单片机课程设计---单片机电子时钟的设计

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1、 I 单片机电子时钟的设计单片机电子时钟的设计 摘摘 要要 单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用 很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、 灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、 自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而 51 单片机是各 单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以 A T89S51 芯片 为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由 4.5V 直流电源供电，通

2、过数码管能 够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词关键词：单片机 AT89S52 II 目 录 第一章第一章 前言前言 1 第二章第二章 方案论证与比较方案论证与比较. 2 2.1 数字时钟方案 . 2 2.2 数码管显示方案 2 第三章第三章 系统设计系统设计 . 3 3.1 总体设计 3 3.1.1 系统说明. 3 3.1.2 系统框图. 3 3.2 模块设计 4 3.2.1 电源部分. 4 3.2.2 复位电路. 4 3.2.3 程序下载接口 5 3.2.4 位选部分. 5 3.2.5 数码管的连接电路. 6 3.2.6 控制部分. 6 第四章第四章

3、原理图与原理图与 PCBPCB 图图 8 第五章第五章 软件设计软件设计 . 9 5.1 程序流程图 . 9 5.2 源程序 .11 第六章第六章 总结总结 18 6.1 物品清单与元件特性 . 18 6.2 设计总结 19 参考文献（参考文献（References）：）： 20 1 第一章第一章 前言前言 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，

4、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，

5、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 方案论证与比较方案论证与比较 2.1 数字时钟方案数字时钟方案 数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要，可利用两种方案实现。 方案一：本方案采用 Dallas

6、 公司的专用时钟芯片 DS12887A。该芯片内部采用石英晶体振荡 器，其芯片精度不大于 10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或 设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工 作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。 而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时 间。 方案二：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。 基于硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。