1、 微型计算机技术专业方向设计微型计算机技术专业方向设计 任务书任务书 题目名称：题目名称：多功能数字钟多功能数字钟 专业专业 班级班级 姓名姓名 学号学号 课程设计任务书课程设计任务书 课程名称：课程名称：微型计算机技术 设计题目：设计题目：多功能数字钟 系统硬件要求：系统硬件要求： 1、配置单片机的外部程序 ROM 空间，容量为 16K（使用 27128 芯片） 。 2、使用 51 单片机内部时钟信号为系统提供计时信号。 3、配置 LED 数码管或液晶显示器显示时间，设置操作按键。 系统功能要求：系统功能要求： 1、在 LED 数码显示器或液晶显示器上显示：时：分：秒。 2、按键功能自定义，
2、实现按键调整时间功能。 3、具有闹钟功能（选做） 。 4、具有秒表功能（选做） 。 其他要其他要求求： 1、每位同学独立完成本设计。 2、依据题目要求，提出系统设计方案。 3、设计系统电路原理图。 5、调试系统硬件电路、功能程序。 6、编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序） （1）报告书封面 （2）课程设计任务书 （3）系统设计方案的提出、分析 （4）系统中典型电路的分析 （5）系统软件结构框图 （6）系统电路原理图 （7）源程序 （8）课设字数不少于 2000 字 成绩成绩 评语评语 一、系统方案选择一、系统方案选择 数字时钟选择： 方案一：本方案采用 Dallas 公司的专用时
3、钟芯片 DS12887A。该芯片内部采 用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于 10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能， 因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电 网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电 网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统 不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的 时间。 方案二：本方案完全用软件实现数字时钟。原理为：利用定时器与软件结合 实现 1 秒定时中断， 每产生一次中断， 存储器内相应的秒值加 1； 若秒值达到 60， 则将其清零，并将相应的分字节
4、值加 1；若分值达到 60，则清零分字节，并将时 字节值加 1； 若时值达到 24， 则将十字节清零。 该方案具有硬件电路简单的特点。 但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。而且， 由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。 基于硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。 显示方案选择： 方案一：采用 6 段数码管动态显示，数码管动态扫描时，是利用人的视觉暂 留使显示看起来连续变化，优点是程序操作简单 缺点：可操作性不强，并不美 观。 方案二：采用液晶 1602，1602 的特点是有两行显示，每行显示 16 个字符， 显示比较清晰美观，缺点
5、是操作较为复杂。 出于显示的考虑，本实验选择方案二。 键盘方案选择： 方案一：采用独立按键，独立按键的特点是检测较为简单，比较容易知道哪 个按键被按下了，但是后续的键值处理较为复杂.。 方案二：采用矩阵键盘，矩阵键盘的特点是检测较为复杂，但便于后续程序 使用键值比较简单。 出于硬件的考虑本实验采用方案一。 二、系统典型电路分析二、系统典型电路分析 复位电路：单片机复位的条件是：必须使 RST/VPD 或 RST 引（9）加上 持续两个机器周期（即 24 个振荡周期）的高电平。例如，若时 钟频率为 12 MHz，每机器周期为 1s，则只需 2s 以上时间的 高电平，在 RST 引脚出现高电平后的
6、第二个机器周期执行复 位。单片机常见的复位如图所示。电路为上电复位电路，它是利 用电容充电来实现的。 在接电瞬间， RESET 端的电位与 VCC相 同，随着充电电流的减少，RESET 的电位逐渐下降。只要保证 RESET 为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。该电路除具有上电 复位功能外，若要复位，只需按图中的 RESET 键，此时电源 VCC 经电阻 R1、 R2 分压，在 RESET 端产生一个复位高电平。 晶振电路：右图所示为时钟电路原理图，在 AT89S51 芯片内部有一个高 增益反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。而在芯 片内部， XTAL1 和 XTAL2 之间跨接晶体振荡器和微调电容， 从而构成一个稳定 的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单 片机的时钟脉冲信号。 液晶电路：右图为液晶电路，将电源地和背光地连在一起，将电源和背光 电源连在一起，数据口与 51 单片机的 p0 口相连，作为数据的传送口，而液晶的 读写和使能则采用其它普通 IO 口来
