c51课程设计--基于单片机的电子钟的设计

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1、 1 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： 2 第一章 绪论 1.1 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

2、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 数字电子钟的意义 数字钟是采用

3、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、 3 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 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

4、必需品，广泛用于个人家庭以及 车站、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。 第二章 整体设计方案 2.1 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 部设备相结

5、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 4 单片机中尽可能地把所需要的存储器和 I/O 口都集成在一块芯片上，使得单 片机可以实现更多的功能。比如 A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监 视定时器-看家狗）、高速 I/O 口及计数器的捕获/比较逻辑等。 有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统 的芯片数量。例如，有的芯片以 51 内核为核心，集成了 USB 控制器、SMAR

6、T CARD 接口、MP3 解码器、CAN 或者 I*I*C 总线控制器等，LED、LCD 或 VFD 显示驱动器也 开始集成在 8 位单片机中。 2、高效率和高性能 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用 RISC、流水线和 DSP 的设计 技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高； 同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻 址能力、片内 ROM（FLASH）和 RAM 的容量都突破了以往的数量和限制。 由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如 C 语言）来开 发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度，缩短开发周期，增强软件的 可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。 3、低电压和低功耗 单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于 CMOS 等工 艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作（1.2V 或 0.9V），功耗已经 降低到uA级。 这些特性使得单