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1、1沈阳航空工业学院课 程 设 计（论文）题目 多功能数字钟的设计班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 2目 录0. 前 言 .31. 总体方案设计 .32. 硬件电路的设计 .42.1 单片机主机系统电路的设计 .2.2 汽车信号灯模拟系统电路的设计 .2.2.1 输入口电路的设计 .2.2.2 输出口电路的设计 .2.3 汽车里 程表模拟系统电路的设计 .3. 软件编程 .93.1 T1 计数子程序的设计 .93.2 外部中断 0 子程序的设计 .93.3 外部中断 1 子程序的设计 .93.4 里程数处理及显示子程序的设计 .94. 系统调试和分析 .144.1 软件调试 .94
2、.2 软硬联调 .94.3 调试问题及原因分析 .95. 结论及进一步设想 .16参考文献 .17课设体会 .19附录 元件清单 .183附录 总体电路图.18附录 源程序 .184多功能数字钟的设计摘要：本文设计的是基于单片机的多功能数字钟的设计，本系统设计以AT89C51 单片机为核心，分成四个模块，一是显示系统：此系统采用 8 位 LED显示，实现时、分、秒的精确显示；二是时钟计算系统：此系统主要实现对外部脉冲的计数，并用 LED 数码管将其结果动态显示；三是闹钟定时系统：该系统主要实现闹钟的定时与响铃功能；四是 12 与 24 进制转换系统，此系统主要实现由 12 小时计时方式转换为
3、24 小时计时方式。 ， LED 数码管的动态显示可以及时准确的将精确的时间显示出来，在实际应用中很方便。关键词：AT89C51 单片机；按键；脉冲计数；动态显示 0. 前言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，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
4、趋势将是进一步向着 CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内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。数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装
5、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,小五字，宋体，为题目名称5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，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用，几乎是从小的
6、电子产品，到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全” ，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。1.总体方案设计图 1 多功能数字钟单片机模拟系统基本组成框图单的系统从而达到强化课本知识并灵活运用的目的。电子数字钟是日常生活钟随处可见的简单系统。对电子数字钟的设计比较容易联系实际并进行拓展，在设计中我将力求尽可能跳出课本的样板，从现实生活中寻找设计原型和设计思路，争取有所突破电子时钟主要由显示模块，校时模块，时钟运算模块和 12 与 24 进制转换模块四大部分组成。其中校时模块和时钟运算模块要对时
7、、分、秒的数值进行操作，并且秒计算到 60 时，要自己清零并向分进 1；分计算到 60 时，要自己清零并向时进 1；时计算到 24 时，要清零。这样，才能循环记时。89C51 是 8 位 CPU，具有片内振荡器和时钟电路，2 个 16 位的定时器/计数器，5 个中断源，两个中断优先级。89C51 单片机的时钟信号通常用内部振荡单 片 机按键开关LED 显示6方式得到：在引脚 XTAL1 和 XTAL2 外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲.电容器 Col，C02 起稳定振荡频率、快
8、速起振的作用，其电容值一般在 5-30pF。晶振频率的典型值为 12MHZ 校时模块主要功能是修改时、分、秒内存单元的数值。每按一次键，对应的显示值便加 1。分、 秒加到 59 后变为 00;小时加到 23 后再按键即变为 00.再调校时均不向上一单位进位（例如分加到 59 后变为 00；但小时不发生改变） 。注意：在主程序中对时间进行调校前应关闭中断，以防在调校过程中定时中断服务程序也对时间进行修改而造成混淆。数字钟的设计首先要保证其走时尽可能准确，其次再根据人们日常的使用习惯来设定其附加功能。在设计中利用单片机定时计数器来完成走时并用两组输出口控制数码管来显示；通过编程向某一输出口输出方波实现报时及闹铃；利用输入端口外接各种开关来完成对走时及显示的控制（如预置时间等） 。在设计中需要用到许多技巧。以下为我在学习单片机课程中总结的一些设计思想或方法：占空比概念在设计中的运用图 2 占空比如图所示的一串方波序列，导通时间同周期的比值即占空比。在用单片机控制对多个数码管的扫描显示中，数码管接收到的电压可以看成是一串方波序列，占空比控制了数码管的亮度。实际上对显示延时时间的调节就是调节数码管电压的占空比，当占空比大于一定数值的时候数码管可以显示，实验证明占空比在 0.1 时仍可以使数码管清晰
