AT89S51单片机的数字时钟
摘要：
随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。本次设计的数字时钟电路采用AT89S51单片机作为核心，对于数字电子时钟采用直观的数字显示（LED），可以同时显示时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能，功耗小，使用寿命长，误差小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。
~~~~~~目录~~~~~~
一、设计要求与方案论证 (3)
1.1 设计要求 (3)
1.2 系统基本方案选择和论证 (3)
1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (3)
1.2.2 显示模块选择方案和论证 (4)
1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (5)
1.2.4 电源的选择方案与论证 (5)
二.系统的硬件设计与实现 (6)
2.1 电路设计框图 (6)
2.2 系统硬件概述 (6)
2.3 主要单元电路的设计 (8)
2.3.1单片机主控制模块的设计 (8)
2.3.2电源电路模块的设计 (8)
2.3.3校时校分电路设计 (9)
2.3.4显示模块的设计 (9)
三、系统的软件设计 (10)
3.1主程序部分 (11)
3.2计时显示中断子程序部分 (12)
3.3校分显示子程序部分 (15)
3.4校时显示子程序部分 (16)
四. 指标测试 (17)
4.1 测试仪器 (17)
4.2硬件测试 (17)
4.3软件测试 (18)
4.４测试结果分析与结论 (18)
4.4.1 测试结果分析 (18)
4.4.2 测试结论 (18)
五、作品总结与设计感想 (18)
参考文献 (19)
附录一：汇编语言源程序 (20)
附录二：PCB印刷版图 (23)
一、设计要求与方案论证
1.1 设计要求：
（１）基本要求
（a）具备显示时、分等功能；
（b）具备时、分校准功能；
1.2 系统基本方案选择和论证
1.2.1单片机芯片的选择方案和论证：
方案一：
采用89C51芯片作为硬件核心，其内部采用Flash ROM，具有4KB ROM 存储空间,能于3V 的超低压工作，但
运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术,烧入程序时需要专门的C编程器（当前可用的实验烧写开发板只支持具有ISP在线编程功能的AT89S＊＊系列的芯片），当在对电路进行调试时，更显麻烦，并且增加了造价，
方案二：
采用89S51芯片作为主控模块，AT89S51是MCS-51系列单片机目前运用较多的一种芯片，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作，而且具备ISP在线编程技术，方便对电路进行调试.但由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。针对该问题，可采用易于插拔的芯片插槽，芯片的程序烧写用专门的实验板进行烧写（当前可用的实验烧写开发板支持AT89S＊＊系列）.AT89S51单片机的功能引脚图如下图所示:
AT89S51单片机的功能引脚图
所以选择采用AT89S51作为主控制系统.
1.2.2 显示模块选择方案和论证：
方案一：
采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.
方案二：
采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示.
方案三：
采用LED数码管进行静态显示,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用静态显示法与单片机连接时,占用的单片机口线少（采用十二小时制显示，以P0、P1、P2口分别作为分、十分、小时位显示段码输出，而十小时位只需要显示1或者不显示，故只要用到P3口的两个引脚P3.1和P3.2作为显示段码输出即可）。
共阳极8段数码管引脚图
所以采用了LED数码管作为显示。
1.2.3时钟芯片的选择方案和论证：
方案一：
采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，精度也较高,工作电压2.5V～5.5V范围内，功耗也较低，但价格比较贵，且目前市场上采购不到
方案二：
直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现时、分、秒计数。采用此种方案实现虽然有一定的时间误差，但可减少少芯片的使用，节约成本，易于实现，符合初学者实验选用。
所以采用方案二。
1.2.4 电源的选择方案和论证：
本设计中，电源模块采用的是通过变压.整流再稳压，将220V的交流市电变成5V的直流电源供电，采用此方案的主要好处就是该电源电路的各个模块电路技术都已很成熟，容易制作，并且能够直接使用220V的交流市电
1.3 电路设计最终方案决定
综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用AT89S51作为主控制系统; 通过软件编程采用定时器定时实现秒.分.时计时;LED数码管静态显示时间。
二.系统的硬件设计与实现
2.1 电路设计框图
2.2 系统硬件概述
本实验设计的单片机控制数字钟硬件结构简单，所需元器件少，价格低廉，制作容易.单片机选用带flash ROM的AT89S51作为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路是通过软件定时计数的方式实现，它是一种性能较高、低成本、并且可进行实时编程校准时间的时钟电路，从而实现对时、分、秒进行计时；AT89S51的P0口＼P1口＼P2口＼P3口各接一个共阳极数码管，直接驱动显示时间构成显示部份，显示方法采用静态显示方式，P0口和P1口所接的数码管分别显示分与十分，P2口所接的数码管显示小时，为了和分钟数字区别开，该数码管的小数点常亮，P3口的P3.0和P3.1分别接第四个数码管的b\c段显示1,即十小时，如果不到十小时，则不显示。小时为12进制，分为60进制.时钟为12MHZ的晶振，外部中断0（P3.2口INT0）和外部中断1（P3.3口INT1）各接一按钮分别进行校分与校时，复位按钮清零.总设计原理图如图-1所示.
图
-1
电
路
总
设
计
原
理
图
2
.3
主
要
单
元
电
路
的设计
2.3.1单片机主控制模块的设计
AT89S51单片机为40引脚双列直插芯片,共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部12MHZ晶振的一端和30pF电容,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部12MHZ晶振的另一端和30pF 电容,在片内它是振荡器倒相放大器的输出.第9引脚为复位输入端, 复位电路采用上电复位和按钮复位，由一个10uF的电容和一个按钮及51K、2.2K电阻各一个构成.20引脚为接地端,40引脚为电源端. 如图-2 所示
图-2 主控制系统
2.3.2电源电路模块的设计
51系列单片机需要5直流稳压电源.如图－3所示：将220V交流电通过变压器降压，变压器选择5W，次级电压为12V,然后由桥式整流并经100uF电容滤波后得到约18V的直流电压，再经三端稳压器7805稳压和0.01uF瓷片电容进行高频滤波、100uF电容滤波，最后得到5V的稳定直流电源给系统供电。电路如图-3所示
图-3 电源电路
2.3.3校时和校分电路
由P3.3外接一个按钮开关到地作为校时键，由P3.2外接一个按钮到地作为校分键。（具体电路如原理图所示）。
2.3.4显示模块的设计
因为P口的灌电流在15mA左右，可直接驱动数码管。由P0口和P1口各外接一个共阳极数码管，直接驱动，P0所接数码管显示分，P1所接数码管显示十分，小数点不点亮。P2口外接一个共阳极数码管显示小时，但小数点要点亮，用以分隔时分。P3口的P3.1和P3.0分别外接到一数码管的b段和c段，显示十小时，如果不到十小时，该两段灭。小时的显示进制为12进制。具体电路如图-4所示
图-4 显示电路原理图
三、系统的软件设计
软件系统分四个部分：方程序部分，计时显示中断子程序部分，校时中断子程序部分，校分中断子程序部分（整体程序流图如图-A），分别介绍如下：
图-A 整体程序流图
3.1主程序部分
主程序流程图如图-B示，主要有设置堆栈；清R0（50mS计数器）、清R2（秒计数器），清R3（分计数器），清R4（十分计数器），清R5（小时计数器），清R6（十小时计数器）；设置定时器，设置中断等。
图-B主程序流程图
汇编语言源程序如下：
ORG 0000H ;主程序从0000H开始
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP MINUTE ;外中断0校分
ORG 000BH
LJMP COUNT ;定时中断输出显示
ORG 0013H
LJMP HOUR ;外中断1校时
MAIN: MOV SP,#50H ;设置堆栈
MOV R0,#00H ;设置50ms计数器初值
MOV R2,#00H ;设置秒计数器初值
MOV R3,#00H ;设置分计数器初值
MOV R4,#00H ;设置十分计数器初值
MOV R5,#00H ;设置小时计数器初值
MOV R6,#00H ;设置十小时计数器初值
SETB PT0 ;定时器0中断优先
SETB EA ;中断总允许
SETB ET0 ;定时中断0允许
SETB EX0 ;外部中断0允许
SETB EX1 ;外部中断1允许
SETB IT0 ;外部中断0为脉冲触发方式
SETB IT1 ;外部中断1为脉冲触发方式
MOV TMOD,#01H ;定时器0工作于方式1（定时）
MOV TL0,#0B0H ;定时器0装入50ms计数初值
MOV TH0,#3CH
SETB TR0 ;启动定时器0
SJMP $ ;等待中断
3.2 计时显示中断子程序部分
图-C 计时中断子程序流程图
汇编语言源程序如下：
COUNT: INC R0
CJNE R0,#14H,XIAN ;判断计时是否满1秒，不满转XIAN
MOV R0,#00H ;重设50ms计数器初值
INC R2
CJNE R2,#3CH,XIAN;判断计时是否满1分，不满转XIAN
MOV R2,#00H ;重设1s计数器初值
INC R3
CJNE R3,#0AH,XIAN ;判断计时是否满10分，不满转XIAN
MOV R3,#00H ;重设1分计数器初值
INC R4
CJNE R4,#06H,XIAN ;判断计时是否满1小时，不满转XIAN
MOV R4,#00H ;重设10分计数器初值
INC R5
CJNE R5,#03H,X1 ;判断小时计数是否为3，不是转X1
MOV 20H,R6 ;小时计数为3，取出10小时计数值
JB 20H.0,X2 ;10小时计数值最低位为1（即十小时位此时显示1），则转X2
LJMP XIAN ;10小时计数为最低位为0（即十小时位此时显示0）输出显示X1: CJNE R5,#0AH,XIAN ;判断小时计数是否为10，不是转XIAN
LJMP X3 ;小时计数为10，则转X3
X2: MOV R5,#01H
MOV R6,#00H
LJMP XIAN ;13点等换成1点显示
X3: MOV R5,#00H ;小时计数满10，则R5清零
INC R6 ;10小时计数值加1
XIAN: MOV DPTR,#WDBZ
MOV A,R3
MOVC A,@A+DPTR ;取出显示分的段码
MOV P0,A ;从P0输出显示分
MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR ;取出显示十分的段码
MOV P1,A ;从P1输出显示十分
MOV A,R5
MOV DPTR,#YDBZ
MOVC A, @A+DPTR ;取出显示小时的段码
MOV P2,A ;从P2输出显示小时
SETB C
MOV 20H,R6
ANL C,/20H.0 ;十小时计数器的最低位为1，从P3输出显示十小时位为1，否则为0
MOV P3.0,C
MOV P3.1,C
MOV A,#0B0H ;T0重装50ms计数初值
ADD A,TL0
MOV TL0,A
MOV TH0,#3CH
RETI ;中断返回
WDBZ: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB 92H,82H,0F8H,80H,90H ;共阳极段码表，用于显示分和十分
YDBZ: DB 40H,79H,24H,30H,19H
DB 12H,02H,78H,00H,10H ;共阳极段码表，用于显示小时（小数点常亮）3.3 校分显示中断子程序部分
图-D 校分显示中断子程序流程图
汇编语言源程序如下：
MINUTE:INC R3
CJNE R3,#0AH,Y1 ;分计数为10则转Y1
MOV R3,#00H ;分计数器重装初值
INC R4
CJNE R4,#06H,Y1 ;十分计数器为6则转Y1
MOV R4,#00H ;十分计数器重装初值
Y1:MOV A,R3
MOV DPTR,#WDBZ
MOVC A,@A+DPTR ;取出分显示段码
MOV P0,A ;从P0输出显示分
MOV A,R4
MOV DPTR,#WDBZ
MOVC A,@A+DPTR ;取出十分显示段码
MOV P1,A ;从P1输出显示十分
RETI
3.4 校时中断子程序部分
图-E 校时中断子程序流程图
汇编语言源程序如下：
HOUR: INC R5
CJNE R5,#03H,XX1 ;小时计数不为3转XX1
MOV 20H,R6 ;小时计数为3，取出十小时计数值
JB 20H.0,XX2 ;十小时计数值最低位为1转XX2
LJMP XIANZ
XX1: CJNE R5,#0AH,XIANZ ;小时计数不为10转XIANZ LJMP XX3 ;小时计数为10转XX3
XX2: MOV R5,#01H ;13点等换成1点显示
MOV R6,#00H
LJMP XIANZ
XX3: MOV R5,#00H ;小时计数满10，R5清零，R6加1
INC R6
XIANZ: MOV A,R5
MOV DPTR,#YDBZ
MOVC A,@A+DPTR ;取出小时显示段码
MOV P2,A ;从P2输出显示小时
SETB C
MOV 20H,R6
ANL C,/20H.0 ;十小时计数值最低位为1，从P3输出显示十小时
MOV P3.0,C
MOV P3.1,C
RETI
四、电路测试
4.1 测试仪器
4.２硬件测试
该数字钟的电路系统较大，对于焊接方面更是不可轻视，庞大的电路系统中只要出于一处的错误，则会对检测造成很大的不便，而且电路的交线较多，对于各种锋利的引脚要注意处理，否则会刺破带有封皮的导线，使电路造成短路现象，另外，买来的元器件要先进行检测，如果有坏的器件要进行更换，还有就是要注间元器件的正确放置与安装以及布线的合理，便于成品电路的检测与维护。
在本数字钟的设计调试中遇到了很多的问题。回想这些问题，其实只要认真思考很多功能都是可以避免的，以下为主要的问题：
（1）电路做成后，数码管有显示，但是不能正常计时走钟
解决：通过检测，查出单片机AT89S51的31脚EA 引脚没有接5V的电源作为高电平（因为该系统中没有扩展外部程序存储器，故电路通电工作后，其内部程序执行应该从内部程序存储单元开始，也即EA引脚要接高电平。通常引脚悬空也可看成是接高电平，但是本次设计中选的用芯片AT89S51内部采用的是CMOS结构，不能将悬空等同为接高电平，而必须接5V的电源作为高电平才能正常工作），用导线将31脚接到电源，问题就得到解决
（2）十分位对应的数码管，显示乱码
解决：将单片机AT89S51取下，再用万用表（或用5V的电源）分别检测十分位显示对应的数码管引脚与芯片连接引脚之间的电路，可将万用表的黑表笔（内置电池的正极）接共阳极数码管的公共端，再用红表笔（内置电池的负极）分别接该数码管的各段码引脚看点亮顺序是否正确。通过检测，发现其中a段和b段的连线弄错了，将其换接过来，问题就得到解决
4.３软件测试
数字钟的功能虽然比较少，但是程序也较为复杂，特别对于初学者的我来说更是如此,所以在编写程序和调试时出现了相对较多的问题。最后经过多次的模块子程序的修改，一步一步的完成，最终解决了软件。在软件的调试过程中主要遇到的问题如下：
1烧入程序后，数码管能显示，也能走钟，但时间明显跳动很快，时间不正确
解决：通过检查延时子程序以及循环累计秒、分、时子程序，发现将50mS延时子程序循环20次得到的秒钟数错误当作分钟数计时，从而使时间出现错误。将程序进行修改，增加R0作为50mS的20次循环计数器得到秒，而把R2的计数次数修改为60次（即得到分钟数），从而解决了该问题
2．烧入程序后，电路能够正常计时走钟，但小时位对应的LED数码管显示的是乱码
解决：在检查硬件电路正常的情况下，对程序进行检查，发现在显示子程序中，小时位的取段码指令漏写了，从而使小时位的显示是乱码。加上取段码指令MOVC A,@A+DPTR 后问题就得以解决，通电试验显示正常
4.４测试结果分析与结论
4.４.1 测试结果分析
（1）．在测试中遇到发光二极管、LED数码管为不显示时,首先使用试测仪对电路进行测试,观察是否存在漏焊,虚焊,或者元件损坏.
（2）．LED 数码管显示不正常，还有亮度不够，首先使用试测仪对电路进行测试,观察电路是否存在短路现象。若硬件无误后再查看烧写的程序是否正确无误，对程序进行认真修改。
4.4.2 测试结论
经过多次的反复测试与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计同时提高了设计能力以及对电路的分析能力.同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强.同时对所学的知识得到很大的提高与巩固.对于初学者来说，更是大有益处，能把理论联系实际运用，学到更多的知识，真正将这门课程所包含的知识用于实际生活中的具体创造和设计中
五、作品总结与设计感想
通过这次单片机课程设计，发现了自身所学知识存在许多的不足和问题，同时也学到了不少东西，提高了动手实践的能力.
在整个设计过程中，从设计方案的确定，到具体电路的设计，最后到总体电路的联接构建以及程序的编写烧制，整个设计工程量是比较大的，单靠个人能力，很多方面考虑不周，有的地方甚至毫无头绪，想不出具体方案，因此，绝对不能心急，不明白的地方和其它的同学共同讨论研究，毕竟群策群力办法要多些，碰上实在不能解决的问题，就去找辅导老师，通过老师的指点，把问题彻底搞清楚并加以掌握，就比如这次设计中，我把硬件电路都做好，并认真的检测了硬件电路以确认无误，而且程序也是经过仔细推敲和多次检查了确认是对的，但是程序写入通电试用时，电路总是不能正常工作，不能按设计要求计时走钟，我左思右想，就是想不出来哪里出了问题，后来去问老师，才知道本次设计中我选用的芯片AT89S51内部是CMOS结构，不能将引脚悬空视为接高电平，而是必须接电源作为有效高电平，要构成单片机最小系统，AT89S51的31脚EA引脚要接高电平（系统无片外扩展程序存储器，故系统开机后，程序要从片内程序存储单元开始执行，即31脚要接高电平，否则系统不能正常工作），通过老师讲解指点后，我重新把31脚接上电源再试，电路能够正常工作，问题得到解决，解决问题的同时，我又学到许多知识，弄明白了一些原来还不完全懂的问题，比如怎样构成单片机最小系统以及芯片的内部结构和使用要求等等。另外，在这次设计过程中，我还查阅了许多相关资料，通过参考和研究别人的一些设计，使自己的设计思路更加周密，全面，从而使设计出来的作品也更加完善和高质量。
作为初学者，尽管这次设计中遇到了许多难题，但也都一一得以解决。比如程序编写中，由于思路不清晰，开始时遇到了很多的问题，经过静下心来思考，和同学们的共同讨论，理清
了思路，反而得心应手；在电路焊接时虽然没什么大问题，但从中也知道了焊接在整个作品中的重要性，电路工程量大，不能心急，一个个慢慢来不能急于求成。反而达到事半功倍的效果。对电路的设计、布局要先有一个好的构思，才显得电路板美观、大方。通过此次设计，也使我知道了做任何事都要有一颗平常的心，不要想着走捷径，一步一个脚印，把每一步都认认真真做好了，才能取得最后的成功，同时也练就了我的耐心，做什么事都要有耐心，不要遇到困难就退缩，而是要静下心来去寻找解决的办法，否则很难有最后的成功。在此过程中，充分发挥人的主观能动性，自主学习，学到了许多没学到的知识，另一方面，碰到问题注意与同学和老师协作，讨论，寻求好的解决方案，最终较好的完成了作品完，完成了最初的设想，达到了预期的目的。虽然此次课程设计的作品有些简单，但是通过自己的努力最终把电路成功设计出来，个人觉得还是很有成就感的，更为重要的是实实在在学到了不少东西，使自己这方面的知识技能有了很大的进步。因此，我自己觉得这次课程设计对我而言算得上是一次全新的尝试，也是一个小小的成功，更是一次很好的锻炼，让我有了全方位的提高和进步。
参考文献
1李广弟朱月秀冷祖祁编单片机基础（第三版）北京航天航空大学出版社2007
2陈正振编电子电路设计与制作广西交通职业技术学院信息工程系2007
3杨子文编单片机原理及应用西安电子科技大学出版社2006
4 王法能编单片机原理及应用科学出版社2004
5电子制作2004年第7期
附录一:整机汇编语言源程序
ORG 0000H ;主程序从0000H开始
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP MINUTE ;外中断0校分
ORG 000BH
LJMP COUNT ;定时中断输出显示
ORG 0013H
LJMP HOUR ;外中断1校时
MAIN: MOV SP,#50H ;设置堆栈
MOV R0,#00H ;设置50ms计数器初值
MOV R2,#00H ;设置秒计数器初值
MOV R3,#00H ;设置分计数器初值
MOV R4,#00H ;设置十分计数器初值
MOV R5,#00H ;设置小时计数器初值
MOV R6,#00H ;设置十小时计数器初值
SETB PT0 ;定时器0中断优先
SETB PT1 ;定时器1中断优先
SETB EA ;中断总允许
SETB ET0 ;定时中断0允许
SETB EX0 ;外部中断0允许
SETB EX1 ;外部中断1允许
SETB IT0 ;外部中断0为脉冲触发方式
SETB IT1 ;外部中断1为脉冲触发方式
MOV TMOD,#01H ;定时器0工作于方式1（定时）
MOV TL0,#0B0H ;定时器0装入50ms计数初值
MOV TH0,#3CH
SETB TR0 ;启动定时器0
SJMP $ ;等待中断
COUNT: INC R0
CJNE R0,#14H,XIAN ;判断计时是否满1秒，不满转XIAN
MOV R0,#00H ;重设50ms计数器初值
INC R2
CJNE R2,#3CH,XIAN;判断计时是否满1分，不满转XIAN
MOV R2,#00H ;重设1s计数器初值
INC R3
CJNE R3,#0AH,XIAN ;判断计时是否满10分，不满转XIAN
MOV R3,#00H ;重设1分计数器初值
INC R4
CJNE R4,#06H,XIAN ;判断计时是否满1小时，不满转XIAN
MOV R4,#00H ;重设10分计数器初值
INC R5
单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业：运算机科学与技术 班级：专升本1班 小组成员：张琴张娜赵慧佩 学号：23 24 25
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的进展，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进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。 现代生活的人们越来越重视起了时刻观念，能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说，时刻的不准确会带来专门大的苦恼，因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采纳LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，依照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，电路具有显示时刻的其本功能，还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受宽敞消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 .
目录 第一章绪论 1.1 数字电子钟的背景 (4) 1.2 数字电子钟的意义 (4) 1.3 数字电子钟的应用 (4) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件：主程序 (23)
专业课程设计报告 专业班级 课程 题目基于51单片机的数字钟的设计报告学号 学生姓名 指导教师 成绩 2013年6月20日
基于A T89C51的数字钟总体设计说明书 目录 1. 51单片机设计数字钟设计的现实意义 (2) 2. 总体设计 (2) 2.1.开发与运行环境 (2) 2.2.硬件功能描述 (2) 2.3.硬件结构 (3) 3. 硬件模块设计 (3) 3.1.描述 (3) 3.1.1. AT89C51单片机简介 (3) 3.1.2. 键盘电路的设计 (4) 3.1.3. 显示器的选择 (5) 3.1.4. 蜂鸣器驱动电路 (5) 3.1.5. 各部分功能 (6) 4. 嵌入式软件设计 (7) 4.1.流程逻辑 (7) 4.2.算法 (7) 4.2.1. 中断定时器的设置 (27) 4.2.2. 闹钟子函数 (28) 4.2.3. 计时函数 (29) 4.2.4. 键盘扫描函数 (31) 4.2.5. 时间和闹钟的设置 (32) 5. 实验器材清单 (33) 6. 测试与性能分析 (33) 6.1.测试结果 (33) 6.2.优点 (33) 6.3.结论 (34) 7. 心得体会 (36) 8. 致谢 (36) 9. 参考文献 (37)
1.51单片机设计数字钟设计的现实意义 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。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。数字钟是通过数字电路实现时,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、定时开关烤箱、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。 2.总体设计 2.1.开发与运行环境 在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。使用Keil单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 2.2.硬件功能描述 硬件部分设置了的三个按键S1、S2、S3、S4。当按键S1第一次按下时，停止计时进
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。
目录 1.概论 (1) 2.整体设计思路 (2) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (3) 2.2系统工作原理 (4) 2.3时钟各功能分析及图解 (4) 2.4.1电路各功能图解分析 (4) 2.4.2电路功能使用说明 (7) 3. 软件设计思路 (8) 3.1 主程序模块 (8) 3.2 数码管动态扫描模块 (9) 3.3 当前时间计时模块 (9) 3.4 闹钟输入输出模块 (10) 3.5 当前时间调整模块 (12) 3.6复位模块 (13) 4.系统的调试和性能分析 (14) 4.1系统的调试方法 (14) 4.1.1输入按键的调试 (14) 4.1.2复位电路的调试 (14) 4.1.3显示电路的调试 (14) 4.1.4整个系统的联调 (14) 4.2心得体会 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录A 系统原理图 (16) 附录B 程序源代码 (17) 电气信息学院课程设计评分表 (28)
1.概论 单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。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，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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。 数字电子钟的设计方法有多种，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。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于功能扩充，精确度高等特点。
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
计算机硬件综合课程 设计报告 课目： 学院： 班级： 姓名： 指导教师： 目录 1 设计要求 功能需求 设计要求
2 硬件设计及描述 总体描述 系统总体框图 Proteus仿真电路图 3 软件设计流程及描述 程序流程图 函数模块及功能 4 心得体会 附：源程序 设计要求 功能需求 实现数字时钟准确实时的计时与显示功能； 实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响； 实现时间和闹钟时间的调时功能； 刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串（学号）。设计要求 应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路； 使用定时器/计数器中断实现计时； 选用8个数码管显示时间；
使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1：更换模式（模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的小时；模式2；调当前时间的分钟；模式3：调闹钟时间的小时；模式4：调闹钟时间的分钟）；按钮2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出；按钮3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零； 在非0模式下，给正在调节的时间闪烁提示； 使用扬声器实现闹钟功能； 采用C语言编写程序并调试。 2 硬件设计及描述 总体描述 单片机采用AT89C51型； 时间显示电路：采用8个共阴极数码管，P1口驱动显示数字，P2口作为扫描信号； 时间设置电路：、、分别连接3个按键，实现调模式，时间加和时间减； 闹钟：口接扬声器。 系统总体框图 Proteus仿真电路图
3 软件设计流程及描述 程序流程图
函数模块及功能 void display_led() 学号的滚动显示函数； void display() 显示时间以及显示调节时间和闹钟时间的闪烁； void key_prc() 键盘功能函数，实现3个按键有关的模式转换以及数字加一减一； void init() 初始化设置中断；
辽东学院信息技术学院 《单片机原理与接口技术》课程设计报告简易数字钟设计 学生姓名： 学号： 0915110606 班级： B1106 专业：电子信息工程 指导教师： 2014年07月
【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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 单片机数字时钟是以单片机为核心，在它的基础上设计出来的数字时钟，本设计采用了STC公司生产的AT80C51型单片机设计了一个单片机最小系统，外接LED 显示电路，按键电路，晶振电路，复位电路模块构成了一个简易的数字钟，具有显示、时、分、秒的功能，且时、分、秒每一个参数都可以自行设置，以实现时间的校正，总体来说实现了一个数字时钟的应有功能。 关键词：80C51系列单片机、单片机最小系统、时钟定时器、4位一体数码管显示
【Abstract】 At the end of twentieth Century, electronic technology has obtained the rapid development, under its impetus, the modern electronic products into almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productivity and the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance, product upgrading have become increasingly fast pace. SCM module is the most common digital clock, digital clock is a device for digital circuit technology, minutes, seconds, compared with the mechanical clock has a higher accuracy and intuitive, and no mechanical devices, has a longer service life, so it is widely used. Single chip digital clock is a single-chip microcomputer as the core, the digital clock design based on it, this design uses the AT80C51 microcontroller STC produced the design of a microcomputer system, connected with the LED display circuit, keyboard circuit, crystal circuit, reset circuit module consists of a simple digital clock, with a display, when, minutes and seconds, function, and when, minutes and seconds, all parameters can be set up, to correct the realization of time, generally realize the function of a digital clock. Keywords：80C51 Series MCU, MCU minimum system, clock timer, one of 4 digital tube display
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。
郑州科技学院 《单片机原理及应用》课程设计
目 录 0 引言3 1 设计方案4 2 系统设计7 2.1 硬件原理12 2.2 软件原理16 3 实验与仿真19 4 结论21 参考文献22 附录1 程序23 附录2 仿真电路图26 0 引言 近年来，随着电子产品的发展，随着社会竞争的激烈，人们对数字时钟的要求越来越高。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。 因此从人们的日常生活到工厂的自动控制，从民用时钟到科学发展所需的时钟，现代人对时间的精度和观察时间的方便有了越来越多的需求。人们要求随时随地都能快速准确的知道时间，并且要求时钟能够更直观、更可靠、价格更便宜。这种要求催生了新型时钟的产生。 除此之外，由于对社会责任的更多承担，人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对时钟的又有
了体积小、功耗低的要求。 传统的机械表由于做工的高精细要求，造价的昂贵，材料的限制，时间指示精度的限制，使用寿命方面，以及其它方面的限制，已不能满足人们的需求。另外，近些年随着科技的发展和社会的进步，人们对时钟的要求也越来越高，而使得新型电子钟表成了大势所趋。 另外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。 1 设计方案 1.1 任务及要求 ①通过单片机内定时器控制走时，准确持续走时，调时不影响走时。 ②在八个数码管上显示时、分、秒及两个小数点。 ③含有闹钟功能，可以选择闹钟开关，可以设定闹铃时间。 ④到达闹钟时刻蜂鸣器警报，可以关掉警报。 1.2 系统功能说明 电子钟的格式为：XX.XX.XX ，由左向右分别为：时、分、秒。完成显示由秒01一直加1至59，再恢复为00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢复00；时加1，时由00加至23之后秒、分、时全部清清零。该钟使用T0作250us的定时中断。 走时调整：走时过程中直接调整且不影响走时准确性，按下时间选择键对“时、分、秒”显示进行调整，每按一下时间加，即加1，时间减，即减1。
基于51单片机的数字时钟的设计 摘要：现代生活中，对于数字电子钟的使用情况已经远远大于对于机械表的使用。数字时钟不仅仅是使用方便，而且由于单片机的引入，额外增加了自动控制和闹钟报时等功能，十分便利。本次毕业设计，是以STC89C52芯片为核心，添加适当外围电路，辅以C语言，所形成的数字电子钟。除了51单片机芯片，还主要用到了时钟芯片DS1302和型号是1602的液晶显示屏。 关键词：STC89C52；数字电子钟；C语言。
Design of Digital Clock System Based on MSC-51 Singlechip Abstract: In modern life, the use of digital electronic clock has been far greater than for the use of mechanical watches. Digital Clock is not just easy to use, and because of the introduction of single-chip, additional automatic control and alarm clock timekeeping functions, is very convenient. The graduation project is based STC89C52 chip as the core, adding the appropriate external circuit, supplemented by the C language, the formation of digital electronic clock. In addition to 51 single-chip, is also largely used in the clock chip DS1302 and models are 1602 LCD display. Keywords: STC89C52; digital electronic clock; C language.
山东大学威海分校 基于单片机的数字时钟 C51单片机 王若愚 学号200800800307 2010/7/18
概述 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 功能特性概述 AT89S51提供以下标准功能：4K字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中到内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。
AT89S51硬件电路原理 复位及振荡电路 复位电路由按键复位和上电复位两部分组成，如图2所示。AT89S系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC 充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。 按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 MCS51 LITE使用22.1184MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路， 所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。
广西理工职业技术学院 毕业设计（论文）说明书题目：简易电子时钟设计 系别：电气工程系 专业班级：11机电2 姓名：黄武锦 学号：20112323 指导教师：黎有好 二〇一三年七月二十四日
目录 1.概论 (2) 2.整体设计思路 (3) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (4) 2.2系统工作原理 (5) 2.3时钟各功能分析及图解 (5) 2.4.1电路各功能图解分析 (5) 2.4.2电路功能使用说明 (8) 3. 软件设计思路 (9) 3.1 主程序模块 (9) 3.2 数码管动态扫描模块 (10) 3.3 当前时间计时模块 (10) 3.4 闹钟输入输出模块 (11) 3.5 当前时间调整模块 (13) 3.6复位模块 (14) 4.系统的调试和性能分析 (15) 4.1系统的调试方法 (15) 4.1.1输入按键的调试 (15) 4.1.2复位电路的调试 (15) 4.1.3显示电路的调试 (15) 4.1.4整个系统的联调 (15) 4.2心得体会 (16) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序源代码 (18) 电气信息学院课程设计评分表 (29)
1.概论 单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。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，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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。 数字电子钟的设计方法有多种，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。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于功能扩充，精确度高等特点。
单片微型计算机课程设计报告 多功能电子数字钟 姓 名 学
教师 许伟敏 电气二班 林卫
目录 一：概述 (1) 二：设计基本原理简介 (2) 三：设计要求及说明 (3) 四：整体设计方案 (4) 系统硬件电路设计 4 系统软件总流程设计模块划分及分析5 6 五：单模块流程设计 (8) 各模块设计概述、流程图模块源程序集合及注释8 13 六：单模块软件测试 (23) 七：系统检测调试 (24) 硬件电路调试 软件部分烧写调试 八：系统优化及拓展 (26) 九：心得体会 (28)
单片微型计算机课程设计 一、概述 基于汇编语言的电子数字钟概述 课程设计题目：电子数字钟 应用知识简介： ● 51 单片机 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能 的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。作为嵌 入式系统控制核心的单片机具有其体积小、功能全、性价比高等诸多优点。51 系列单片机是国内目前应用最广泛的单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用，51 系列单片机的发展又进入了一个新的阶段。在今后很长一段时间内51 系列单片机仍将占据嵌入式系统产品的中低端市场。 ●汇编语言 汇编语言是一种面向机器的计算机低级编程语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。汇编语言保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点，其代码具有效率高实时性强等优点。但是对于复杂的运算或大型程序，用汇编语言编写将非常耗时。汇编语言可以与高级语言配合使用，应用十分广泛。 ● ISP ISP（In-System Programming）在系统可编程， 是当今流行的单片机编程模式，指电路板上的空白元器 件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取 下元器件。已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再 编程。本次课程设计便使用ISP方式，直接将编写好的 程序下载到连接好的单片机中进行调试。 选题 系统功能分析 硬件电路设计 整体流程设计 及模块划分 模块流程设计 模块编 码测试 系统合成调 试编译 下载调试（含硬件电路调试及软件烧写调试） 验收 完成总结报告课程设计流程图↑ 选题目的及设计思想简介： 课程设计是一次难得的对所学的知识进行实践的机会，我希望通过课程设计独立设计一个简单的系统从而达到强化课本知识并灵活运用的目的。电子数字钟是日常生活钟随处可见的简单系统。对电子数字钟的设计比较容易联系实际并进行拓展，在设计中我将力求尽可能跳出课本的样板，从现实生活中寻找设计原型和设计思路，争取有所突破。 如图所示便是我本次课程设计流程图，设计的整个过程运用自顶向下分析、自底向上实现的
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
单片机实训报告 ——数字时钟 成员： 金龙：2 王利伟：6 许林鹏: 9 春波：0 袁增莘：1 指导老师：翡 12电气自动化一班 2013.12.23—12.29
目录 一、设计目的 (2) 二、设计要求 (2) 2.1显示要求 (2) 2.2校准要求 (2) 2.3选型要求 (2) 三、硬件设计 (3) 3.1L E D电路图 (3) 3.2电路图分析 (4) 3.3键盘功能 (4) 四、程序设计 (5) 4.1程序流程图 (5) 4.2程序 (6)
课题：数字时钟 一、设计目的： 通过实训周学会制作数码管显示时、分、秒的数字可调时钟，近一步熟练掌握编程语言的应用。 二、设计要求： 2．1显示要求： 时钟要求用8位数码管显示，以数字形式显示时、分、秒的时间。且从右端始八位数码管依次显示①秒个位②秒十位③横杠“—”④分个位⑤分十位⑥横杠“—”⑦时个位⑧时十位 2．2校准要求： 时钟要求计时准确，同时要求有校准时间的电路，且以按键校准。 2.3选型要求： 设计单片机选型以STC89C51RC-RD+系列为基础 三、硬件设计： 3.1、LED电路图
3.2电路图分析 本次课题是利用51单片机进行设计。 Led灯是由低电平点亮的，led位的选择是由单片机中的p2口控制的。 *键盘是采用独立式按键： K1是p3.0；K2是p3.1； K3是p3.2：K4是p3.3； 3.3键盘功能 K1, 是对时钟调整或调整后进行确定的选择键。 K2，是对选中位置后对其进行加。 K3，是对选中位置后对其进行减。 K4，是进行时分秒的选择位的操作。 四、程序设计 4.1程序流程图
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
目录 摘要 (1) 前言 (2) 概论............................................................................................................. 错误！未定义书签。第一章.. (3) 1.1概述 (3) 1.2单片机的发展历程 (3) 1.3时钟的特性 (3) 2 系统原理与硬件设计 (4) 2.1硬件选择 (4) 2.2单片机的构成 (4) 2.3AT89C52单片机的引脚说明 (5) 2.4LED简介 (6) 第三章软件设计 (9) 3.1框架图 (9) 4 调试过程及数据分析 (22) 4.1硬件调试 (22) 4.2K EI L调试 (22) 4.3开发板调试 (23) 结论 (24)
摘要 本次设计采用AT89c52内部定时器、中断等功能，和外部数码管，驱动器等构成。电子时钟电路采用24小时制记时方式,时间用6位数码管动态显示。使用5V电源供电，并且在按键的作用下可以进入省电（不显示LED 数码管）和正常显示两种状态。 关键词：数码管、AT89c52 The design of the adjustable digital clock base on AT89S52 Abstract This paper introduced the design of the adjustable digital clock based on AT89S52, the specific process of how the system hardware and software achieved were detailed description through the design of adjustable digital clock. The modular design and production, which consisted of MCU module, clock module and the associated control module, were mainly recounted；As well as hardware designing，software design use the same method, consists suspension module，time adjust module, and that use the C language to achieve because of its simple and strong negotiability. In this design the functions of time run and change, functions of the year, month and day display have been achieved. Key words ：AT89S52 microcontroller;