对时功能电子钟设计报告

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1、设计报告题目完成人：张欣，杜枫一、系统概述使用AT89C51单片机结合段码LED显示器，键盘设计一个具有对时功能的电子钟。1、设计要求：l采用8个LED数码管，显示格式为“时时-分分-秒秒”，采用24小时制。l“时/分/秒”相应LED闪动，表示相应的部分处于对时状态。l用5个功能键操作来设置当前时间：功能键K1～K5功能如下。lK1—进入时间设置状态，且“时时-分分-秒秒”LED闪动。lK2—设置小时。lK3—设置分钟。lK4—设置秒钟。lK5—确认完成设置，“时时-分分-秒秒”LED停止闪动，继续计时。l未进入计时状态时，K2-K5键的操作被忽略。程序执行后LED显示“00：00：00

2、”，然后开始计时。2、用汇编语言编写相应软件；3、系统软、硬件联调。二、方案设计本次设计是基于AT89C51单片机电子钟的设计，对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED数码管时钟电路采用24小时计时方式。该电路采用AT89C51单片机，使用5V电池供电，只使用一个按键进行复位状态的控制以及正常显示等状态。LED显示采用静态扫描方式实现，采用6M晶振。该电子钟使用单片机模块控制，用单片机原理实现时、分、秒计时的装置。本次设计通过用单片机为主控制，通过电路仿真而实现。首先使用ProteusProfessional软件进行绘制硬件电路图，用keil软件进行编程与调试，最终生成

3、hex文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。一、硬件设计根据AT89C51单片机灌电流能力强，拉电流能力弱的特点，我们选用共阳数码管。将AT89C51的P3.0～P3.1分别与74LS164的数据输入口和时钟信号输入口相连，74LS164是8位串入并出移位寄存器，负责将P3.0输出的串行数据转换成并行信号。显然，这种方式显示同样的位数使用单片机的口线大大减少，即可以让LED当前时间数值，数码管显示器有二种工作方式，即静态显示方式和动态扫描显示方式。为节省端口，本系统采用静态扫描显示方式。系统的时分显示部件由6只7段共阳LED数码管构成，前两只用于时的显示，中间两只用于分的显示，最后两只

4、用于秒的显示。每个LED数码管由相对应的74LS164驱动，数码管的a,b,c,d,e,f,g,h,分别分别74LS164的QA，QB，QC，QD，QE，QF，QH相连。3.1AT89C51引脚及其功能引脚功能：Vcc(40)：电源电压GND(20)：接地P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）RST(9)：复位信号输入端。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平

5、时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1(18)：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2(19)：振荡器反相放大器的输出端。通过XTAL1、XTAL2外接晶振后，即可构成自激振荡器，驱动内部时钟发生器向主机提供时钟信号。3.2时钟电路单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作。MCS-51系列单片机内部有一时钟振荡电路，只需外接振荡电源，就能产生一定频率的时钟信号到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度。电路如下图：3.3驱动部件74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收

6、发器，可双向传输数据。当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。图3（a）为74LS245的管脚图。图3（a）74LS245管脚图3.4显示部分由8个共阴极的数码管组成时、分、秒和分隔符的显示P0口的8条数据线P0.0至P0.7分别与74LS245的A口对应相接，增大AT89C51的带负载能力；P3口对应接八个数码管的公共端，通过程序控制数码管的亮与灭，这样通过P0口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码，通过P3口送出扫描选通代码轮流点亮LED1至LED8,就会将要显示的数据在数码管中显示出来，从P0口输出的代码是BCD码，从

7、P3口输出的就是位选码。这是扫描显示原理。LED显示段码字型共阳极段码共阴极段码字型共阳极段码共阴极段码0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3BOH4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF84H71H7F8H07H空白FFH00H880H7FHP8CH73H注：（1）本表所列各字符的显示段码均为小数点不亮的情况。（2）“空白”字符即没