基于单片机数码管时钟电路的设计.doc

设计报告 班 级 09自动化1班 姓 名 王 强 学 号 0901050121 指导教师 徐 曌 设计时间 2012/11/5——2012/11/16 目 录数码管时钟电路的设计 3 摘要 3 一 数字钟的功能实现与设计方案 4 1.1数字钟的设计要求及功能 4 1.2 方案的确定 4 二、系统总体方案设计 6 2.1硬件设计 6 2.1软件设计 7 三、系统软件工作流程图 8 3.1系统软件工作流程图 8 3.2系统调试 8 四、详细元器件清单 10 五、 总结： 11 附录一、参考文献 12 附录二、程序 13 附录三、图片 20 数码管时钟电路的设计 摘要: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？这就要求人们设计出新型时钟。LED数码管时钟电路采用24小时计方式，时、分、秒用六位数码管显示。电路采用AT89C2051单片机，使用5v电源供电，只使用一个按键即可进入调时、省电(不显示LED数码管)和正常显示三种状态。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时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替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。本文利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容，其中AT89C51是核心元件同时采用数码管动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能，断电后有记忆功能，恢复供电时可实现计时同步等特点。片机SCM(Single Chip Microcomputer)，即MicroController，是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。主要包括了微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出口(1/0口)和定时器/计数器、中断系统等功能部件15]。单片机自70年代出现以来，已经有了很大的发展，被广泛应用于机械、测量控制、工业自动化、智能接口和智能仪表等许多领域。例如:单片机与传统的机械产品相结合后简化产品结构，实现控制智能化，成为新一代的机、电一体化产品;利用单片机来构成各种工业控制系统、数据采集系统等;在大型工业测控系统中，单片机进行接口的控制与管理，与计算机主机并行工作，可以大大提高系统运行速度AT89C2051单片机，使用5v电源供电，只使用一个按键即可进入调时、省电(不显示LED数码管)和正常显示三种状态。 1.1数字钟的设计要求及功能 利用AT89C2051 来实现六位LED数码管的时钟，可以24h（小时）计时方式，分别显示时、分、秒，时分调整可通过触摸按键来实现。 数码管时钟电路，秒表/时钟计时器采用AT89C2051单片机最小化应用设计，采用共阳七段LED显示器，利用P3.7口的S1来对显示的时、分、秒进行调整。 在操作键时，其一对触点闭合或断开，将引起电压的变化。此时，单片机可根据电压的变化来判断键的通断状态。 采用12MHz晶振可有利于提高秒计时的精确性 1.2 方案的确定 LED数码管时钟电路采用24h计时方式，时、分、秒用六位数码管显示。该电路采用AT89C2051单片机，使用5V电池供电，只使用一个按键开关即可进入调时、省电（不显示LED数码管）和正常显示三种状态。 为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，考虑时钟显示只有六位，且系统没有其它复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用易购的AT89C2051系列，这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能,如考虑到要使用电池供电的话可采用LV系列单片机。秒表/时钟计时器电路系统的总体设计框架如图1 所示。 图1 硬件系统的总体设计框架 二、系统总体方案设计 2.1硬件设计 数码管时钟电路如图图17-10-1所示，其采用动态扫描方式实现，P1口输出段码数据，p3.0~p3.5口作扫描输出，p3。7接按钮开关。为了提供LED数码管的驱动电流，用三极管9012作电源驱动