1、 1 1 1 绪论绪论 1.1 1.1 数字电子钟的背景数字电子钟的背景 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。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低 功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装
2、化等几个方面发展。下面是 单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控 制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现 在已能用单片机通过软件方法来实现了。 这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制 技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒 计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更 更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 1.2 1.2 数字电子钟的意义数字电子钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人
3、家 庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集 成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 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、自动起闭 路灯、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，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。 1.3 1.3 数字电子钟的应用数字电子钟的应用 数字钟已成为人们日常生活中： 必不可少的必需品， 广泛用于个人家庭以及车站
4、、 码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。 由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性 2 能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。 2 2 整体设计方案整体设计方案 2.2.1 1 单片机的选择单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片 机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中 央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备 相
5、结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过 1、2、3、3 代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、 低价格、大存储容量、强 I/O 功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎 以下几个方面： （1）多功能 （2）高效率和高性能 （3）低电压和低功耗 （4）低价格 目前，我国生产很多型号的单片机，在此，我们采用型号为 STC89C52 的单片机。 因为： STC89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k bytes 的可 反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器 件采用 ATMEL 公司的高密
6、度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-52 指令系统， 片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，内置功能强大的微型计算机的 AT89C52 提供了高性价比的解决方案。 STC89C52是一个低功耗高性能单片机， 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， STC89C51 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash存储器结合在一起， 特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 2.2 2.2 单片机的基本结构单片机的基本结构 MCS-52 单片机内部结构 8052 单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数 器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等 3 三大总线。 图 2-1 单片机 8052 的内部结构 3 3 数字钟的硬件设计数字钟的硬件设计 3.13.1 最小系统设计最小系统设计 图 3-1 单片机最
