单片机的电子时钟设计毕业设计

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1、以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。济源职业技术学院毕业设计题目单片机的电子钟设计系别电气工程系专业应用电子技术班级电技0801姓名肖见学号指导教师苗绍强日期2010年12月设计任务书设计题目：单片机的电子钟设计设计要求：1. 设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能 自动显示系统提示符“P”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启 动调整键，电子钟从 0 时0分 0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次 按电子钟启动调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整 键调整时间，调整结束后可按启动调整键再次进入时钟运行状态。2. 设计完成上述功能的相应的硬件调试

2、和软件调试。3. 完成焊接和实物电路的调试。设计进度要求：第一周：选定设计题目,查找、搜集相关资料。 第二周：了解各元器件、模块的功能及使用方法。 第三周：硬件电路的设计。第四周：相应软件设计（程序设计）。 第五周：利用相关的仿真软件测试并记录相关的数据和错误。 第六周：焊接实物电路，并且在实物电路上调试并且记录相关的数 据和问题。第七周：写毕业论文。第八周：毕业答辩。指导教师（签名）：摘要时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推 移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用 越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青 春呢？这就要求人们

3、不断设计出新型时钟。数字电子钟的设计方法有多种，其中，利用单片机实现的电子 钟具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控 制信号，精确度高等特点，同时可以用该电子钟发出各种控制信号。本设计主要介绍用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟的方 法，本设计由单片机 AT89C52 芯片和 LED 数码管为核心，辅以必要的 电路，构成了一个单片机电子时钟。与传统机械表相比，它具有走时精 确,显示直观等特点。它的计时周期为 24小时，显满刻度为“23时59 分59秒”，另外具有校时功能等特点。关键词：电子钟，单片机，汇编目录摘 要I目录第1章总体方案的介绍11电子钟功能介绍1.2总体方

4、案介绍1.3电子钟电路原理图14元件清单第2章硬件系统设计2.1单片机的选择2.2复位电路2.3晶振电路2.4显示电路2.5按键电路第3章软件系统设计3.1电子钟主程序流程框图3.2键扫子程序流程框图3.3中断服务程序流程框图3.4“P. ”点显示子程序流程框图 3.5显示子程序流程框图第4章 电子钟的使用说明及调试运行 4.1使用说明书4.2电子钟运行结果4.4误差分析参考资料致谢第 1章 总体方案的介绍1.1 电子钟功能介绍可调整运行的电子钟具有三种工作状态：“ P. ”状态、运行状态、 调整状态。(1) 、“P. ”状态，依靠上电或按复位键进入，在此状态下，按B、 C、D键均无效，按A键

5、有效，进入运行状态；(2) 、运行状态，按奇数次A键进入，在此状态下，按B、C、D键均 无效，只有按A键有效，按下A键后，退出运行状态，进入调整状态;(3) 、调整状态，按偶数次A键进入，在此状态下，按A、B、C、D 键均有效。如按下A键，则退出调整状态，进入运行状态；按下B、C、 D键，则分别对时、分、秒加1,调整结束后必须按A键，即可退出调 整状态，进入运行状态。基本功能要求：“P”稳定地显示在LED显示器的最左端数码管(LED5)上，无A 键按下(在“P. ”状态下，按下B、C、D键无效)，则不进入电子钟的 运行状态，继续显示“ P ”。按下A键后，电子钟以起始时间：00时00分00秒开

6、始运行。再次按下A键后，电子钟退出运行状态，进入调整状态，利用B、 C、 D 键把电子钟的显示时间修改为当前实时时间，时间修改正确后可 再次按下 A 键，电子钟则退出调整状态，进入运行状态。注意：每次按下B、C、D键，只允许加一，不允许连加。(1)、在调整状态下，按下B、C、D键，允许连加，而A键无论在何 种状态下，均不允许连击；2)、时、分、秒的间隔符“。”以一定频率闪烁；（3）、时间显示以“灭零”方式进行；（4）、可调整运行的电子钟用两个按键（例如：A键、B键）来 控制。1.2 总体方案介绍1. 计时方案利用 AT89C52 单片机内部的定时计数器进行中断定时，配合软件 延时实现时、分、秒

7、的计时。该方案节省硬件成本，且能使读者在定时 计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机的指令 系统能有更深入的了解。2. 键盘显示方案AT89C52的P0 口和P2 口外接由六个LED数码管（LED5LEDO）构成 的显示器，用P0 口作LED的段码输出口，P2 口作六个LED数码管的位 控输出线，P1 口外接四个按键A、B、C、D构成键盘电路。AT89C52 是一种低功耗，高性能的 CMOS 8 位微型计算机。它带有 8K Flash可编程和擦除的只读存储器（EPROM）,该器件采用ATMEL的 高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的 80C52 和 80S52 的 指

8、令系统及引脚兼容，片内 Flash 集成在一个芯片上，可用与解决复 杂的问题，且成本较低。简易电子钟的功能不复杂，采用其现有的 IO 便可完成，所以本书中采用此的设计方案，结构如图 1.1 如示。图 1.1 硬件框图1.3 电子钟电路原理图电子钟原理图 （见附录 1）1.4 元件清单电子钟元件清单如表 1 所示：表 1 电子钟元器件清单元件名称规格型号数量（个）单片机AT89C5218位一体的共阳LED显示器7SEG-MPX8-CA-BLUE1晶振12MHz1电容33pF2电容22“F1按键BUTTON5电阻0.2K1电阻1K1限流电阻0.1K8第 2 章 硬件系统设计硬件电路主要包括：单片机

9、、晶振电路、复位电路、显示电路、按 键电路以及电源等几部分。单片机的选择：选用AT89C52单片机，配备11.0592MHz晶振。P1.0 P13接的是按键电路，P0和P1 口分别接的是位码和断码。显示电路的选择：采用软件译码器动态显示，共阳极LED数码管。复位电路的选择：RC复位电路。电源电路的选择：采用直流+5V电源供电。2.1 单片机的选择单片机实质上是一个芯片，在实际应用中，必须外加各种扩展接口 电路、外部设备等相关硬件和软件，才能构成一个单片机系统。尽管各 类单片机很多，但无论是从世界范围或是从全国范围来看，使用最为广 泛的应属 MCS-51 单片机。单片微型计算机市指集成在一个芯片

10、上的微型计算机，也就是把组 成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存储器RAM、只读存储 器ROM、基本输入输出接口电路、定时器计数器等部件都制作在一块集 成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功 能。89C52单片机是在一块芯片中集成了 CPU、存储器、定时器计数器 和多种功能的IO现等一台计算机所需的基本功能部件。主要包括1个 8 位 CPU、 1 个片内振荡器及时钟电路、 128B RAM、 4KB ROM、 2 个 16 位定时器计数器、32条可编程的IO线和一个可编程的全双工串行接口、 5个中断源、 2个中断优先级套中断结构。1、 中央处理器CPU是单片机

11、的内部核心部件，是一个8位二进 制数的中央处理单元，主要由运算器，控制器和寄存器阵列构成。2、控制器 控制器是单片机内部各部件按一定时序协调工作的控 制核心，是分析和执行指令的部件。控制器主要由程序计数器、指令寄 存器、指令译码器、振荡和定时控制逻辑电路等构成。3、寄存器阵列 寄存器阵列式单片机内部的临时存储单元或固定 用途单元，包括通用寄存器组和专用寄存器组。4、存储器 程序存储器是可读不可写的，用于存放编号的程序和 表格常数。5、数据存储器是即可读也可写的，用于存放运算的中间结果，进 行数据暂存及数据缓冲等。6、定时器计数器89C52内部有2个16位可编程定时器计数器， 简称为定时器O(T

12、O)和定时器1(T1), TO和T1在定时器控制寄存器TCON 和定时器方式选择寄存器 TMOD 的控制下，可工作在定时器模式或计数 器模式下，每种模式又有不同的工作方式。 89C52 有两个 16 位的可编 程定时计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。7、并行输入输出(I0) 口 89C52共有4组8位IO 口 (PO、P1、P2 或P3)，用于对外部数据的传输。89C52 单片机内部总线是单总线结构，即数据总线和地址总线是公 用的。89C52有40条引脚，与其他51系列单片机引脚是兼容的。这40条引脚可分为IO接口线、电源线、控制线、外接晶体线4部分。89C52单片机为双列直插

13、式封装结构， 如图3.2 所示。图2.1 89C52引脚分配图Pin40：电源脚。工作电压为+5VPin20：接地端P0 口： P0 口为一个8位漏极开路的双向IO 口，每脚可以吸收8TTL 门电流。 当P0 口的管脚第一次写“ 1”时，被定义为高阻输入，P0 口能够用于外部数据存储器，它可以被定义为数据地址的第八位，在 FLASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FLASH 进行校验时， P0 口输 出原码，此时， P0 外部必须被拉高。P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向IO 口，P1 口缓 冲器能接收输出4TTL门电流，P1 口管脚写入1时，被内部上拉为高， 可用作

14、输出， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内 部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8位双向IO 口，P2 口缓冲器 可以接收、输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内 部上拉电阻拉高，且作为输入。因此作为输入时，P2 口的管脚被外部 拉低，将输出电流，这就是内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存 储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据 存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内

15、容。P2 口在FLASH 编程和校验时接收八位地址信号和控制信号。P3 口： P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向IO 口，可以接收 输出4个TTL门电流。当P3 口写入“ 1”时，它们被内部上拉为高电 平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平；P3 口将输处电 流（ILL），这就是上拉的缘故。P3 口也可以作为AT89C52的一些特殊功能口，如下所示：P3.0： RXD （串行输入口 ）P3.1： TXD （串行输出口）P3.2：（外部中断 0）P3.3：（外部中断 1）P3.4： T0（定时计数器 0）P3.5： T1（定时计数器 1）P3.6：（外部数据存储器写选通线）P3.7：（外部数据存储器读选通线）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号RST复位输出：当振荡器复位时，要保持RST脚两个机器周期的高 电平时间。XTAL1：反向振荡器的输入及内部时钟工作电路的输入；XTAL2：