课程论文——基于多位LED数码管的数字钟设计.doc

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1、课程论文首页院、系（部）电信系专业电信班级092学号910706201姓名董文杰课程教师林志雄课程名称科研专题与论文写作论文题目基于多位LED数码管的数字钟设计成绩评语签字：年月日复核人意见签字：年月日基于多位LED数码管的数字钟设计董文杰【中文摘要】设计的主要内容就是结合软件Keil和Proteus来仿真一个由单片机AT89C51芯片和多位LED数码管为核心的单片机数字时钟，从而锻炼出学习、设计、开发软、硬件的能力。设计已完成的数宇钟的基本功能:正常走时(年、月、日、时、分、秒)、校正时间和秒表功能。且操作简单、运行稳定。【关键词】AT89C51单片机LED数码管Proteus

2、C语言1前言数字钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片，价格便宜、使用也方便。但是，人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时问，而且可以显示期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢。二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法:一是用软件实现，即用单片机内部的

3、可编程定时/计数器来实现，但误差很大;二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现多功能时钟的方法，设计由单片机AT89C51芯片和和多位LED数码管为核心，辅以必要的电路等，构成的一个单片机数字时钟。2设计方案2.1设计思路数字钟的功能就是显示秒、分和小时，其算法是60秒为1分钟，60分钟为1小时，一天为24小时。因此需要秒计数器到59秒的时候，再加1秒时，秒计数器清0，分钟计数器加1;秒计数器加到59秒，分钟计数器到59分时，再加1秒时，秒计数器和分计数器同时清0，小时计数器加1;当小时计数器为23小时

4、，分计数器为59分，秒为59秒的时候，再加1秒时，秒计数器、分计数器和小时计数器同时清零。数字钟的核心就是要产生秒信号，这里利用单片机的定时器TO产生。定时器TO有4种工作方式，可以采用中断方式和查询方式编程。此数字时钟由主模块（AT89C51）、显示模块（多位LED数码管）、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中控制模块和计时运算模块主要对年月日、时分秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1；分计算到60时,自动清零并向时进1；时计算到24时,自动清零。这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。AT89C51是整个设计的核心,主要用来产

5、生定时中断,传输数据和控制各个部件工作。数字钟格式：XX.XX.XX，从左向右分别为时/年、分/月、秒/日。时分秒完成由秒01一直加1至59，再恢复00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢复00；时加1，时由00加至23后秒分时全部清零；该钟使用TO做定时中断。时钟校正：走时过程中直接调整且不影响走时准确性。按下相应次数功能键S1进入相应数位的调整；按下S2按键加，相应数位加1；按下S3按键减，相应数位减1。秒表功能：按下功能键S1对应次数，进入秒表计时功能；按下S2按键加，开始计时；按下S3按键减，暂停计时；暂停计时时，按下S2按键加，继续计时；按下S4按键，退出。年月

6、显示：按住S4按键不放，显示年月日。2.2模块功能说明（1）单片机AT89C51简介,如下图1图1AT89C51引脚图VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口

7、被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接口。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地