基于51单片机的电子时钟设计.doc

基于51单片机的电子时钟设计 *** 山东工商学院 264005 摘 要：本文介绍了基于51单片机的电子时钟的设计，从硬件和软件两个方面给出了具体实 现过程。该时钟的设计采用功能分块的思想方法，将硬件电路划分为开关电路，显示驱 动电路和数码管电路等若干独立模块，而软件的实现则由闹钟的声音程序、时间显示程 序、日期显示程序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延 时程序等组成。文中给出了各个模块的电路图，并用Proteus的ISIS软件对电子时钟系统 的各个功能进行了仿真，并给出了相应的仿真结果图像。 关键词：单片机；电子时钟；键盘控制 Electronic Clock Design Based on 51 Single-chip *** Shandong Institute of Business and Technology , 264005 Abstract: This paper introduces the electronic clock design based on 51 single-chip microcomputer, and it provides us specific implementation process from aspects of hardware and software. This clock is designed by the method of function blocks. In hardware, it's circuit is divided into switch block, display drive block and digital control block. However, the software consist of the program of alarm clock, time display, date display, stopwatch display, time adjust, timing adjustment, the alarm clock adjustment, time delay and so on. Circuit diagrams of each module is also given and the corresponding simulation image of this clock produced by software of Proteus is also showed in this paper. Key words: single chip microcomputer; electronic clock; Keyboard control 1. 引言 1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟 开始迅速发展起来。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生 一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小 时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工 具。现在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、石英钟、石 英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，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。 二，时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一 个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时 ，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法 需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码 管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于 数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现 了各种显示。 三，时钟设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 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