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基于单片机的电子钟设计.doc
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基于单片机的电子钟设计.doc
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基于单片机的电子时钟设计
摘 要
20 世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,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。
现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。对于那
些
对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数
码
管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且
读
数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、
稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采用 LED 数码管显示时、分、秒,以
24
小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用 12MHz 的晶振产生振荡脉冲,
定
时器计数。在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。数
字
钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜
爱,
因此得到了广泛的使用。
关键字:数字电子钟 单片机
1.1 数字电子钟的背景
20 世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,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。 时间对人们来说总是那么宝贵,
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工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的
时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
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、低价格和外围电路装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发
展趋势。单片机应用的重要意义还在于,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。
单片机模块中最常见的是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的
装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿
命,因此得到了广泛的使用。
1.2 数字电子钟的意义
数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,
码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,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,而且大扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、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。因此,研究数字钟与
扩大其应用,有着非常现实的意义。
1.3 数字电子钟的应用
数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以与车站、码头、
剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集
成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便
等优点,它还用于计时、自动报时与自动控制等各个领域。
1.4 电路与功能说明:
电路图如图所示:
2 / 31
图 A
图 B
3 / 31
图 C
该数字钟是用一片 AT89C51A 单片机通过编程去驱动 8 个数码管实现的。通过 6 个开关控制,从上
到下 6 个开关 KEY1~KEY6 的功能分别为:KEY1,切换至秒表;KEY2,调节时间,每调一次时加 1;
KEY3, 调节时间,每调一次分加 1;KEY4,从其它状态切换至时钟状态;KEY5,切换至闹钟设置状态,
也可以对秒表清零;KEY6,秒表暂停.控制键分别与 P1.0~P1.5 口连接.其中:
A.通过 P2 口和 P3 口去控制数码管的显示如图所示 P2 口接数码管的 a——g 端,是控制输出编
码,P3 口接数码管的 1——8 端,是控制动态扫描输出.
B.从 P0.0 输出一个信号使二极管发光,二极管在设置的闹钟时间到了时候发光,若有乐曲可以去
驱动扬声器实现。
(图 A 是时钟运行状态,图 B 是闹钟运行状态,图 C 是秒表运行状态)
功能说明:
1.各个控制键的功能:可对时间进行校准调节(只能加1);按下设置键数字时钟进入闹钟设置
状态,设置闹钟的时间;时加1、分加1键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数
调节而设置的;按下秒切换键就可以进入秒表模式,同时秒表也开始计时,按下秒表暂停、复
位键就暂停、归零,如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位;清零键可以对闹钟清零。
2. AT89C51 单片机,通过编写程序对数码显示进行控制。
3.八个 7 段数码管显示时钟和秒表信号。
二, 实验程序流程图:
1. 主程序流程图:
4 / 31
2. 中断程序流程图
5 / 31
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