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1、优质文档摘 要时钟，自从它独创的那天起，就成为人类的挚友，但随着时间的推移，科学技术的不断开展，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效劳，怎样让我们的老挚友焕发青春呢？这就要求人们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敏捷，便于电子钟功能的扩大，即可用该电子钟发出各种限制信号，准确度高等特点，同时可以用该电子钟发出各种限制信号。本文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AT89S52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。和传统机械表相比，它具有走时准确
2、,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。该电子钟可以做到的功能：上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”进入时钟打算状态2.第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒起先运行，进入时钟运行状态。再次按电子钟启动/调整键，那么电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整完毕后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。通过设置的A、B、C、D四个键来调整运行，并且利用了8位LED显示时分秒。 关键词：电子钟，单片机，汇编优质文档书目摘要 .1 绪 论11.1电子钟的开展史11.2设计的目的和意义11.3设计的根本思路和主
3、要内容22 时钟系统的整体设计32.1系统功能要求32.2整体方案33 硬件设计和分析53.1硬件设计原理53.2各单元电路介绍5 AT89C51单片机介绍5单片机最小应用系统6显示电路7键盘及其接口93.3系统原理图104 软件设计124.1主程序的设计124.2键输入程序134.3显示程序144.4延时程序154.5中断程序165 调试和运行195.1电路仿真195.2调试和运行196 结 论21参考文献22致谢23优质文档1 绪 论1.1 数字时钟的开展史电子钟有着很长的历史，从民国19年的电钟，研制始於60年头中期的国内电晶体、半导体管钟，到研制始於70年头末的石英电子钟，再到今日我们
4、所用的智能电子钟。以前的电子钟存在着很多缺点，其外观体积浩大，在功能上有死摆、走时时间不长、走时准确度不高等缺点。如今无论是外观，还是在功能上，电子钟都有了很大的改良。 虽然世界绝大多数钟表都是中国制造，但钟表对于国内市场来说只是个小行业，2003年总盘子不过才100多亿，但不是没有前景。近年来，市场在急剧膨胀。依据国外的统计数据显示，兴旺国家人均一生拥有手表23块，开展中国家12块，而目前中国的城镇人口人均拥有量不多于6块，空间很大。比方彩电一般是一个家庭一台，手表那么是每人一块，但从销售量来看，光TCL一家公司两个月的彩电销量可以接近300万台，而我们手表每年总共才卖200多万只。所以肯定
5、不是市场潜力不够的问题，而是我们应当如何去做的问题。1.2 设计的目的和意义人类的生活包括：工作、学习、休息以及参和社会的多种实践活动，环环有条理，更加丰富多彩。应当说时钟的计时功能和人类的各种行为和活动有着亲密的联系，于是时钟的作用便表达出来，生活中有很多人，因为只顾工作而遗忘时间，从而耽搁了重要的支配或者打算，造成不行挽回的损失，使之懊悔莫及。我们要养成良好的时间观念，就须要电子钟时刻提示我们。因此，电子钟已成为人们日常生活中必不行少，它的应用特别广泛，应用于家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、消遣带来极大的便利。此时此刻投入生产的大多是智能时钟，它的功能
6、很全面，但价格有点昂贵，大多数学生或者经济条件较差的人，想要拥有它，都有点困难。因此，在这里设计一个较简洁的电子钟，它能完成计时和校时的功能。这个时钟系统很简洁，投入生产的本钱很低，因此，它的价格比拟廉价，对于学生很管用。1.3 设计的根本思路和主要内容设计一个电子产品，首先了解它能实现的功能，时钟系统最根本的功能就是实现计时，在这里设计的数字电子时钟，它能实现计时和校时的功能，给电子钟加上电自动计时，设计一个按键对时钟进展复位和三个按键对时间进展调整。 硬件设计很简洁，主要包括：单片机、按键电路、驱动显示电路，以及LED显示器四个局部。单片机选用AT89C51芯片，它无须外扩程序存储器，设计
7、电路很简洁。由于只用了四个按键，所以采纳独立式按键使设计更简洁。显示时、分、秒加两个分隔符，采纳8位的数码管，用常用的74LS244来驱动LED数码管显示字符。 简易数字时钟可实现校时和整点报时功能，该软件采纳C语言来实现，主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序参加原理图，做出电子钟的仿真，以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制，小时为24进制计数。可通过按键实现时钟复位和分、秒、时的校正。2 简易数字时钟系统的整体设计2.1系统功能要求 以单片机技术为核心，充分应用各种外围电路元器件，设计一个通过显示器显示时间时、分、秒的电子钟。要求：1、上电时
8、，时、分、秒显示为00时、00分、00秒,并以秒为单位起先计时；2、运行状态下，按动限制按扭S-SET，对秒进展调整；3、运行状态下，按动限制按扭M-SET，对分进展调整；4、运行状态下，按动限制按扭H-SET，对小时进展调整。5、当数字时钟运行到正点时，实现自动报时功能。6、当按下T-SET键是实现小时由24进制和12进制的相互转换。2.2 整体方案 电子钟的电路图主要由单片机AT89C51、键盘电路、驱动显示电路和LED显示器四局部组成，它主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进展调整，即实现调时的功能。其数字钟系统整体构造如图2-1所示。七段数码管AT89C51驱动LED显示器位选按 键图
9、2-1 电子钟系统整体构造1显示方案方案一:静态显示就是当CPU将要显示的字或字段码送到输出口，显示器就可以显示出所要显示的字符，假如CPU不去改写它，它将始终保持下去；静态显示硬件开销大，电路困难，信息刷新速度慢。方案二:动态显示那么是一位一位地轮番点亮显示器地各个位扫描。对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次；动态显示耗能较小，但编写程序较困难。动态显示硬件连接简洁，信息刷新速度快。由于本次设计是对时间进展显示，如采纳静态显示，那么所占用的I/O口较多，电路较困难,所以在此选择的是方案二，采纳动态显示。2键盘方案方案一:独立式键盘。独立式键盘的各个按键相互独立，每个按键独立地和一根数
10、据输入线单片机并行接口或其他芯片的并行接口连接。独立式键盘配置敏捷，软件构造简洁，但每个按键必需占用一根接口线，在按键数量不多时，接口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。方案二:矩阵式键盘。矩阵式键盘采纳的是行列式构造,按键设置在行列的交点上.(当接口线数量为8时,可以将4根接口线定义为行线,另4根接口线定义为列线,形成4*4键盘,可以配置16个按键。)由于本设计只用了四个按键，不须要采纳矩阵式键盘，所以选用第一种方案,采纳独立式键盘。3计时方案采纳软件限制:利用单片机内部的定时/计数器进展定时，协作软件定时实现时、分、秒的计时。该方案能够使设计者，在设计的过程中简洁实现，且节
11、约硬件本钱，因此本系统将采纳软件方法实现计时。3 硬件设计和分析3.1 硬件设计原理 时钟电路的核心是AT89C51单片机，其内部带有2KB的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器RAM，无须外扩程序存储器。电脑时钟没有大量的运算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满意要求，也不必外扩片RAM。系统配备8位LED数码管显示和3个独立式按键，用P0口作为键盘接口电路，P1口和P3口作为段码和位码输出口，并在字段码输出口接74LS245芯片，用该芯片来驱动LED数码管显示。利用P0.0、P0.1和P0.2作为功能按键输入口。3.2各单元电路介绍3.2.1A
12、T89C51单片机介绍 AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器RAM，器件采纳ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS51指令系统，片内置通用8位中心处理器和Flash存储单元，所以说AT89C51是一个功能强大的单片机。 AT89C51是一个低功耗高性能单片机，它有40个引脚，32个外部双向输入/输出I/O端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以遵照常规方法进展编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器
13、和Flash存储器结合在一起，特殊是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本钱。同时AT89C51的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入接着工作状态。省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停顿振荡，全部功能停顿工作，直至系统被硬件复位方可接着运行。3.2.2 单片机最小应用系统时钟电路和复位电路是单片机最小应用系统中必不行少的。单片机时钟电路图，如图3-1所示:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采纳。如采纳外部时钟源驱动器件，XT
14、AL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必需保证脉冲的凹凸电平要求的宽度。图3-1 单片机时钟电路图复位是使单片机或系统中的其他部件处于某种确定的初始状态。单片机的工作就是从复位起先的，当在单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执复位操作假设该引脚持续保持高电平，单片机就处于循环复位状态。实际应用中，复位操作有两种根本的形式：一种是上电复位，另一种是上电和按键均有效的复位。由于本次设计采纳的是上电复位，所以这里只介绍上电复位，如下列图3-3所示： 图3-3上电复位电路上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作
15、。常用的上电复位如上图所示。上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容C1的充电，RST引脚的高电平将渐渐下降。3.2.3显示电路一、七段LED显示器的原理显示器是单片机应用系统常用的设备，包括LED、LCD等。LED显示器由假设干个发光二极管组成。七段LED通常构成字型“8”，还有一个发光二极管用来显示小数点。每段LED分别引出一个电极，电极的名为a、b、c、d、e、d、g、dp，其中dp是小数点段的引出电极。当发光二极管导通时，相应的一个笔画或一个点就发光。限制相应的二极管导通，就能显示出对应字符。说明：在该设计中，没有用到电极dp，而是用单位的数码管来显示，其七段LED显示器如图3-4所示图3-4 七段LED显示器二、 动态显示本设计共用了八位LED显示器，因此采纳动态显示方式。所谓动态显示就是一位一位的轮番点亮显示器的各个位。对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作，但由于人眼的
