基于单片机的数字钟电路设计.doc

基于单片机的数字钟电路设计 （陕西理工学院 电信工程系 电子072 王涛） 指导教师：聂翔 [摘要] 本次毕业设计完成了多功能数字钟的设计，以AT89C51为核心，采用软硬件结合的方式实现数字钟电路的设计，电路以AT89C51位主控制芯片来控制LED显示部分和键入部分。设计的数字钟能正确显示秒、分、时，具有整点报时和闹铃功能并且时间和闹钟可调。本文介绍了整个设计过程，主要从硬件电路的设计和软件编程这两个主要部分进行阐述的。数字钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观，无机械传动装置等优点，数字钟在日常生活中最为常见，应用也是最为广泛的。 [关键词] 数字钟 ;单片机 ;仿真 ；显示； 目 录 摘要………………………………………………………………………………………………...I 引言 1 1. 方案选择及系统的组成 2 1.1设计要求 2 1.2整体框图 2 2. 系统硬件电路的设计 3 2.1单片机控制模块 3 2.1.1单片机AT89C51的介绍 3 2.1.2单片机外围电路分析 4 2.1.3晶体振荡器特性 5 3.1设主程序流程图 6 3.2 时间调整程序流程图 7 3.4编译 8 4. 系统调试及结果分析 9 4.1系统调试 9 4.1.1硬件调试 9 4.1.2软件调试 9 4.2 测试数据与结果分析 10 结论 10 参考文献 11 附录A：系统原理图 12 附录B：源程序代码 13 附录C：元器件清单 21 附录D：硬件实物图 22 引言 随着社会的进步,人们生活节奏的加快,时间的重要性越来越体现出来。时间的宝贵，使人们对钟表的需求也随之增加，对其性能要求也在不断地提高。科学技术的发展，使电子技术飞速的发展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。钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观，无机械传动装置等优点数字钟集成电路芯片是数字电路中最基本的，应用最广的电路。数字钟具备单片机最小系统的基本组成，对于我们了解单片机有很大的帮助目前，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。单片机应用的重要意义在于，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。,经常会用到一些实时时间,来区别收集到数据的时间,如果使用片内定时器,则当出现断电等情况程序重新运行时,需要对时间用按键进行校正[3]。而使用即时时钟则不用如此麻烦,只需在初始化时写入一次,以后就可以在需要的时候随时读到实时时间和日历,用于数据采集系统非常方便。 本设计是采用单片机AT89C51 进行设计、制作的数字钟。采用24小时制模式。时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示的特点，可以很方便的由软件编程进行功能的调整或增加,具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点。从而弥补了传统电子钟元器件多、维修麻烦、不便于技术更新的不足，使电子钟的发展迈上了一个新台阶。 单片机为主要控制芯片，用来控制显示部分，键入部分。用LED作为显示部分 ，通过对按键的 长按，短按来对键入部分进行设置。。 1. 方案选择及系统的组成 本设计是以AT89C51为主要控制芯片，其对显示驱动模块，显示模块，按键设置通过软件编程进行控制，以达到设计要求。 1.1设计要求 本次设计的目的与意义：日常的工农业生产中，数字钟应用广泛，本课题让学生根据所学知识完成数字钟电路的设计，通过实践，提高学生的分析问题，解决问题的能力。 设计任务：本次设计要求软硬件结合的形式设计并制作数字钟电路具体要求如下： 1．要求采用单片机完成数字钟电路的设计，采用编程实现来设计时间的秒、分和时 的计时、锁存和显示等功能。 2．要求设计的数字钟走时准确，时、分、可调； 3. 要求设计的数字钟具有整点报时功能。 4.具有闹铃功能并闹钟可调