单片机课程设计---数字钟设计

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1、 第 页 共 页 I 单片机课程设计说明书 数字钟设计 第 页 共 页 II 1 设计任务与要求 1 1.1 设计任务. 1 1.2 设计要求. 1 2 单片机简介 2 2.1 单片机的发展历程. 2 3 系统设计思路和方案 3 3.1 系统总体方案. 3 3.2 硬件简介. 4 3.2.1 硬件选择 . 4 3.2.2 51 单片机的构成 4 3.2.3 STC89C52RC 引脚功能说明 5 3.2.4 LED 简介 . 6 3.3 Keil 调试 7 4、系统实物图. 9 5、课程设计体会 10 参考文献. 11 附录 A . 12 附录 B . 13 附录 C . 14 第 1 页 共

2、 35 页 1 1 设计任务与要求设计任务与要求 1.1 设计任务设计任务 本课题应完成以下设计内容： 1)硬件设计 设计数字钟的电路原理图，用 PROTEL 绘制硬件电路。制作实物。 2)软件设计 (1)时、分、秒的设置及显示; (2)画出程序框图; (3)调试与分析。用 PROTEUS 仿真。 3)课程设计说明书 1.2 设计要求设计要求 本课程设计的基本要求是使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论， 熟悉掌握 MCS51 系列单片机的编程方法，具体要求：本例利用 AT89C51 的定 时器和 6 位 7 段数码管，设计一个电子时钟。显示格式为“XX XX XX”，由左向 右分别是：时

3、、分、秒。 第 2 页 共 35 页 2 2 单片机简介单片机简介 2.1 单片机的发展历程单片机的发展历程 单片机是微型计算机的一个重要分支， 也是一种非常活跃和颇具生命力的机 种，特别适用于工业控制领域。1971 年微处理器研制成功不久，就出现了单片 机，但最早的单片机是 1 位的，处理能力有限。单片机的发展共分四个阶段：第 一阶段是初级阶段，功能非常简单；第二阶段是低性能阶段， 16 位定时器/计 数器，片内 ROM、RAM 容量加大，直到现在仍被广泛应用，是目前应用数量较多 的单片机。 、32 位单片机推出阶段，以满足不同的用户需要。纵观单片机几十年 的发展历程，单片机的今后发展方向将

4、向多功能、高性能、高速度、低功耗、低 价格、外围电路内装化以及内存储器容量增加和 FLASH 存储器化方向发展。 2.22.2 实用实用价值与理论意义价值与理论意义 在单片机模块里比较常见，数字时钟是一种用 0 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， 具有更高的使用寿命，新词得到了广泛的应用。 数字时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 个人家庭、车站、码头、办公室等公用场所，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，使得数字时钟的精 度远远超过老式钟表，钟表的数字化给

5、人们的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。 因此研究数字时钟及扩大其应用有着非常现 实的意义。 第 3 页 共 35 页 3 3 系统设计思路和方案系统设计思路和方案 3.1 系统总体方案系统总体方案 图 3.1 整体设计思路 针对要实现的功能，拟采用 AT89C51 单片机进行设计，AT89C51 单片机是 一款低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4KB 在线可编程（ISP）的可反 复擦写 1000 次的 Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术 制造，兼容标准 MCS- 51 指令系统及 80C51 引脚结构。这样，既能做到经济合 理

6、又能实现预期的功能。在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程 难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、 显示程序、闹钟显示程序、调时显示、定时程序。运用这种方法，关键在于各模 块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。 第 4 页 共 35 页 3.2 硬件简介硬件简介 3.2.1 硬件选择 （1）单片机的选择 选用 STC89C52 单片机，并配备 12MHz 晶振，复位电路采 用上电复位。 （2）显示电路选择 采用软件译码动态显示，P3.0-P3.3 作数码管的位选口。 P1.0-P1.6作数码管的段选口。 考虑直接用单片机I/O口作位选时驱动功率不够， （3）电源选择 采用直流 3V 电源供电。 （4） STC89C52 是一种带 8K 字节闪烁可编程可檫除只读存储器 （FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能 COMOS8 的微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 搞密度非易失存储器制造 技术制造，与工业标