1、 1 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术 课程设计课程设计 题题 目目：单片机电子时钟的设计与实现单片机电子时钟的设计与实现 设计人员：设计人员： 学学 号：号： 班班 级：级： 指导老师：指导老师： 日日 期：期： 2 目 录 一、设计要求 2 二、设计方案和论证 2 （一）总设计原理图 2 （二）设计方案的选择 2 （三）硬件部分 4 （四）软件部分 8 三、设计总结26 四、参考文献26 3 一、设计要求一、设计要求 1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。 2、小时以 24 小时计时形式，分秒计时为 60 进位。 3、校正时间功能,即能随意设定走时时间。 4、闹钟功能，一旦
2、走时到该时间，能以声或光的形式告警提示。 5、设计 5V 直流电源，系统时钟电路、复位电路。 二二、设计方案和论证、设计方案和论证 本次设计时钟电路，使用了 ATC89C51 单片机芯片控制电路，单片机控制电 路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调 整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用汇编语言程序来控 制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声 器、LED 显示即可满足设计要求。 （一）（一） 总设计原理框图如下图所示： （二）设计方案的选择（二）设计方案的选择 微 型 控 制 器 时钟电路 声光报时 校时输入 数据
3、显示 4 1.计时方案 方案 1：采用实时时钟芯片 现在市场上有很多实时时钟集成电路，如 DS1287、DS12887、DS1302 等。 这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计 时数据的更新每秒自动进行一次，不需要程序干预。因此，在工业实时测控系 统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。 方案 2：使用单片机内部的可编程定时器。 利用单片机内部的定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、 秒的计时。该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂。 2.显示方案 对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要的环节。通常 LED 显示有两种 方式：动态显示和静态显示。
4、静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机 CPU 的开销小，节 约 CPU 的工作时间。但占有 I/O 口线多，每一个 LED 都要占有一个 I/O 口，硬 件开销大，电路复杂。需要几个 LED 就必须占有几个并行口，比较适用于 LED 数量较少的场合。当然当 LED 数量较多的时候，可以使用单片机的串行口通过 移位寄存器的方式加以解决，但程序编写比较麻烦。 LED 动态显示硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需要占有 CPU 较多的 时间，在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。 本系统需要采用 6 位 LED 数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较 多，故本系统选择动态显示
5、方式。 （三）硬件部分（三）硬件部分 1 1、STC89C51STC89C51 单片机介绍单片机介绍 STC89C51 单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款 MCU， 是由美国设计生 产的一种低电压、高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8kbytes 的可反复写的 5 FlashROM 和 128bytes 的 RAM，2 个 16 位定时计数器 5。 STC89C51 单片机内部主要包括累加器 ACC(有时也简称为 A)、程序状态字 PSW、地址指示器 DPTR、只读存储器 ROM、随机存取存储器 RAM、寄存器、并 行 I/O 接口 P0P3、定时器/计数器、串行 I/O 接口以及定时控制逻辑电路等。 这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整的微型计算机。其管脚图如图 所示。 STC89C51单片机管脚结构图 VCC：电源。 GND：接地。 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 6 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 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
