1、 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
2、。 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, 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 51 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 一、一、
3、设计方案设计方案 1、数字时钟方案、数字时钟方案 本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设三个字节 分别存放时钟的时、 分、 秒信息。 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。 2、数码管显示方案、数码管显示方案 方案一:
4、静态显示。所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应的 发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都需要一个 8 位输出口控制。 静态显示时较小的电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁。但当所显示的位 数较多时,静态显示所需的 I/O 口太多,造成了资源的浪费。但本设计只显 示时分两位,可以用静态显示。 二、二、硬件部分硬件部分 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 FlashROM 和 128bytes
5、 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。 C51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
6、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 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 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能 接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作 输入, P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时,P1 口作为第八位地址接收。 P2 口: P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口, P2 口缓冲器可接收, 输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻 拉高,且 作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由 于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存 储器 进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优 势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器 的 内容。P2 口在 F