电子设计竞赛预赛——时钟论文

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1、1设计要求1.1功能需求(1)实现数字吋钟准确实吋的计吋与显示功能；(2)实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响；(3)实现时间和闹钟时间的调时功能；1.2方案设计方案一：要求显示小时和分钟，因此可以用门电路组合构成时钟发生器，但此方案硬件复杂，稳定性低，且不易控制。方案二：采用带RAM的时钟芯片DS12887。该芯片可以进行分秒的计数，具有100年日历，可编程接口，还具有报警功能和掉电保存功能，并且可以对其方便的进行程序控制，但不易找到。方案三：采用单片机内部定时器/计数器中断实现计时，这样很方便，但精度差。考虑到成木及资源限度，故采用方案三。1.3设计说明(1)采

2、用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路；(2)使用定时器/计数器中断实现计时；(3)选用8个数码管显示吋间；(4)使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1：更换模式(模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的小时;模式2；调当前时间的分钟；模式3：调闹钟时间的小时；模式4：调闹钟吋间的分钟)；按钮2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出；按钮3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零；（5）在非0模式下，给正在调节的吋间闪烁提示；（6）使用扬声器实现闹钟功能；（7）用发光二级管表示上午和下午；（8）采用C语言编写程序并调试。2单片机概述2.1单片机简

3、介目前世界上单片机生产厂商很多，如I:Intel>Motorola>Philips>Siemens>NEC、ADM、Zilog等公司，其主流产品有几十个系列，几百个品种。尽管其各具特色，名称各异，但作为集CPU、RAM、ROM（或EPROM）、"0接口、定时器/计数器、中断系统为一体的单片机，其原理大同小异。由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低，控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。按照单片机的特点，其应用可分为单机应用与多机应用。在一个应用系统中，只使用1片单片机称为单机应用，这是目前应用最多的一种方式。单

4、片机应用的主要领域有：测控系统，智能仪表，机电一体化产品，智能接口，智能民用产品2.2MCS—51示意图及引脚功能MCS—51系列单片机芯片均为40个引脚，HMOS工艺制造的芯片采用双列直插（DIP）方式封装，其引脚示意及功能分类如图2—3所PuT2PM怙P“-P1.7-RST/vro-RXD.Pw-TXD.PX1-INTO.Pq-intT.Pn-他p“-TKP„-匹P“-賦Pm-XTALj-XTAL,-14023933843753663573483393210・80518751311180313012•2913281427152616251724182319222021—

5、*cc—P(U)-Pai—Pg%—Pg—Pas-ALE/PROG-PSEN-P17P16-P"~P23-Pll一Po用户Vo----------厂——・」::VJ控制总线cB)@)；：：Pu8051P“87518031ftPSENEAALERESETV：(b)543210Ai-^A.A.A.Ai-ALE—A4—A1+5V1地址总线(AB数据总线(DB图2-3MCS-51系列单片机引脚及总线结构（a）管脚图；（b）引脚功能分类1.主电源引脚Vcc和VssVcc（40脚）：接+5V电源正端;Vss（20脚）：接+5V电源地端。2.外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1

6、（19脚）：接外部石英晶体的一端。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端。XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部，接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端；对于CHMOS芯片，该引脚悬空不接3.控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、AI-E/PROG.PSEN和EA!VPP等4种形式。（1）RST/VPD（9脚）：RST即为RE

7、SET,VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。（2）ALE!PROG㈤脚）：当访问外部存储器吋,ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出，用于锁存出现在P0口的低8位地址。（3）丽万（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。（4）欣％（31脚）：冠为访问外部程序存储器控制信号，低电平有效。1.输入/输出（"0）引脚P0口、P1口、P2口及P3口（1）POn（39脚〜32脚）:P0.0〜P0.7统称为P0口。（2）P1口（1脚〜8脚）：P1.0〜P1.7统称为P1口，可