1、单片机原理及应用课程设计 题目：题目：单片机电子时钟单片机电子时钟 班 级: 姓 名： 学 号： 指导教师： - 1 - 目录目录 第一章 前言1 第二章 设计目的与要求2 第三章 系统原理分析3 第四章 硬件介绍4 第五章 软件实现与流程5 5.1 主程序.5 5.2 数据的显示程序.7 5.3 键盘响应程序.8 第六章 结束语9 参考文献.10 附录一 程序代码.11 附录二 程序仿真图.15 - 1 - 第一章 前言 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
2、让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。 现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英 钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电 子钟用集成电路计时时， 译码代替机械式传动， 用 LED 显示器代替显示器代替指针显示进而 显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的 校对，片选的灵活性好。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单 片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号， 主要由晶振和外围电路组
3、成， 晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢； 二是指系统的 标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的 可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专 门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片 有：DS1302，DS12887，X1203 等都可以满足高精度的要求。 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 A T89S51 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。 - 2 - 第二章第二章 设计目的与要求设计目的
4、与要求 进行电路硬件设计和系统软件编程， 以及仿真调试或制作。 一般 35 人一组， 每组完成的内容不能雷同。 选择设计基于单片机的时钟显示器，数字钟是一个将“时” 、 “分” 、 “秒”显 示计时装置。它的计时周期为 24 小时，显示满刻度为 23 时 59 分 59 秒 99 毫秒， 另外应有校时功能。 实现的功能： 在数字钟正常进行显示时， 其显示周期为00： 00： 00至23:59:59, 其中有五个按键，按下“暂停”键时钟停止走动，按下“开始”键时钟开始走动， 按下“秒设置”时钟秒位自加 1，加至 60 时向分位进 1，按下“分设置”时钟分 位自加 1，加至 60 时向时位进 1，
5、按下“时设置”时钟秒位自加 1，加至 24 时 显示 00。 - 3 - 第三章第三章 系统原理分析系统原理分析 系统设计中用到 89 C51 单片机的部分功能：包括内部定时器，键盘扩展， 程序中断, 串口通信等。用一个六位的共阴极七段显示器，可通过一个输入输 出口作为显示器数据发送端； 另一个输入输出口的六位作为显示器各位的片选 信号，另一个输入输出口作为键盘扩展口使用。系统原理图如图 1 所示。 图 1 系统原理图 图 2 数字钟仿真图 单 片 机 数码显示器 按键 P3.0-5 P1.0-4 P2.0-7 - 4 - 第四章第四章 硬件介绍硬件介绍 AT89C51AT89C51：芯片共有
6、 40 个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口左边 那列逆时针数起，依次为 1，2，3，4、 、 、40，其中芯片的 1 脚顶上有一个凹点。 在单片机的 40 个引脚中，电源引脚 2 根，外接晶体振荡器引脚 2 根，控制引脚 4 根以及 4 组 8 为可编程 I/O 引脚 32 根。 主要特性：与 MCS-51 兼容；4K 字节可编程闪烁存储器；寿命：1000 写/擦 循环； 数据保留时间： 10 年； 全静态工作： 0Hz-24Hz； 三级程序存储器锁定： 128*8 位内部 RAM； 32 可编程 I/O 线；两个 16 位定时器/计数器； 5 个中断源；可编 程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。 主要管脚说明： P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外 部程序数据存储器， 它可以被定义为数据/地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口 作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P
