE,#06h ;dupa afisarea unui caracter cursorul se muta automat un pas la dreapta

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

RET

CLEAR_LCD: ;eliberam/stergem LCD-ul

CLR RS

MOV DATE,#01h

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

RET

scrie_text: ;afisare pe LCD

SETB RS

CLR RW

MOV DATE,A

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

RET

AFISARE_SEC: ;afisare secunde

CLR RS

MOV DATE,#88h

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,SECUNDE

DA A

SWAP A

ANL A,#00001111b ;cifra ZECILOR DIN secunde

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

MOV A,SECUNDE

DA A

ANL A,#00001111b ;CIFRA UNITATILOR DIN secunde

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

RET

AFISARE_min:

CLR RS

MOV DATE,#85h

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,MINUTE

DA A

SWAP A

ANL A,#00001111b ;cifra ZECILOR DIN minute

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

MOV A,MINUTE

DA A

ANL A,#00001111b ;CIFRA UNITATILOR DIN minute

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

RET

AFISARE_ore:

CLR RS

MOV DATE,#82h

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,ORE

DA A

SWAP A

ANL A,#00001111b ;cifra ZECILOR DIN ore

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

MOV A,ORE

DA A

ANL A,#00001111b ;CIFRA UNITATILOR DIN ore

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

RET

AFISARE_zile:

CLR RS

MOV DATE,#08Bh

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,ZILE

DA A

SWAP A

ANL A,#00001111b ;cifra ZECILOR DIN zile

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

MOV A,ZILE

DA A

ANL A,#00001111b ;CIFRA UNITATILOR DIN zile

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

RET

AFISARE_luni:

CLR RS

MOV DATE,#08Eh

SETB EN

CLR EN

LCALL WAIT_LCD

MOV A,luni

DA A

SWAP A

ANL A,#00001111b ;cifra ZECILOR DIN luni

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

MOV A,luni

DA A

ANL A,#00001111b ;CIFRA UNITATILOR DIN luni

ADD A,#'0'

LCALL scrie_text

RET

end