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基于AT89C51单片机的数字时钟设计

摘要

本文是基于AT89C51单片机数字时钟的设计，阐述了数字时钟的设计思路，详细叙述了系统硬软件设计的具体过程。数字时钟的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C51单片机，LCD显示电路，复位电路，时钟电路，晶振电路以及报时电路。采用AT89C51作为主控器件，用DS1302实现时钟功能，用LCD1602为显示器件。通过DS1302直接读取时间和星期。具有整点报时的功能。

关键词：数字时钟，AT89C51，LCD1602，DS1302

一系统总体方案

采用数字芯片DS1302计算日期，输出信号全数字化。采用AT89C51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。用LCD1602液晶显示芯片进行显示再加之键盘及报时等。总体方案框图如下：

图1 系统总体方案

框图

二系统硬件设计

2.1 控制器

本部分采用AT89C51作为主控制器。AT89C51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。

在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、显示程序、闹钟显示程序、调时显示、定时程序。运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。[1]

下面介绍主要引脚功能功能如下：

1 I/O接口

MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照----单片机引脚图2。P0.0~P0.7 P0口8位双向口线；P1.0~P1.7 P1口8位双向口线；P2.0~P2.7 P2口8位双

向口线；P3.0~P3.7 P2口8位双向口线。其中P0口有三个功能：外部扩展存储器时，当做数据总线；外部扩展存储器时，当作地址总线；不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。P2口有两个功能：扩展外部存储器时，当作地址总线使用；做一般I/O 口使用，其内部有上拉电阻。

P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置。[2]

2 ALE/PROG 地址锁存控制信号

在系统扩展时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。ALE有可能是高电平也有可能是低电平，当ALE是高电平时，允许地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE信号负跳变（即由正变负）将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时，P0口上的内容和锁存器输出一致。

在没有访问外部存储器期间，ALE以1/6振荡周期频率输出（即6分频），当访问外部存储器以1/12振荡周期输出（12分频）。[3]

3 PROG为编程脉冲的输入端

程序通过编程脉冲输入才能写进去的，这个脉冲的输入端口就是PROG。

4 PSEN为外部程序存储器读选通信号

在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。

5 RST 复位信号

当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作，当复位后程序计数器PC=0000H，即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。[4]

6 XTAL1和XTAL2

外接晶振引脚。当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。[5]

7 VCC：电源+5V输入

8 VSS：GND接地。

图2 AT89C51功能引脚结构图

2.2时钟电路

采用DS1302时钟芯片实现时钟设计如图3所示，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，而且精度高,位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。同时在外加电源和外加晶振电路下，掉电后走时准确。[6]

图3时钟电路图

2.3键盘部分

本部分采用独立式键盘通过键盘对时钟预置时间、星期，设计如图4。独立式键盘是一键一线，各键相互独立，每个按键各接一条I/O口线，通过检测I/O输入线的电平状态，可以很容易地判断哪个按键被按下。这种键盘电路简单，各条检测线独立，识别按下的按键的软件编程简单。适用于键盘按键数目较少的场合，故此处选用独立式键盘。

图4按键电路图

2.4 显示电路

此处采用LCD液晶显示器对时间、星期进行显示设计图如下所示。LCD1602第一行显示星期，第二行显示时、分、秒。通过对液晶模块的地址设置使数字显示在屏幕的正中央以达到美观的效果。

LCD1602采用标准的14或16脚接口，个引脚说明如表1

表1 LCD1602功能引脚说明

显示电路如图5

图5显示电路图2.5蜂鸣器部分

使得时钟具有整点报时功能，其图6：

图6蜂鸣器电路图

2.6晶振电路

晶振电路两端分别接单片机的XTAL1和XTAL2两口

12MHZ

30PF

图7晶振电路图

2.7复位电路

AT89C51的外部复位电路通过按键电平复位电路来实现。通过RST 端经电阻与电源VCC 接通来实现，具体电路图如图8：

图8复位电路图

2.8电源电路电源电路设计如图9

XTAL1

XTAL2

图9电源电路图

三系统软件设计

3.1主程序流程图

主程序的功能是负责时间的实时显示，读出并处理DS1302的计数的当前时间值，每40ms读一次 DS1302的时间，其程序流程图如图10：

图10主流程图

3.2 DS1302实时时间流程图

对DS1302进行操作前都必须先初始化，在这里设置了DS1302，并概括性地介绍了如何读出DS1302的时间数据。具体情况如图11所示。

图11 DS1302实时时间流程图

3.2 LCD流程图

LCD的驱动是初始化、清零。然后打开左半屏，输入左半屏的内容，关掉左半屏，打开右半屏，输入右半屏的内容。其流程图如下所示。

图12 LCD显示流

程图

结论

本设计介绍的是利用AT89C51单片机作为控制器，配有专用时钟芯片DS1302实现时钟功能，最终由LCD1602液晶显示器进行显示的智能电子数字钟设计。在本设计中，详细介绍了系统软硬件的设计方案。目的在于通过键盘预置时间、星期，并通过LCD液晶显示星期、时、分、秒，同时具有整点报时功能，方便实用。

在设计的几天里，查找资料使得自己在涉及有关所做课程设计方面的知识日益增加。刚拿到自己的课程设计时，真是烦恼了一段时间。感觉上课和自己设计还是有一定距离的。上课时，只要一本教材和一支笔就万事OK了。然而，做设计就没那么轻松了，要拿的不仅仅是教材和笔，还要再加上好多的图书，有时还要上网查找资料。坐在一堆书本中或是泡在电脑前几个小时，有时还真让人苦恼，尤其是起初看过之后还一点思路都没有，就感觉好麻烦，有时就干脆放下。但是，设计必定是要做的，就在这样做做停停的模式下，开始有了起色。突然就有种小小的成就感。当然并不是任何时候都让人心情愉悦，可随着时间的推移，设计也有了一定的眉目时，就感觉一切都是值得的。因为在这次的设计过程中，增加的不只是我的知识，更是对自己内心的一种磨练，它会给我以后的生活带来不可忽视的作用。我觉得现在的任何经历都会成为自己人生中一笔不小的财富的。

参考文献

[1] 白延敏.51单片机典型系统开发实例精讲[M].北京：电子工业出版社，2009

[2] 罗强等.基于单片机的嵌入式工程开发详解[M].北京：电子工业出版社，2009

[3] 刘湘等.单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2006

[4] 王义军等.单片机原理及应用习题与实验指导书[M].北京：中国电力出版社，2006

[5] 楼然苗，李光飞. 单片机课程设计指导[M].北京航空航天出版社，2007

[6] 简宁电子时钟的仿真实现企业科技与发展，2010年第16期

总电气原理图

程序代码如下

DS1302_WRB:

MOV 40H,#8

MOV A,B

RRC A

MOV B,A

MOV DS1302_IO,C

SETB DS1302_CLK

CLR DS1302_CLK

DJNZ 40H,LPW

RET

DS1302_RDB:

MOV 40H,#8 LPR:

MOV C,DS1302_IO

RRC A

SETB DS1302_CLK

CLR DS1302_CLK

DJNZ 40H,LPR

RET

DS1302_READSEC:

CLR DS1302_RST

CLR DS1302_CLK

SETB DS1302_RST

MOV B,#81H

CALL DS1302_WRB

CALL DS1302_RDB

MOV 30H,A

SETB DS1302_CLK

CLR DS1302_RST

RET

LCD1602_WRC:

CLR LCD1602_RW

CLR LCD1602_RS

CLR LCD1602_RW

MOV P0,A

CALL DELAY

SETB LCD1602_E

CALL DELAY

CLR LCD1602_E

CALL DELAY

RET

LCD1602_INIT:

MOV A,#01H

CALL LCD1602_WRC

MOV A,#38H

CALL LCD1602_WRC

MOV A,#08H

CALL LCD1602_WRC

MOV A,#06H

CALL LCD1602_WRC

MOV A,#0cH

CALL LCD1602_WRC

RET

LCD1602_WRD:

SETB LCD1602_RS

CLR LCD1602_RW

CLR LCD1602_E

MOV P0,A

CALL DELAY

SETB LCD1602_E

CALL DELAY

CLR LCD1602_E

RET

简单51单片机数字时钟设计

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。

单片机电子时钟的设计

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)

51单片机作的电子钟程序及电路图

51单片机作的电子钟程序在很多地方已经有了介绍，对于单片机学习者而言这个程序基本上是一道门槛，掌握了电子钟程序，基本上可以说51单片机就掌握了80%。常见的电子钟程序由显示部分，计算部分，时钟调整部分构成。时钟的基本显示原理：时钟开始显示为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每秒秒位加1 ，到9后，10秒位加1，秒位回0。10秒位到5后，即59秒，分钟加1，10秒位回0。依次类推，时钟最大的显示值为23小时59分59秒。这里只要确定了1秒的定时时间，其他位均以此为基准往上累加。开始程序定义了秒，十秒，分，十分，小时，十小时，共6位的寄存器，分别存在30h，31h，32h，33h，34h，35h单元，便于程序以后调用和理解。 6个数码管分别显示时、分、秒，一个功能键，可以切换调整时分秒、增加数值、熄灭节电等功能全部集一键。

以下是部分汇编源程序，购买我们产品后我们用光盘将完整的单片机汇编源程序和烧写文件送给客户。;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 中断入口程序 ;; (仅供参考) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; ORG 0000H ;程序执行开始地址 LJMP START ;跳到标号START执行 ORG 0003H ;外中断0中断程序入口 RETI ;外中断0中断返回 ORG 000BH ;定时器T0中断程序入口 LJMP INTT0 ;跳至INTTO执行 ORG 0013H ;外中断1中断程序入口

RETI ;外中断1中断返回 ORG 001BH ;定时器T1中断程序入口 LJMP INTT1 ;跳至INTT1执行 ORG 0023H ;串行中断程序入口地址 RETI ;串行中断程序返回 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 主程序 ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; START: MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11个内存单元MOV R7,#0BH ;clr P3.7 ; CLEARDISP: MOV @R0,#00H ; INC R0 ; DJNZ R7,CLEARDISP ; MOV 20H,#00H ;清20H（标志用） MOV 7AH,#0AH ;放入"熄灭符"数据 MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位定时器 MOV TL0,#0B0H ;50MS定时初值（T0计时用）MOV TH0,#3CH ;50MS定时初值 MOV TL1,#0B0H ;50MS定时初值（T1闪烁定时用）MOV TH1,#3CH ;50MS定时初值 SETB EA ;总中断开放 SETB ET0 ;允许T0中断 SETB TR0 ;开启T0定时器 MOV R4,#14H ;1秒定时用初值（50M S×20）START1: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序 JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7口为0时转时间调整程序SJMP START1 ;P3.7口为1时跳回START1 SETMM1: LJMP SETMM ;转到时间调整程序SETMM ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; 1秒计时程序 ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;T0中断服务程序 INTT0: PUSH ACC ;累加器入栈保护 PUSH PSW ;状态字入栈保护

基于单片机的数字钟设计-(1)

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

单片机简易时钟课程设计

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。

基于单片机数字时钟设计

单片机数字时钟课程设计

基于单片机数字时钟设计一、设计目的：本文介绍是基于单片机的多功能数字时钟，在传统的时钟基础上它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点。随着电子产业的发展，时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。其实巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。最后通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法，内容及步骤。多功能数字时钟的用途十分广泛，只要有计时的存在，便要用到数字时钟的原理及结构；同时在日期中，它以其小巧，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者的喜爱。随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断提高。时钟已不仅仅被看出一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。二、设计要求：本次课程设计的电子时钟电路由AT89C51时钟电路动态数码管显示电路组成，运用汇编语言控制单片机AT89C51来实现动态数码管显示。

利用AT89C51单片机P0口控制数码的位显示，P2口控制数码管的段显示，p1口与按键相连，用于时间的校正。实现24小时制电子钟，6位数码管显示，显示时分秒。显示格式：23-59-59。有调时，调分，调秒按钮。三、AT89C51管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存

基于单片机设计简易数字钟

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

基于51单片机的电子时钟设计源程序

#include unsigned char DispBuf[6]; //时间显示缓冲区 unsigned char Disdate[6]; //日期显示缓冲区 unsigned char DisSec[6]; //秒表缓冲区 struct //设定时间结构体 { unsigned char Hour; unsigned char Min; unsigned char Sec; }Time; struct //设定日期结构体 { unsigned char Year; unsigned char Month; unsigned char Days; }Date; struct //设定毫秒结构体 { unsigned char Minite; unsigned char Second; unsigned char MilliSec; }Millisecond; unsigned char point=0; unsigned char point1=0; unsigned char point2=0; unsigned char Daymount; unsigned char Daymount1; unsigned char T0_Int_Times=0; //中断次数计数变量 unsigned char Flash_flag=0; //闪烁标志，每半秒闪烁 unsigned char Flash_flag1=0; //闪烁标志，每半秒闪烁 unsigned char DisPlay_Back=0; //显示缓冲区更新备份，如果显示缓冲区更新则跟闪烁标志不一致 unsigned char DisPlay_Back1=0; //显示缓冲区更新备份，如果显示缓冲区更新则跟闪烁标志不一致 unsigned char i,j; unsigned char SetMillisecond; //启动秒表 code unsigned char LEDCode[]={0x01,0xd7,0x22,0x82,0xc4,0x88,0x08,0xc1,0x00,0x80}; //数码管显示代码 code unsigned char ErrorLEDCode[]={0x01,0xe7,0x12,0x82,0xc4,0x88,0x08,0xc1,0x00,0x80};//绘制错误图纸的数码管显示代码 void DisPlayBuf(); void ChangeToDispCode(); void ChangeToDispCode1(); void changedate(); // 调日期 void displaydate(); // 显示日期 void makedays(); //确定每个月的日期 void runSec();

基于单片机的数字钟设计毕业设计

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.

单片机数字时钟带闹钟

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

1设计要求 1.1功能需求（1）实现数字时钟准确实时的计时与显示功能；（2）实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响；（3）实现时间和闹钟时间的调时功能；（4）刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串（学号）。 1.2设计要求（1）应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路；（2）使用定时器/计数器中断实现计时；（3）选用8个数码管显示时间；（4）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；（5）在非0模式下，给正在调节的时间闪烁提示；（6）使用扬声器实现闹钟功能；（7）采用C语言编写程序并调试。

2 硬件设计及描述 2.1总体描述（1）单片机采用AT89C51型；（2）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；（3）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；（4）闹钟：口接扬声器。 2.2系统总体框图 2.3Proteus仿真电路图

基于51单片机的电子时钟的设计

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)

电子时钟的设计许山沈阳航空航天大学自动化学院摘要：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界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计

基于单片机的数字时钟设计

1 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。而时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。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。现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时，译码代替机械式传动，用LED 显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。在电子技术高速发展推动下微机开始向社会各个领域渗透同时大规模集成电路获得了高速发展，单片机的应用正在这时不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。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

基于单片机的数字钟设计

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 =>

单片机课程设计(数字时钟)

单片机课程设计报告课题名称：数字时钟一、设计目的：随着半导体技术的不断发展，各种微处理芯片的性价比越来越高，在各个领域的应用也越来越广泛，其中MCU在工业控制、航天航空、民用家电、医疗设备等方面占有十分重要的地位。我们在之前所学习的MCS-51系统单片机就是MCU中的一员，作为低端的8位MCU它具有价格低、适配器件成熟种类多等优势，因此尽管现在32位、16位MCU不断发展，但8位的MCU仍占有大约50%的市场份额，同时它也是我们学习MCU的必要的入门途径，本次实习就是应用我们所学习的MCS-51单片机进行一次实际制作，要经过从硬件设计、软件设计、实验电路调试、软件调试直至最后作品焊接成型，这对以前我们所学习的理论知识进行进一步的巩固和深化，更重要的是学习以MCU为控制核心的应用的实际设计流程及基本的实践动手能力。二、设计内容应用AT89S51及相关器件制做一个LED数码显示电子时钟。所需使用的软件及硬件具体内容如下： 1．使用软件及器件 1）软件：Keil uVision2（IDE集成开发环境）、ELITE-IV单片机开发系统、protel99se 2）器材清单：

三、实习步骤 1．根据实习内容及所提供元器件，设计硬件电路，提供的参考电路见图1，也可自行设计 1）复位及晶振电路是单片机最小系统必备部分 2）三个按钮接在P3.0、P3.1、P3.2上用于调整时、分、秒 3）P2口送LED数码显示的段码 4）P1.0至P1.5送数码显示控制的位码 2．根据设计的硬件电路，在面包板上搭接实验电路 3．在硬件基础在keil上上进行软件设计，调试 4．调试通过后，向A T89S51烧写程序 5．将烧写好的A T89S51插接到实验电路中，验证是否正常，如果正常说明软、硬件正确可进行电子时钟焊接制做。 6．焊接好电子时钟后，再次上电调试，验证通过，实习圆满完成。注意的问题： ●单片机在锁紧座的正确放法：单片机缺口朝上。 ●在面包板上接好电路后，先用万用表测量一下电源及地是否会短路。 ●接电源调试时不能带电插拔元件四、元件参数 1．9012 9012是一种最常用的普通三极管。它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管集电极电流Ic：Max -500mA 集电极-基极电压Vcbo：-40V 工作温度：-55℃to +150℃ 主要用途：开关应用、射频放大

基于51单片机的数字钟设计

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。

基于单片机的简易时钟设计(毕业设计)

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)