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1、摘要在现今的高速运行的现代生活中，准确适时的把握时间尤其重要。而我们传统的时钟由于其自身的特点，功能极其有限。因此我们需要一个多功能的时钟，让它来对全天适时的控制好我们的时间。随着计算机技术的高速发展，单片机以其自身特有的特点，已经广泛应用与各种智能仪器、家庭电器、电子玩具等各个领域。因此用单片机实现电子钟的设计课题应运而生，利用单片机的多功能控制能力能很好实现要求。本课题的主要内容就是用单片机实现数字电子钟的设计。利用单片机的特点，通过编写程序来控制我们的产品实现我们需要的功能。在课题中还有一个任务就是我们的显示模块，由于要显示时、分、秒需要6位数字，为了方便，我们用两个四位一体数码管来显示
2、时间，所以如何通过编程来控制数码管的显示也是一个重点。 整个过程就是先设计和焊接好硬件电路，再就是通过C语言编写应用程序来实现我们需要的功能，这期间进行的软件仿真和调试是本设计的重点和难点。关键字：单片机； 数码管； 中断 ABSTRACTIn the modern life of the high-speed run - time in present, the accurate and well timed confidence time is particularly important. because of our traditional clocks characteristics
3、 of its oneself, function very finite。So we need a multi-function clock，Let it comes well to timed control our time for the whole day. Along with the high-speed development of the computer technology, Single Chip Microcosm with its special characteristics, Have already applied extensively and variou
4、s intelligent instrument, Family electric apparatus, the electron toy etc. each realm. The design topic that therefore uses Single Chip Microcosm to carry out electric clock emerge with the tide of the times, the multi-function control capability ability that make use of Single Chip Microcosm is ver
5、y the implementation request.The main Purpose of this topic is the design that uses Single Chip Microcosm to carry out the numerical electric clock. Make use of Single Chip Microcosms the characteristics of the machine, the product that passes to write procedure to control us carries out the functio
6、n ofwith our demand.In the topic still have a task is our display module, In order to display the time we need 6 position digits, for the sake of the convenience, we display time with two four position integral whole tube, so how to pass the programming is also a point to the control figures tube di
7、splay.The whole process is to design first and weld good hardware telephone，Be being the function that writes applied procedure through the C language to carry out our demand, The software emulation, simulation and debug that carry on this period are the point and the crux of this designs.Keywords:
8、MCU； digital clock； interruption目 录1 绪论12 系统和硬件电路的设计221 系统方案2211 控制模块方案的选择2212 系统的总体框图222 单片机的选择2221 AT89S51单片机工作原理223 单片机外围电路的设计4231 时钟源电路的设计4232 单片机的复位电路5233 闹钟和调时电路图524 显示电路的设计6241 显示电路725 红外线控制电路的设计7251 红外线发射装置的设计7252 红外线接收装置电路83 软件设计1031 主程序设计10311 定时/计数器的工作11312 定时器/计数器工作方式1132 中断程序的设计13321 输入
9、输出的控制方式13322 MCS-51 单片机的中断源13323 中断相关寄存器13324 MCS-51单片机中断处理过程1333 显示模块的程序设计144 软硬件调试1641 系统的调试1642 硬件静态的调试1643 软件的调试16结 论19致 谢20参考文献211 绪论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
10、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。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。 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、定时启闭电路、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
11、，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。本课题的主要任务是利用单片机设计并制作一个数字电子钟，这里面的重点集中在单片机里，其中包括它的中断功能的应用、定时记数器的工作原理和工作模式选择以及I/O端口的应用等。还有就是显示模块的设计。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。本设计预期要的达到的功能包括定时、闹钟等钟表的基本功能。2 系统和硬件电路的设计21 系统方案211 控制模块方案的选择实现电子钟的方法有多种，可以用基本门电路搭建，但电路结构复杂，故障系数大，不易调试。二可以用单片机来实现。用单片机设计电路，电
12、路结构简单、调试也相对方便，单片机具有性能价格比优、集成度高、体积小、可靠性高、低电压、低功耗等特点。 目前单片机主要应用已经非常广泛，在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比，在机械一体化产品中引入单片机，使那些电子产品具有了智能化特征，而适时过程控制中用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。 目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。 单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。21
13、2 系统的总体框图系统的总体框图如图2-1所示： 单片机控制模块红外止闹模块闹钟模块数码管显示模块时钟源电源及调时模块 图2-1 系统总体框图22 单片机的选择目前市场上成熟的单片机种类繁多，从中央处理器来说分为4位单片机到8位、16位，32位。而现在应用最多是就8位和16位的，其中16位的基本都是应用于高端科技方面，就本论文涉及到的内容，用8位单片机就完全可以满足设计的各方面的要求。从性能来说各公司生产的产品都有他们自己的特点，目前国内使用多的系列就是Intel公司生产的产品，其中又以MCS-51系列单片机应用尤为广泛，而且还在更进一步的发展完善，价格越来越底，性能越来越好，本设计中就选用了
14、MCS-51系列单片机中的AT89C51型号。221 AT89S51单片机工作原理在本设计中选用的是AT89C51单片机，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的MCS-51系列单片机是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图片如图2-2： 图2-2 AT89C51单片机图AT89C51的主要特性有，它与MCS-51 兼容，含有4K字节可编程闪烁存储器，寿命很长，能够有1000写/擦循环，数据保留时间能达到10年之久。全静态工作频率在0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，
