课程设计说明书（2012 /2013学年第二学期）
课程名称：单片机应用
题目：基于单片机的简易数字钟
专业班级：自动化10-自动化（3）班
学生姓名：倪明飞
学号：100412329
指导教师：韩昱苗敬利等
设计周数：2周
设计成绩：
2013年6 月26 日
6基于单片机的数字钟课程设计报告
摘要
目录
第1章绪论
1.1 课题背景 (1)
1.2 课题来源 (2)
1.3 本章小结 (2)
第2章相关器件的结构
2.1 MCS-51的结构 (3)
2.2 CD4511 (4)
2.3 7段数码管 (6)
2.4 三极管结构 (7)
2.5 本章小结 (8)
第3章总体设计方案
3.1 原始数据及主要任务 (8)
3.2技术要求 (8)
3.3 器件清单 (8)
3.4 设计方案 (9)
3.5 总电路原理图 (9)
第4章电路的硬件设计
4.1 复位电路 (10)
4.2 时钟电路 (11)
4.3 按键电路 (11)
4.4 整点报时电路 (12)
4.5 数码管显示电路 (13)
4.6 本章小结 (14)
第5章电路的软件设计11
5.1软件程序内容 (15)
5.2 软件流程图 (15)
5.3定时程序设计 (17)
5.3.1实时时钟实现的基本方法 (17)
5.3.2 实时时钟程序设计步骤 (17)
5.4程序说明 (18)
5.5 本章小结 (18)
第6章系统仿真
6.1 PROTUES软件介绍 (18)
6.2 电子钟系统PROTUES仿真 (18)
第7章调试与功能说明
7.2 系统性能测试与功能说明 (20)
7.3 系统时钟误差分析 (20)
7.1硬盘调试 (20)
7.4 软件调试问题及解决 (20)
第8章结论与展望15
8.1 结束语 (21)
8.2 单片机的发展趋势 (21)
参考文献 (23)
附录 (23)
致谢 (35)
摘要
单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。
本论文基于单片机原理技术介绍了一款于MCS-51芯片作为核心控制器的单片机简易数字钟的设计与制作，包括硬件电路原理的实现方案设计、软件程序编辑的实现、数字钟正常工作的流程、原理图仿真实现、硬件实物的安装制作与硬件实物的调试过程。该单片机数字电子钟采用LED 数码管能够准确显示时间（显示格式为：时时，分分），可随时进行时间调整，时间可采用24 小时制显示。不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供开发，有着广泛的应用领域
关键词：单片机；数字电子钟；数码管
第1章绪论
1.1 课题背景
单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序
存储器和数据存储器截然分开的结构为多。
20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂家，如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而，常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机，它们对8051单片机一般都作了一些扩充，更有特点。其功能和市场竞争力更强，不该把它们直接称呼为MCS-51系列单片机，因为MCS只是Intel 公司专用的单片机系列型号。MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。它们的引脚及指令系统相互兼容，主要在内部结构上有些区别。目前使用的MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：基本型、增强型、低功耗型、专用型、超8位型、片内闪烁存储器型。
1.2 课题来源
现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。
数字钟往往是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。
1.3 本章小结
本文介绍的设计是针对教学所用的单片机，可以完成教学所需的功能，也可以达到实验要求。
第2章相关器件的结构
2.1 MCS-51的结构
MCS-51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式。
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端
⒉时钟: XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线: 控制线共有4根，
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
①RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷ EA/Vpp :内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能：内外ROM选择端。
② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
2.2 CD 4511
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器。其中a b c d 为 BCD 码输入，a 为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低
电平时传输数据。a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观图3是 CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
CD4511的工作原理
1.CD4511的工作真值表如下表
表3-2 CD 4511的真值表
2.锁存功能
译码器的锁存电路由传输门和反相器组成,传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。
（3）译码
CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数
据B、C进行组合，得出四项，然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。
（4）消隐
BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。消隐控制电路。
消隐输出J的电平为 J==（C+B）D+BI 如不考虑消隐BI项，便得J=（B+C）D 据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。
2.3 7段数码管
LED数码管及引脚图资料
7段LED数码管是利用7个LED（发光二极管）外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0~9等10个数字和小数点，使用非常广泛，它的外观如下：
这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp （小数点），如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。
2.4 三极管
三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。
晶体三极管的用途主要是交流信号放大，直流信号放大和电路开关。
使用晶体管作放大用途时，必须在它的各电极上加上适当极性的电压，称为“偏置电压”简称“偏压”，又“偏置偏流”。电路组成上叫偏置电路。
晶体管各电极加上适当的偏置电压之后，各电极上便有电流流动。通过发射极的电流称为“射极电流”，用IE表示；通过基极的电流称为“基极电流”，用IB表示；通过集电极的电流称为“集极电流”，用IC表示。
2.5 本章小结
本章介绍了一些基本器件结构，MCS-51，7段数码管，三极管。只有了解这些器件的结构、功能，才可以更好地更简洁地设计电路。
第3章总体设计方案
3.1原始数据及主要任务
本次课程设计的任务是采用AT89S51作为控制单元，实现数字钟的设计。（1）设计键盘输入电路（2）设计显示电路（3）合理分配地址，编写系统程序（4）利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图（5）软硬件联机调试
3.2技术要求
设计一台以MCS-51为核心的简易数字钟。用p2口控制4只段码管，四位数码管显示小时和分钟，中间的那个点来区分小时和分钟；每秒用一个LED闪烁一下；用了四个按键，分别是：选择键，确认键，加1键和减1键。时间要精准，整点报时，声音间隔一秒，并且可以调整时间、调整闪烁提示。
3.3器件清单
电阻： 200（1个） 330（7个）4.7K(1个) 470（1个）1K (5个) 10K(4个)
按键开关：5个
电容：30pF （2个）
电解电容：22μF（1个）
晶振:6MHZ（1个）
CD4511: (1个)
三极管：NPN（4个） PNP(1个)
共阴极数码管：（4个）
底座：DIP40（2个）DIP16（1个）
万能电路板：1个
AT89S51（1片）
导线若干
3.4设计方案
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。标准的频率时间信号必须做到准确稳定，通常使用石英晶体振荡电路构成数字钟。本次课程设计的内容是设计一个数字钟，由单片机通过编辑的程序控制电路，实现显示时、分的一个电子时钟。并且可以通过按键选择调整时钟时间，以及暂停的功能。
图3-1 电路方框图
3.5电路原理图
第4章电路的硬件设计
4.1 复位电路
MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。当时钟频率选用6MHz时，C取22μF，Rs约为200Ω，Rk约为1K。复位操作不会对内部RAM有所影响。
常用的复位电路如下图所示：
图复位电路图
4.2 时钟电路
时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本文用的是内部时钟方式。
电路图如下：
MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。
4.3 按键电路
按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。按键闭合过程在相应的I/O 端口形成一个负脉冲。闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在5-10ms之间。为了避免CPU多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。本文采用的是独立式按键，直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。
电路图如下：
输入信号主要是各种模式选择和调整信号，由按键开关提供。
在本实验中主要用用P0口输入按键信号，对于P0口，由于其存在高阻状态，为了实现开关功能，给其添加上拉电阻。
P0.0能选择键，按键选择要调整的时十位、时个位、分十位或分个位。
P0.1字“+“键，按一下则对应的数字加1。
P0.2字“-”键，按一下则对应的数字减1。
P0.3能确认键，。
4.4 整点报时电路
电路图如下：
4.5 数码管显示电路
数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。
数码管的工作原理
用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如图所示。
数码管共阴极接单片机P0口输出的片选信号选择点亮的数码管，从而达到了显示输出动态显示的效果。由于CD4511的驱动电流，数码管共阴极不用外加三极管或者74LS245等装置驱动数码管。
当P2口低4位某位置1时，与其相连的三极管导通，集电极为低电平，因为是共阴极数码管，所以与该三极管相连的数码管选通，显示P2口输出的数。
4.6本章小结
本章介绍的是本设计的硬件结构，单片机的相关I/O口输入输出就可以实现相应的控制功能。还介绍了单片机的复位电路和时钟电路。
第5章电路的软件设计
5.1 软件程序内容
本设计的软件程序包括主程序、中断子程序、整点报时子程序、时钟显示子程序和延时子程序等等。另外由于电路中有四个按键，还另外设计了防抖动程序来防止干扰。
5.2 软件流程图
软件程序整个流程图如下：
5.3 定时程序设计
单片机的定时功能也是通过计数器的计数来实现的，此时的计数脉冲来自单片机的内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每经过1个机器周期的时间，计数器加1。如果MCS-51采用的12MHz晶体，则计数频率为1MHz，即每过1us的时间计数器加1。这样可以根据计数值计算出定时时间，也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。MCS-51单片机的定时器/计数器具有4种工作方式，其控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对特殊功能寄存器的编程，可以方便的选择定时器/计数器两种工作模式和4种工作方式。
定时器/计数器工作在方式0时，为13位的计数器，由TLX(X=0、1)的低5位和THX 的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进位，THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX.
当定时器/计数器工作于方式1，为16位的计数器。本设计单片机定时器，所以MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1。
5.3.1实时时钟实现的基本方法
时钟的最小计时单位是秒，但使用定时器的方式1，最大的定时时间也只能达到131ms。我们可把定时器的定时时间定为50ms。这样，计数溢出20次即可得到时钟的最小计时单位：秒。而计数20次可以用软件实现。
秒计时是采用中断方式进行溢出次数的累积，计满20次，即得到秒计时。从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。要求每满1秒，则“秒”单元中的内容加1；“秒”单元满60，则“分”单元中的内容加1；“分”单元满60，则“时”单元中的内容加1；“时”单元满24，则将时、分、秒的内容全部清零。
5.3.2 实时时钟程序设计步骤
（1）选择工作方式，计算初值；
（2）采用中断方式进行溢出次数累计；
（3）从秒——分——时的计时是通过累加和数值比较实现的；
（4）时钟显示缓冲区：时钟时间在方位数码管上进行显示，为此在内部
RAM中要设置显示缓冲区，共4个地址单元。显示缓冲区从左到右依次存放时、分数值；
题目：简单51单片机数字时钟设计 院系: 物理与电气工程学院 专业：自动化专业 班级：10级自动化 姓名：苏吉振 学号：2 老师：李艾华
引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个 人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
小小电子闹钟生活学习良伴 ———一款电路极简的单片机电子钟设计详解 电路特点 这里介绍的电子钟,电路可称得上极简,它仅使用单片的20引脚单片机完成电子钟的全部功能,而笔者见到的其它设计方案均采用二片以上的多片IC实现。 电路见图1。 一片20引脚的单片机AT89C2051为电子钟主体,其显示数据从P1口分时输出,P3.0~3.3 则输出对应的位选通信号。由于LED数码管点亮时耗电较大,故使用了四只PNP型晶体管VT1~VT4进行放大。本来笔者还有一种更简的设计方案(见图2),可省去VT1~VT4及R1~R4八个元件,但这种设计由于单片机输出口的灌入电流有限(约20mA),数码管亮度较暗而不向读者介绍,除非你采用了高亮度的发光数码管。 P3.4、P3.5、3.7外接了三个轻触式按键,这里我们分别命名为:模式设定键set(P3.4)、时调整键hour(P3.5)、分调整键min(P3.7)。C1、R13组成上电复位电路。VT5及蜂鸣器Bz为闹时讯响电路。三端稳压器7805输出的5V电压供整个系统工作。此电子钟可与任何 9~20V/100mA的交直流电源适配器配合工作,适应性强。 电子钟功能 1.走时:通过模式设定键set选择为走时,U1、U2显示小时,U3、U4显示分。U2的小数点为秒点,每秒闪烁一次。 2.走时调整:通过模式设定键set选择为走时调整,按下hour键对U1、U2的走时“时”显示进行调整(每0.2秒递加1)。按下min键对U3、U4的走时“分”显示进行调整(每0.2秒递加1)。 3.闹时调整:通过模式设定键set选择为闹时调整,按下hour键对U1、U2的闹时“时”显示进行调整(每0.2秒递加1)。按下min键对U3、U4的闹时“分”显示进行调整(每0.2秒递加1)。 4.闹时启/停设定:通过模式设定键set选择为闹时启/停设定,按下min键U3的小数点点亮,闹时功能启动;按下hour键U3的小数点熄灭,闹时功能关停。 由于电路设计得极其简单,因此丰富的功能只能由软件完成,这里软件设计成为了关键。下面介绍软件设计要点。 图3为主程序状态流程。 图3 运行时建立的主要状态标志如下: flag—掉电标志。掉电后,flag内为一随机数;重新设定时间后flag内写入标志数55H。set—工作模式设定标志。 hour—走时“时”单元。 min—走时“分”单元。 sec—走时“秒”单元。 deda—走时5mS计数单元 t_hour—闹时“时”单元。 t_min—闹时“分”单元。 d_05s—0.5秒位标志。每秒钟的前0.5秒置1,后0.5秒置0,以使秒点闪烁。 o_f—闹时启/停位标志。闹时启动置1,闹时关停置0。 另外将定时器T0设定为5mS的定时中断。这里晶振频率为12MHz,因此5mS的初值为 -5000,但实际上程序还要作其它运算,使得时间偏长,经调整为-4800后试验刚好。计时单元deda每次中断均加1。走时函数判断deda>=200时即令秒单元sec加1。同理秒单元sec
基于单片机的数字时钟摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计，采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路，晶振电路，复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整，并将结果显示在数码管上。 关键词：数字钟，单片机，数码管
Abstract Author：cheng dong Tutor：wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly. The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube. Key words:digital clock SCM ; digital
程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CLOCK ORG 0100H 主程序开始: MAIN: MOV SP,#70H MOV 6EH,#00H ;显示缓存器初始值设定 MOV 6DH,#00H MOV 6CH,#00H MOV 6BH,#00H MOV 6AH,#00H MOV 69H,#00H MOV 50H,#00H ；秒，分，小时初始值设定 MOV 51H,#00H MOV 52H,#00H MOV DPTR,#0F003H ；8255端口定义，PA,PB为输出 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV 4FH,#00H MOV TMOD,#01H ；定时器T0及TL0,TH0初始值设定 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA ；开总中断 SETB ET0 ；开定时器中断 SETB TR0 循环程序开始，并显示时间： START: MOV A,50H LCALL BCD MOV 6AH,A ；显示秒十位 MOV 69H,B ；显示秒个位 MOV A,51H LCALL BCD MOV 6CH,A ；显示分十位 MOV 6BH,B ；显示分个位 MOV A,52H LCALL BCD ；调用十六进制至BCD码转换子程序 MOV 6EH,A MOV 6DH,B LCALL DIS ；调用显示子程序 LCALL KEY ；调用键盘子程序 AJMP START ；主程序结束
BCD: MOV B,#0AH ；BCD码转换子程序 DIV AB RET CLOCK: PUSH ACC ；保护现场 PUSH PSW CLR TR0 MOV TH0,#3CH ；定时参数重新设置 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC 4FH ；100ms单元加1 MOV A,4FH CJNE A,#0AH,D0 ；100ms单元=10，就秒单元加1 MOV 4FH,#00H ；100ms单元内容清0 MOV A,50H ADD A,#01H ；秒单元加1 MOV 50H,A CJNE A,#3CH,D0 ；秒单元内容=60，则秒单元清0 MOV 50H,#00H MOV A,51H ；分，时单元代码 ADD A,#01H MOV 51H,A CJNE A,#3CH,D0 MOV 51H,#00H MOV A,52H ADD A,#01H LCALL RING ；报警子程序 MOV 52H,A CJNE A,#18H,D0 MOV 52H,#00H D0: POP PSW ；出栈，退出中断子程序 POP ACC RETI RING: MOV R3,A CLR P1.0 LCALL DELL50 SETB P1.0 LCALL DELL50 DJNZ R3,RING RET 键盘子程序： KEY: JB P1.7,MSET ；秒设定子程序 LCALL DELL ；防抖动延时 JB P1.7,MSET INC 50H
单片机原理及应用课程设计报告 课题名称带温度显示的红外遥控数字钟 专业电气自动化 班级 B1031 学号 29 姓名武 X X 指导教师谢 X X 2012-6-4
目录 1.设计题目及要求 (1) 2.设计方案 (1) 2.1 主控制器型 (1) 2.2 DS1302实时显示时间的软硬件 (2) 2.3 显示方案 (2) 2.4 报警方案 (2) 2.5 键盘接口的选择 (3) 2.6 红外通信的基本原理 (3) 2.6.1 红外通信接口的硬件电路设计 (3) 2.6.2 红外发送器及原理 (3) 2.6.3 红外遥控电路原理分析 (4) 3.主要电路与程序设计 (5) 3.1 系统硬件的结构框图 (5) 3.2 单片机最小系统设计 (5) 3．3 温度电路设计 (6) 3.4 显示电路设计 (6) 3.5 声光报警电路 (6) 3.6 实时时钟模块 (7) 3.7 红外线接收电路 (7) 4.软件设计 (8) 4.1 总模块的流程图 (8) 4.2 部分主要模块的流程图 (9) 4.3 温度转换核心及其算法 (11) 4.3.1 DS18B20的内部结构 (11) 4.3.2 DS18B20的内存结构 (11) 4.3.3 DS18B20的测温功能 (11) 4.3.4 温度转换算法及分析 (12) 5.调试结果记录及分析 (15) 5.1 数码管显示的测试方法和结果 (15) 5.2 DS18B20的测试方法和结果 (16) 5.3 键盘程序的测试方法和结果 (16) 5.4 RS232模块的测试方法和结果 (16) 5.5产品最终调试 (16) 6.结论 (16) 7.参考文献 (17)
基于单片机的数字钟设计毕业设计 目录 1. 引言 (1) 2. 关于单片机 (3) 2.1单片机的发展 (3) 2.2 单片机的开发背景 (5) 2.2 单片机的开发背景 (6) 2.3 AT89S52单片机 (7) 2.3.1 AT89S52单片机引脚功能 (8) 2.3.2 AT89S52单片机硬件结构的特点 (9) 2.3.3 AT89S52单片机的硬件原理 (11) 3. 方案设计与论证 (13) 4. 系统总体结构框图 (14) 5. 系统的硬件设计 (14) 5.1 显示部分电路的设计 (14) 5.1.1 LED数码显示管的基本原理 (14) 5.1.2 数码管显示模块分析 (15) 5.1.3 LED显示电路 (16) 5.2 控制部分电路的设计 (16) 5.2.1 时钟模块 (16) 5.2.2 温度模块 (16) 5.2.3 音乐模块 (17) 5.2.4 复位模块 (17) 5.2.5 光识模块 (18) 6. 系统的软件设计 (19) .参考资料.
6.1 各模块的程序设计 (19) 6.1.1 计时程序 (19) 6.1.2 定时闹钟程序 (19) 6.1.3 温度程序 (19) 6.2 系统程序设计的总体框图 (20) 7. 系统电路的制作与调试 (21) 7.1 电路硬件焊接制作 (21) 7.2 调试的主要方法 (21) 7.3 系统调试 (21) 7.3.1 硬件调试 (21) 7.3.2 软件调试 (21) 7.3.3 联机调试 (22) 7.3.4调试中遇到的问题及解决方法 (22) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1 数字钟电路图 (27) 附录2 程序清单 (27) 附录3 英文资料 (65) 附录4 英文资料翻译 (76) 致谢 (84) .参考资料.
武汉大学电子信息学院电子系统综合设计课程论文数字钟在单片机上的实现（汇编语言） 专业： 年级： 作者：_____________ _____________ 指导教师： 2012年06 月29 日
目录 1 作品的背景与意义 (1) 2 功能指标设计 (1) 2.1设计要求 (1) 2.1.1 基本要求 (1) 2.1.2 拓展要求 (1) 2.2 功能设计方案 (1) 3 作品方案设计 (2) 3.1总体方案的选择 (2) 3.2模块划分及分析 (3) 3.3 单模块设计流程图 (3) 4 模块源程序 (7) 5 系统测试 (35) 测试数据： (36) 6 心得体会 (36)
1 作品的背景与意义 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展。 2 功能指标设计 2.1设计要求 2.1.1 基本要求 1.设计一个精确的1秒定时器； 2.根据1秒定时器，设计一个带小时、分钟、秒的时钟，并将小时、分钟、秒显 示在LED上； 3.设计小时、分钟、秒的修改按键，可分别调整小时、分钟、秒（按键设计参考 电子表）。 2.1.2 拓展要求 1.增加小时、分钟、秒的键盘直接修改功能； 2.设计闹钟功能，最多支持5个闹钟，可分别查看和修改闹钟时间，可分别设置 闹钟开关； 3.增加万年历功能。 2.2 功能设计方案 1. 实现正常走时（秒-分-时-日-月-年进位）； 2. 能够设置时间和日期； 3. 能够自动区分平闰年和大小月及2月； 4. 具有5个闹钟及其设置功能； 5. 在任何设置状态下，修改位会闪烁显示。
基于单片机的数字钟设计及时间校准研究﹡ 陈姚节戴泽军 （武汉科技大学计算机学院 430081 ） 摘要用单片机来设计数字钟，软件实现各种功能比较方便。但因软件的执行需要一定的时间，所以就会出现误差。对比实际的时钟，查找出误差的来源，并作出调整误差的方法，使得误差近可能的小，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。 1 , 串 使用。采用一个频率为 11.0592 MHz 的晶振构成时钟电路。系统原理图如图 1 ： 图1 系统原理图 2．软件实现与流程 2.1 主程序
由于系统的主要功能都是有程序中断来完成的，主程序基本上没什么事可做，但因键盘扫描是通过程序查询的方式实现的，所以主程序只循环扫描键盘。主程序流程图如图2所示： 2.2 定时和串口程序 2.3 数据的显示与刷新 更新显示器涉及到两个操作：发数据和改片选信号。但实践发现，代码中无论是先改片选信号还是先发数据信号，都会出现重影（即相邻两位显示差不多）这也是动态扫描引起的。实践先该片选，则前一位的数据会在下一位显示一段时间；先发数据，则后一位的数据会在前一位显示一段时间。因而出现重影。解决这个问题的办法是先进行一个消影操作，然后再发片选，最后发数据。这样就很好地解决了重影问题。这样做的关键在于，在极短
的一段时间内让显示器都不亮，等一切准备工作都做好了以后再发数据，只要显示频率足够快，是看不出显示器有闪烁的（程序用定时中断频率作为显示更新频率，在表 1 中，只当更新率??00 赫兹时，才发现显示器有闪烁）。这段显示程序代码如下： P1=0 x00; // 消影 作为一次还是多次处理，必须有一个标准。程序中我用到了一个标志位，相当于中断系统的中断标志。当用户按下键时，标志清零，松开键时，标志恢复；键按下超过一定时间（靠一扫描计数器判定）后，恢复标志，则经过一定的时间延迟（也靠一扫描计数器判定）可以响应一次按键（即一次按键的多次响应）。而事实上，键盘响应程序就是一个事件触发器，键盘的每一个状态（按下，松开, 点击）都可能引发一段响应程序（如：重新设定键按下 =>
8位数码管显示电子时钟c51单片机程序 时间：2012-09-10 13:52:26 来源：作者： /* 8位数码管显示时间格式 05—50—00 标示05点50分00秒 S1 用于小时加1操作 S2 用于小时减1操作 S3 用于分钟加1操作 S4 用于分钟减1操作 */ #include
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计，采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路，晶振电路，复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整，并将结果显示在数码管上。
1 引言 (3) 2 单片机介绍 (4) 3 数字钟硬件设计 (4) 3.1系统方案的确定 (4) 3.2功能分析 (4) 3.3数字钟设计原理 (5) 3.3.1键盘控制电路 (5) 3.3.2晶振电路 (6) 3.3.3复位电路 (7) 3.3.4数码显示电路 (7) 4.数字钟的软件设计 (8) 4.1程序设计内容 (8) 4.2源程序 (9)
1 引言 在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路和软件电路的设计，让单片机得到广泛的应用，几乎是从小的电子产品，到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用，而数字钟是其中最基本的，也是最具有代表性的一个例子[1]，用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置。因为机具有体积小、功耗低、功能强、性价比高、易于推广应用的优点，在自动化装置、智能仪器表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用[2]，因此具有很大的研究价值。
单片机电子时钟L C D 显示 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
单片机综合实验报告 题目：电子时钟（LCD）显示 班级： 0310405班 学号： 学生姓名：张金龙 指导老师：高林 2013年 6 月 17 日 一、实验内容： 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： ●使用字符型LCD显示器显示当前时间。 ●显示格式为“时时：分分：秒秒”。 ●用4个功能键操作来设置当前时间，4个功能键接在～引脚上。 功能键K1～K4功能如下。 ●K1—进入设置现在的时间。 ●K2—设置小时。 ●K3—设置分钟。 ●K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：00：00”，然后开始计时。
二、实验电路及功能说明 1)单片机主控制模块 以AT89C51单片机为核心进行一系列控制。 2)时钟显示模块 用1602为LCD显示模块，把对应的引脚和最小系统上的引脚相连，连接后用 初始化程序对其进行简单的功能测试。测试成功后即可为实验所用，如图： 3)时间调整电路 用4个功能键操作来设置当前时间，4个功能键接在～引脚上。功能键K1～ K4功能如下。K1—进入设置现在的时间。K2—设置小时。K3—设置分钟。 K4—确认完成设置。如图： 三、实验程序流程图： 主程序： 时钟主程序流程 子程序：
四、实验结果分析
实验结果及分析：单片机的晶振可以根据要求设定。6MHZ为和现实时间显示相同。实验采用12MHZ晶振采用方式1定时,选取50ms采用20次中断达到一秒，采用查表方式控制LCD显示。当烧入程序后开始运行，根据初始值设定可以观察到显示的时间，这里为了更明显观察显示数据变化把起始值设为 23：59：50 运行后显示 ，K1为进入现在设置时间，当按下K1后显示 ，和实验要求相比较，实现了按下K1进入现在时间设置，按下K4确认完成时间设置的功能；不同之处: 当进入时间设置时在按下K1设置小时，再次按下K1是设置分钟。增加功能：进入时间设置并选择设置位置后K2键位数字增加功能，K3键为数字减小功能。根据仿真结果能够确定编程正确，基本实现了所有功能，而且有所改进。 五、心得体会 每次做单片机实验都会有不同的等收获，而这次的实验让我感觉收获更大。这次的实验让我巩固了以往所学，而且锻炼了自己发现问题解决问题的能力。在编程过程，发现自己对C语言很生疏，很多 技巧和函数运用都不会，通过参考资料和询问同学终于让我完成了程序，并实现了程序的功能。这不仅提高了自己动手能力，也培养了自己的思考能力。 这次在编程过程中学到了很多新东西，特别是LCD的显示，在设定的显示字符后，正确编译后显示各种设定值，LCD显示16位字 符，在最初编程时编译正确但是LCD上的显示字符有缺失，显示不 完整，经过不断调试发现空格同样占据字符，只有所有字符不超过 16位且位置正确时才能完整正确显示。时间的显示需要每一个显示 的位子有定义，而且要给“：”留下特定位子。同时编程时发现还可以显示其他如日期。但本实验不需要且很难完成最终没实现。
毕业设计 中图分类号： 基于单片机控制的电子时钟设计 专业名称：应用电子技术 学生姓名：王明宗 导师姓名：王春霞 职称：讲师 焦作大学机电工程学院 2012年 12 月
中图分类号：密级： UDC：单位代码： 基于单片机控制的电子时钟设计 Based on single-chip microcomputer control the design of the electronic clock 姓名王明宗学制3年 专业应用电子技术研究方向电子技术 导师王春霞职称讲师 论文提交日期2012.12.20 论文答辩日期2012.12.31 焦作大学机电工程学院
摘要 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。所以数字电子钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，并在数码管上显示相应的时间。 关键词：单片机 AT89S51 电子时钟
ABSTRACT Modern life people pay more and more attention to up the concept of time, can say time and money off the equal sign. For those who grasp of time is very strict and accurate person or thing, it is not accurate time will bring very big trouble, so to digital tube for display clock than pointer clock showed a lot of advantages. Digital tube display time simple and fast reading, time accurate display to seconds. So the digital clock accuracy, stability is far more than the old mechanical clock. And mechanical dependent on the crystal oscillators, may lead to error. In this design, we adopt LED digital tube display, points, SEC to 24 hours time way, according to the principle of dynamic display of digital tube to show that AT89S51 chip as the core, with the necessary circuit, design a simple electronic clock, it consists of 4.5 V dc power supply, through the digital tube can accurately display the time, adjusting time, and in the digital tube display the corresponding time. Key word:SCM AT89S51 electronic clock
课题四基于单片机的数字钟的设计 一、设计要求 （1）系统实现每日24小时的时钟，用数码管显示时、分、秒。 （2）实现时间的调整。 （3）实现整点报时功能。 二、提交的文件 1、毕业论文 2、原程序或原文件 3、产品调试运行结果 三、资料 3.1 设计思想 单片机控制系统是整个控制系统的核心，它完成整个系统的信息处理及协调功能。本次我们选用ATMEL公司的AT89C51芯片；其功能强大，兼容性好。AT89C51是与8051兼容的CHMOS微控制器。与CHMOS工艺的8051一样，支持软件选择的空闲和掉电两种节电方式。 在AT89C51的P2.0—P2.3是数码管的段选；P2.4—P2.6是数码管的位选。P1.0和P1.1是发光二极管。是显示制式切换后的工作制式.P1.2是蜂鸣器，作闹铃和准点报时用。P0.0—P0.7是按键的判断输入口，是对时间调整\闹铃时间设置,和其他功能的区分。 3.2系统框图
图3-1 第4节硬件设计4.1元器件清单 表4-1 元器件清单表
码管 F3 5.2程序代码 k0 bit p0.0 k1 bit p0.1 k2 bit p0.2 k3 bit p0.3 k4 bit p0.4 k5 bit p0.5 k6 bit p0.6 k7 bit p0.7 xiaoshi data 2ah fengzhong data 2bh
miao data 2ch org 0000h jmp start org 000bh jmp tim0 start: mov sp,#70h ;设置堆栈在70H mov 28h,#00 ;显示寄存器初值为12H mov 2ah,#12h mov 2bh,#00 mov 2ch,#00 mov tmod,#00000001b mov th0,#high(65536-4000) mov tl0,#low(65536-4000) mov ie,#10000010b mov r4,#250 setb tr0 loop: jb p0.0,n2 call delay mov a,2ch add a,#01h da a mov 2ch,a cjne a,#60h,n1 mov 2ch,#00 n1: jnb p0.0,$ call delay n2: jb p0.1,n4 call delay mov a,2bh add a,#01h da a mov 2bh,a cjne a,#60h,n3 mov 2bh,#00 n3: jnb p0.1,$ call delay n4: jb p0.2,loop call delay mov a,2ah add a,#01 da a mov 2ah,a cjne a,#24h,n5 mov 2ah,#00
钟〔★〕这里用了两种编写方法（即汇编语言与C语言） （1．开机时，显示12：00：00的时间开始计时； （2．P0.0/AD0控制“秒”的调整，每按一次加1秒； （3．P0.1/AD1控制“分”的调整，每按一次加1分； （4．P0.2/AD2控制“时”的调整，每按一次加1个小时； 2．电路原理图 3．系统板上硬件连线 （1．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A－H端口上； （2．把“单片机系统：区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上； （3．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分别用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP3、SP2、SP1端口上； 4．相关基本知识 （1．动态数码显示的方法 （2．独立式按键识别过程 （3．“时”，“分”，“秒”数据送出显示处理方法 5．程序框图 6．汇编源程序 SECOND EQU 30H MINITE EQU 31H HOUR EQU 32H HOURK BIT P0.0 MINITEK BIT P0.1 SECONDK BIT P0.2 DISPBUF EQU 40H DISPBIT EQU 48H T2SCNTA EQU 49H T2SCNTB EQU 4AH TEMP EQU 4BH ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV SECOND,#00H MOV MINITE,#00H MOV HOUR,#12 MOV DISPBIT,#00H MOV T2SCNTA,#00H MOV T2SCNTB,#00H MOV TEMP,#0FEH LCALL DISP
第一部分设计任务和要求 1.1 单片机课程设计内容 利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。 1.2 单片机课程设计要求 1．能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示； 2．能实现调时功能； 3．能实现12/24小时制切换； 4．能实现8：00—22：00整点报时功能。 1.3 系统运行流程 程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。 第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 1．程序设计及调试 根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。 2．硬件焊接及调试 根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。
3．后期处理 对设计过程进行总结，完成设计报告。 2.2 单片机系统方框图 2.2 单片机系统流程图 主流程图键盘扫描流程图
时钟流程图 第三部分主要器件及简介 3.1 主要器件 1. STC89C51单片机； 2．LCD1602液晶显示屏； 3.2 主要器件简介 1．STC89C51单片机简介 STC89C51是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率 为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的 Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系 统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。 2．LCD1602液晶显示屏简介
课程设计说明书（2012 /2013学年第二学期） 课程名称：单片机应用 题目：基于单片机的简易数字钟 专业班级：自动化10-自动化（3）班 学生姓名：倪明飞 学号：100412329 指导教师：韩昱苗敬利等 设计周数：2周 设计成绩： 2013年6 月26 日
6基于单片机的数字钟课程设计报告 摘要 目录 第1章绪论 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题来源 (2) 1.3 本章小结 (2) 第2章相关器件的结构 2.1 MCS-51的结构 (3) 2.2 CD4511 (4) 2.3 7段数码管 (6) 2.4 三极管结构 (7) 2.5 本章小结 (8) 第3章总体设计方案 3.1 原始数据及主要任务 (8) 3.2技术要求 (8) 3.3 器件清单 (8) 3.4 设计方案 (9) 3.5 总电路原理图 (9) 第4章电路的硬件设计 4.1 复位电路 (10) 4.2 时钟电路 (11) 4.3 按键电路 (11) 4.4 整点报时电路 (12) 4.5 数码管显示电路 (13) 4.6 本章小结 (14) 第5章电路的软件设计11 5.1软件程序内容 (15) 5.2 软件流程图 (15) 5.3定时程序设计 (17) 5.3.1实时时钟实现的基本方法 (17) 5.3.2 实时时钟程序设计步骤 (17) 5.4程序说明 (18) 5.5 本章小结 (18) 第6章系统仿真
6.1 PROTUES软件介绍 (18) 6.2 电子钟系统PROTUES仿真 (18) 第7章调试与功能说明 7.2 系统性能测试与功能说明 (20) 7.3 系统时钟误差分析 (20) 7.1硬盘调试 (20) 7.4 软件调试问题及解决 (20) 第8章结论与展望15 8.1 结束语 (21) 8.2 单片机的发展趋势 (21) 参考文献 (23) 附录 (23) 致谢 (35)
郑州科技学院 《单片机原理及应用》课程设计 题目基于单片机数字钟的设计与实现学生姓名连盼盼 专业班级12级通信工程1班 学号201251022 院（系）信息工程学院 指导教师王清珍 完成时间2015年月日
目录 0引言 (1) 1设计方案 (2) 2系统设计 (6) 2.1硬件原理 (6) 2.2 软件流程图 (14) 3实验与仿真 (16) 4结论 (18) 参考文献 (19) 附录1 原理图 (20) 附录2 源程序 (21)
0引言 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)。从应用领域来看，单片机主要用来控制，所以又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器。单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。1975年，美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000；此后，各个计算机公司竞相推出四位单片机。四位单片机的主要应用领域有：PC机的输入装置，电池充电器，运动器材，带液晶显示的音/视频产品控制器，一般家用电器的控制及遥控器，电子玩具，钟表，计算器，多功能电话等。1972年，美国Intel公司首先推出8位微处理器8008，并于1976年9月率先推出MCS-48系列单片机。8位单片机由于功能强，被广泛用于自动化装置、智能仪器仪表、智能接口、过程控制、通信、家用电器等各个领域。1983年以后，集成电路的集成度可达几十万只管/片，各系列16位单片机纷纷面市。这一阶段的代表产品有1983年Intel 公司推出的MCS-96系列，1987年Intel推出了80C96，美国国家半导体公司推出的HPC16040，NEC公司推出的783XX系列等。16位单片机主要用于工业控制，智能仪器仪表，便携式设备等场合。 随着高新技术只智能机器人，光盘驱动器，激光打印机，图像与数据实时处理，复杂实时控制，网络服务器等领域的应用与发展，20世纪80年代末推出了32位单片机，如Motorlora公司的MC683XX系列，Intel 的80960系列，以及近年来流行的ARM系列单片机。32位单片机是单片机的发展趋势，随着技术的发展及开发成本和产品价格的下降，将会与8位单片机并驾齐驱。近年来，64位单片机在引擎控制，智能机器人，磁盘控制，语音图像通信，算法密集的实时控制场合已有应用，如英国
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (1) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (3) 4 调试分析及说明 (4) 5 结论 (5) 参考文献 (5) 课设体会 (6) 附录1 电路原理 (8) 附录2 程序清单 (8) 电子钟的设计与仿真 赵伟成都理工大学工程技术学院电气工程及其自动化3班 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片
机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以 AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间