基于.单片机的电子时钟课程设计报告.doc

目录 一、 引言········ 二、 设计课题········· 三、 系统总体方案········· 四、 系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、 系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、 系统实物图········ 7. 课程设计体会········ 八、 参考文献及网站········· 九、 附录········· 1. 引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名.就是把中 央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部 件集成在一个芯片上。 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。 数字钟是采用数字电路实现对日期、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。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。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接.以AT89C51芯片为核心.采用动态扫描 方式显示.通过使用该单片机.加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路.实现在8个L ED数码管上显示时间.通过4个按键进行调时、复位等功能.在实现各功能时数码管进行相 应显示。软件部分用C语言实现.分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合 达到最终目的。 二．设计课题：基于单片机的数字时钟设计 三．系统总体方案 图2.1 整体设计思路 针对要实现的功能.拟采用AT89C51单片机进行设计.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。 四、 系统硬件设计 1.硬件电路原理图 (1)复位电路 单片机有两种基本复位方式：即上电复位和按键复位。本次设计用按键复位.如下 图所示.通过接通按钮开关.使单片机进入复位状态。本次按键复位清零。各元件参考下 图。 时钟电路 键盘电路 按键处理设置为： 如没有按键.则时钟正常走时。 按下K0键：进入调分状态.时钟停止走动； 按K1和K2键：可进行加1和减1操作； 继续按K0键：可分别进行分和小时的调整； 最后按K0键：退出调整状态.时钟开始计时运行 电路图如下： （4）显示电路 本次数码管采用共阴极8段式LED数码管QH5011AS。该数码管参数见附录本系统共用 8个数码管.从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位、横线、时 个位和时十位。数码管显示的信息用8个内存单元存放.这8个内存单元称为显示缓冲 区.其中秒个位和秒十位、分个位和分十位、时个位和时十位分别由秒数据、分数据 和小时数据分拆得到。在本系统中数码管显示采用软件译码动态显示。在存储器中 首先建立一张显示信息的字段码表.显示时.先从显示缓冲区中取出显示的信息.然后 通过查表程序在字段码表中查出所显示的信息的字段码.从P0口输出.同时在P2口将 对应的位选码输出选中显示的数码管.就能在相应的数码管上显示显示缓冲区的内容 。 同时采用NPN型三极管.三极管接法如下图.其中当三极管基极高电平时.数码管 共阴极为高电平.三极管基极接低电平时.数码管共阴极为低电平.该位选中。还采用 了74LS373锁存器.用来缓存输入数码管段选的高低电平.提高电路稳定性。 电路图如下： 总原理图： 元件清单 " 品名 " 规格型号 " 数量 " "单片机及座子 "STC89C51RC "1 " "晶振 "12MHz "1 " "独石电容 "30pF "2 " "电解电容 "47μF "2 " "电解电容 "10μ