《数字电子技术》课程设计--基于at89c2051多功能六位数数字钟设计

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1、郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目基于AT89C2051多功能六位数数字钟设计学生姓名徐亚丽专业班级11级通信工程二班学号201151063院（系）信息工程学院指导教师邓国辉完成时间2013年11月29日目录1数字钟的设计方案及任务要求11.1总体方案设计11.2数字钟的任务要求22AT89C2051集成芯片及其引脚说明22.1内部结构22.2引脚说明33电路的硬件设计43.1复位电路43.2时钟电路43.3按键电路53.4迅响电路及输入、输出电路53.5数码管显示电路63.5.1LED数码管结构及工作原理63.5.2显示原理73.6

2、稳压电路74安装与调试84.1安装、焊接元件到电路板上84.2调试95仿真电路图106总结10参考文献11附录1：总体电路原理图12附录2：元器件清单131数字钟的设计方案及任务要求1.1总体方案设计数字电子钟是用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示器、校时电路等部分组成。而数字钟想准确的计时则是由振荡器产生的时脉冲送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波信号。秒脉冲发生器产生频率稳定很高的秒脉冲，秒脉冲被送到一个六十进制秒计数器计数，将计数结果送至秒个位和十位译码器，译码结果

3、分别由两只七段数码管以十进制数形式显示来。当秒六十进制计数器累计到第59秒时，若再来一个秒脉冲，秒计数器的进位输出就产生进位脉冲（分计数脉冲），同时，秒计数器的十位和个位都复位到零。分计数脉冲又被送到分六十进制计数器计数，经译码电路译码后数码管显示相应的分数。当计满59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则分计数器便向时计数器送出时计数脉冲，同时，分、秒计数器均复位到零。时计数器是一个二十四进制计数器，当计数显示23时59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则时、分、秒计数器都应回到零，并显示（00:00:00）表示已到达午夜零点，第二天开始继续计数。

4、其主要的功能模块如图1-1所示。图1-1系统结构框图131.2数字钟的任务要求1.上电后即显示时钟功能10：10：00，实现校对功能先短按一次S1,按动S2小时位加1，按动S3分钟位加1。2.短按二次S1实现闹钟功能，显示状态为22：10：00。按动S2则小时位加1，按动S3则分钟位加1。当按动小时位超过23时关闭闹钟功能。闹铃声为蜂鸣器长鸣3秒钟。短按三次S1实现倒计时功能,按动S2则从低位依此显示高位，按动S3则相应位加1。3.短按四次实现秒表功能，按动S2则开始秒表计时，再次按动S2则停止计时。短按五次实现计数器功能按动S2则计数器加

5、1，按动S3则计数器清零。2AT89C2051集成芯片及其引脚说明AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位集成芯片，片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051集成芯片在电子类产品中有广泛的应用。图2-1AT89C20512.1内部结构AT89C2051是一带有2K13字节闪速可编程可擦除只读存储器（E

6、EPROM）的低电压，高性能8位CMOS微处理器。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。AT89C2051是一强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。2.2引脚说明图2-2AT89C20511.VCC：电源电压。2．GND：地。3．P1口：P1口是一个8位双向I/O口。口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收

7、20mA电流并能直接驱动LED显示。4．P3口：P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。P3品缓冲器可吸收20mA电流。5．RST：复位输入。RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。136．XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。7．XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。3电路的硬件设

8、计3.1复位电路AT89C2051集成芯片的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，才能得到内部复位操作所需要的信号。图3-1复位电路3