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1、摘要摘 要多功能数字钟的应用非常普遍， 由单片机作为数字钟的核心控制器， 通过它的时钟信号 进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行 校时，定时等功能。 本系统利用单片机实现其具有计时，校时等功能的数字时钟，是以单片机 STC89C52 为 核心元件同时采用 数码管同时显示“时，分，秒，星期，年，月，日”的现代计时 装置。显示极具人性化，另外具有校时功能，闹钟功能和节电保护功能。利用单片机实现的 数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点，如在电路板上预留有电源输出，温度传感 插座等插座，便于功能扩展。关键词：STC89C52 单片机 DS12887AB
2、STRACTABSTRACTMulti-functional digital clock was very common by the MCU as the core controller of the digital clock, the clock signal timing function, time data is output by the microcontroller, the display. Through the keyboard can be school, timing and other functions. This system uses the MCU wit
3、h the timing, school functions such as digital clock is The microcontroller STC89C52 as the core component at the same time Led also shows hours, minutes, seconds, week, year, month, day timing device. Show a very humane, the other school functions, alarm clock function and the power saver function.
4、 MCU digital clock with programming flexibility, easy expansion of the function, etc., power output, temperature sensor socket outlet on the circuit board is reserved for easy extensionsKeyword: STC89C52 MCU DS12887目录i目 录第一章绪 论11.1单片机（Single Chip Microsoftcomputer,）简介11.2单片机的发展历程11.2.151单片机的概况41.2.2
5、单片机的应用及前景51.3电子钟51.3.1电子钟简介51.3.2电子钟的应用及发展6第二章各个模块的特性及结构72.18051单片机模块72.2LED显示模块82.2.1LED数码管的原理82.2.2LED数码管驱动方式102.3电子钟的实现框图11第三章硬件电路设计133.1复位电路133.2按键电路143.3时钟电路143.4显示控制电路153.5数码管显示电路153.6电源电路设计163.7时钟芯片模块163.8综合电路的实现163.9本章小结17第四章系统软件的设计194.1调时功能194.2显示功能204.3程序设计20第五章电路仿真355.1Proteus软件简介355.1.1P
6、roteus的功能模块355.1.2Proteus的贡献375.2电路仿真设计38第六章工作的总结与未来工作的展望416.1工作总结416.2未来展望41致 谢43参考文献455第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 单片机（Single Chip Microsoftcomputer,简称MCU）简介单片机又称为微控制器，在一块半导体芯片上集中了中央处理器（简称CPU），只读存储器（简称ROM），随机存储器（简称RAM），输出输出接口（简称I/O Interface），计时器（Timer/Counter），中断系统（Interrupt System）构成一台完整的数字计算机。单片机是一种采用超大规
7、模集成电路技术，它把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计数器等集成到一块硅片上，构成了一个小而完善的小计算机系统的集成电路芯片1。目前，单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到某个领域没有单片机的踪迹了。自导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，工业自动化过程的实时控制和数据处理，计算机的网络通讯与数据传输，到广泛使用的各种智能IC卡，录像机、摄像机、全自动洗衣机等的控制，及民用豪华轿车的安全保障系统，还有我们厂看到的程控玩具、电子宠物等等都是离不开单片机的，更不用说是自动控制领域的机器人和智能仪表等各种智能机械了。5
8、1单片机是对目前所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称，该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flansh rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。1.2 单片机的发展历程1、探索阶段20纪70午代，美国的Fairchild公司首先推出了第一款单片机F8，随后Intel公司推出了影响面大、应用更广的MCS48单片机系列，其以其体积小、重量轻、控制功能齐全和低价格的特点，得到了广泛的应用，为单片机的发展奠定了坚实的基础2。MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域
9、，进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。这一时期的特点是： 1）嵌入式计算机系统的芯片的集成设计； 2）只保证了基本的控制功能。2、结构体系的完善阶段在MCS-48探索成功的基础上很快推出了完善的、典型的单片机系列MCS-5l。MCS-51系列单片机的推出，标志Single Chip Microcomputer体系结构的完善。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机的体系结构。完善的总线结构：并行总线：8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线，两个独立的地址空间；串行总线：通信总线，扩展总线。完善的指令系统：具有很强的位处理功能和逻辑控制功能，以满足工业控制等方面的需要；功
10、能单元的SFR(特殊功能寄存器)集中管理。完善的MCS-51成为SCMC的经典体系结构。3发展阶段Intel公司推出的MCS96单片机，将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运行监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。MCS-51单片机系列向各大电气商的广泛扩散，许多电气商竞相使用80C51为核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、可靠性技术应用到单片机中；随着单片机内外围功能电路的增强，强化了智能控制器特征。微控制器(Microcontrollers)成为单片机较为准确表达的名词。其特点是：1）、满足嵌入式应用要求的外围扩展，如
11、WDT、PWM、ADC、DAC、高速I/O口等。2）、众多计算机外围功能的集成，如：a)提供串行扩展总线：SPI总线、I2C总线、BUS总线、Microwire总线；b)配置现场总线接口：CAN BUS总线。c)CMOS化，提供了功耗管理的功能。d)提供OTP(一次可编程芯片)的供应状态，利于大规模和批量生产。4、MCU的成熟阶段单片机发展到这一阶段，表明单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具-小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统等领域，遍及计量测试、机械电子、工业过程控制、金融电子、办公自动化、工业机器人、商用电子、军事和航空航天等领域。为满足不同的要求，出现了高速、寻址范
12、围大、运算能力强和多机通信能力的8位、16位、32位通用型单片机，小型廉价型、外围系统集成的专用型单片机，以及形形色色各具特色的现代单片机。可以说，单片机的发展进人了百花齐放的时代，为用户的选择提供了空间。这一时期的特点为：(1)电气商、半导体商的普遍介入MCS-48的成功，刺激了许多半导体公司竞相研制和发展自己的单片机系列。到目前为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品，其中较有代表性的有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的Z-8系列，Microchip公司的PIC系列等。此外，开本的NEC公司、日立公司也都推出了各自具有特色的单片机品种。
13、(2)大力发展专用单片机通用型与专用型是按某一型号单片机适用范围区分的。例如，80C51是通用型单片机，它并不是为某一种专门用途设计的单片机；而专用型单片机是针对某一类产品甚至某个产品需要而设计、生产的单片机。例如，来电显示电话中配有液晶驱动器接口的单片机和全自动洗衣机中的微控制器，都是专用单片机；特别是小家电、玩具领域的单片机，都是一些小封装、价格低廉的外围器件、外设接口集成度高，它们多数为专用单片机。(3)综合品质高在体系结构(精简指令微处理器)、电磁兼容性能(Electro Magnetic Compatibility简称EMC)、开发环境(高级语言支持ISP、IAP等)、功耗管理等诸方
14、面得到了提高。根据控制单元设计的方式与采用的技术不同，目前市场上的这些单片机可区分为两大类型：繁杂指令集结构(Complex Instruction Set Computer，简称CISC架构)和精简指令集结构(Reduced Instruction Set Computer，简称RISC)。繁杂指令集结构(CISC)的特点是指令数量多，寻址方式丰富，较适合初学者系统学习，如INTEL的80C51或80C196、MC68K；而精简指令集结构(RISC)具有较少的指令与寻址模式，结构简单，成本较低，执行程序的速度较快，成为单片机的后起之秀，如PIC、EM78XXX和Z86HCXX。ISP(In
15、System Programming)和IAP(In Application Programming)方式是两种先进的实时在线开发方式。它们无须传统的开发装置，借助计算机和单片机的高性能，实现了真正的在线仿真。(4)C语言的广泛支持a) 单片机普遍支持C语言编程，为后来者学习和应用单片机提供了方便；b) 高级语言减少了选型障碍，便于程序的优化、升级和交流。1.2.1 51单片机的概况 MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品3MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下：8位CPU、 程序存储器(ROM)、的数据存储器(RAM)32条I/O口线、111条指令（大部分为单字节指令）专用寄存器、可编程定时/计数器全双工串行通信口外部数据存储器寻址、外部程序存储器寻址、逻辑操作位寻址功能单一+5V电
