基于单片机控制的时钟控制器
班级：电气 115 班 姓名：赵传阳
摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用不断地走向深入，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。本次设计的时钟控制器是以单片机
（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（3 个 2 位共阳数码管，一个发光二极管和一个蜂鸣器）和应用程序（在
Proteus 软件和 KEIL 编译软件），构成相应的应用系统。
关键词：单片机 AT89C51 共阳数码管 发光二极管 蜂鸣器 Proteus 软件 KEIL 编译软件 中断
1.引言
随着科技的发展，电子技术得到了飞速的发展，尤其是单片机的应用更为普遍。单片机的应
用已深入众多技术领域，从军事、工业到家庭日常生活，单片机因体积小、功能强、价格低廉而
得到广泛应用。在此基础上，越来越多各式各样的时钟也逐渐走进我们的生活，它们设计精巧、
方便、耐用、美观，深得各领域的厚爱。随着科技的进步，基于单片机控制的时钟控制器的出现
则打破了人们对时钟的传统概念，因为数字时钟不仅可以通过数字直观地显示出时间，还可以定
时发出各种声、光、电信号，以启动各种设备实现实时控制、时间顺序控制。该课程设计既有一
般时钟的基本显示和调整功能，同时又增加了整点报时功能，复位功能及实时时钟控制功能。
2.设计目的与要求
设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。通过向单片机输入不同的指令可以实现 24 小时
制时钟的基本显示和连续的调时，调分和调秒的功能，同时又扩展了整点报时功能。该电路硬件
较为简单、计时精度高、可控性好，可以随时调整和设定时间，并且调时间的误差小，操作简单、
通用性强。
在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定
时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系
统的标准定时时钟，即定时时间。
本文主要介绍用单片机为核心部件的时钟控制器，本设计由单片机 AT89C51 芯片和 3 个两位
一体的共阳极的数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机时钟控制器。
基本要求：1.显示： 可以显示时、分和秒
2.调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调并进行校准
3.能够完成时间的显示、定时闹钟、整点报时及复位功能
3.总体设计方案
3.1.方案设计要求
设计制作一个时钟控制器，要求能实现基本走时，并以数字形式显示时、分、秒，采用 24
小时制，能实现校时、校分连续可调、整点报时功能、复位功能以及闹钟任意设定功能。
3.2 方案设计与论证
方案一：采用各种纯数字芯片实现数字时钟的设计。优点：各个模块功能清晰，电路易于理
解实现。缺点：各个模块功能已定不能进行智能化调整，整体电路太庞大。
方案二：采用 FPGA 模块用硬件语言实现功能。优点：运算速度快，走时精度高，算法简单。
缺点：成本高，大材小用。
方案三：采用单片机最小系统实现功能。优点：电路简单，能通过程序进行随机调整并扩展
功能，成本低，易于实现。缺点：走时有一定的误差。
经过综合考虑成本问题以及电路实现问题，选择第三种方案实现设计要求。
3.3 整体设计框图
整体设计框图如图 1 所示：
