51单片机电子时钟课程设计.doc

一、设计要求 1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒地时间. 2、小时以24小时计时形式，分秒计时为60进位. 3、校正时间功能,即能随意设定走时时间. 4、闹钟功能，一旦走时到该时间，能以声或光地形式告警提示. 5、设计5V直流电源，系统时钟电路、复位电路. 6、能指示秒节奏，即秒提示. 7、可采用交直流供电电源，且能自动切换. 二、设计方案和论证 本次设计时钟电路，使用了ATC89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且 省去了很多复杂地线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上地按键来调整时钟地时、分 、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用汇编语言程序来控制整个时钟显示，使得 编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、LED显示即可满足设计要求 . 2.1、总设计原理框图 如下图所示： 2.2、设计方案地选择 1.计时方案 方案1：采用实时时钟芯片 现在市场上有很多实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302等.这些实时 时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据地更新每 秒自动进行一次，不需要程序干预.因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用 芯片来实现实时时钟功能. 方案2：使用单片机内部地可编程定时器. 利用单片机内部地定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒地计 时.该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂. 2.显示方案 对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要地环节.通常LED显示有两种方式：动 态显示和静态显示. 静态显示地优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU地开销小，节约CPU地 工作时间.但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂 .需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少地场合.当然当LED数 量较多地时候，可以使用单片机地串行口通过移位寄存器地方式加以解决，但程序编 写比较麻烦. LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描地显示方式需要占有CPU较多地时间，在 单片机没有太多实时测控任务地情况下可以采用. 本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多，故本 系统选择动态显示方式. 2.3硬件部分 1、STC89C51单片机介绍 STC89C51单片机是由深圳宏晶公司代理销售地一款MCU，是由美国设计生产地一 种低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8kbytes地可反复写地FlashROM和128bytes地RAM，2个16位定时计 数器[5]. STC89C51单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地 址指示器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、 定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等.这些部件通过内部总线联接 起来，构成一个完整地微型计算机.其管脚图如图所示. STC89C51单片机管脚结构图 VCC：电源. 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P1口地管脚第 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/地址地第八位.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外部必须被拉高. P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻地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，这是由于内部上拉地缘故.在FLASH编 程和校验时，P1口作为第八位地址接收. P2口：P2口为一个内部上拉电阻地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口地管脚被外部拉低，将输出电流.这是由于 内部上拉地缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存 储器进行存取时，P2口输出地址地高八位.在给出地址"1"时，它利用内部上拉优势，当 对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器 地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号. P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流.当P3口写 入"1"后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入.作为输入，由于外部下拉为低电平， P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉地缘故. P3口也可作为AT89C51地一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中