1、 0 基于单片机的电子钟的设计 学 院： 班 级： 姓 名： 学 号： 小组成员： 姓 名： 学 号： 指导老师： i 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、设计 5V 直流电源，系统时钟电路、复位电路。 二、设计方案和论证二、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
2、 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 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。 微 型 控 制 器 时钟电路 声光报时 校时输入 数据显示 ii 方案 2：使用单片机
3、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。 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
4、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方式。 iii 目录目录 一一 电路原理图电路原理图和设计程序流程图和设计程序流程图 1 1. 单片机芯片选择方案 .1 2. 时钟主程序流程图 2 3. 按键扫描程序流程图 .2 4. 时钟程序流程图 2 二二 设计方案设计方案分析分析 .3 1. 时钟电路 .3 2. 复位电路 .4 3. 按键电路 .错误错误!未定义书签。未定义书
5、签。 4. 显示电路 .4 5. LED 的结构与原理.9 三三 程序仿真程序仿真 10 四四 心得心得体会体会 11 附一：参考书目附一：参考书目 错误错误!未定义书签。未定义书签。 附二：源程序附二：源程序 11 1 一一 电路原理图电路原理图和设计程序流程图和设计程序流程图 图一图一 流程图流程图 系统由 51 系列单片机 AT89C51、按键、数码管显示、电源等部分构成。单 片机部分包括时钟电路、复位电路；按键部分能够实现对时间的调整、设定。三 个按键的功能分别为:小时的调整，分钟的调整，复位。电源部分（USB 充电器） 可输出 5V 电压，给系统供电。 1. 单片机芯片选择方案单片机
6、芯片选择方案 方案一： AT89S51 是一个低功耗， 高性能 CMOS 8 位单片机， 片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器。 主要性能有：与 MCS-51 单片机产品兼容、全静态操作：0Hz33Hz、 三级加密 程序存储器、32 个可编程 I/O 口线、三个 16 位定时器/计数器、八个中断源、 全双工 UART 串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电 标识符、易编程。 方案二：AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器 （RAM） 。主要性能有：兼容 MCS51 指令系统、32 个双向 I/O 口、256x8bit 内部 RAM、3 个 16 位可编程定时/计数器中断、时钟频率 0-24MHz、2 个串行中断、可 编程 UART 串行通道、2 个外部中断源、6 个中断源、2 个读
