单片机电子时钟系统设计论文

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1、一、设计内容利用单片机内部的定时/计数器，中断系统，按键以及八段数码管等元器件，设计一个具有校时功能，闹铃功能的数字钟。该数字钟选用单片机AT89C51控制，6位LED数码管由软件编译直接驱动显示。该时钟能显示当前的时、分、秒，可以进行计时，校准、定时闹铃。电路结构简单，系统控制方便。二、电路原理多时刻定时数字钟电路图如下。单片机AT89C51外接12MHZ的晶振。P0口输出字形码，P2口味扫描的字形码。显示电路采用6只共阳极数码管，其共阳极由三极管8550驱动。蜂鸣器作闹铃，也是由三极管8550驱动。单片机各端口分配如下：P1.0：S1校时按钮P1.1:S2校分按钮P

2、1.2:S3定时设置存储按钮P1.3:S4定时设置退出按钮P3.0:HA蜂鸣信号电源：采用USB接电脑USB获得5V标准工作电压。时间调整：分别按下校时、校分按钮S1、S2即可调整校时，持续不放，时、分数值连续加1，此操作使秒值清零。定时设置：按下定时设置存储按钮S3，计时显示切换到定时时间值显示，初值为“00”时“00”分“00”秒。再按S1设时数值，按S2设分数值，每按一下数值加1，调整到设定值时，再按S3保存第一闹铃时刻。然后再分别按S1、S2校时校分，再按S3保存第二闹铃时刻，如此可设定24个闹铃时刻。每次设好异时空都可以按S4退出定时设置状态，恢复正常走时、在

3、操作过程中会听到“滴滴”声提示。数码管显示原理：6只共阳数码管由6个三极管8550驱动，选通端接三极管的集电极，6个三极管的基极经电阻与分别与P2.0—P2.6相连，P2口做选通控制端，当输出0时相应的数码管被选通。二、硬件电路制作与调试设计好电路原理图后就要完成硬件电路的制作与调试根据电路原理图，首先需要完成硬件电路的布局，一个好的布局不仅使整个硬件电路好看，而且能使焊接变得更简单，不易出现引脚间的短路，因此要合理布局。然后就是焊接。首先要完成主要元器件的焊接，第一步先将单片机的DIP40引脚插座焊到插件板上。第二步就要焊接数码管，因为使用6个共阳的数码管，因此在焊接

4、是需要将各个数码管的字型输入端并连起来，最后分别接入P0口，P0口需串如排阻，起上拉电阻作用。由P0口输出字形控制码。将各个数码管的公共选通端与对应三极管8550的c端连接。三极管8550的基极经电阻与P2.0—P2.6相连，e端都接+Vcc。第三步是焊接时间调节电路。时间调节电路由四个按键构成，与P1.0—P1.3相连，当按键动作时会有高或低电平（1或0）输入，单片机根据输入读取信息调节显示时间和设置闹铃时间。第四步焊接复位电路和闹铃蜂鸣器电路。复位电路由复位按键和电解电容组成。闹铃蜂鸣器经三极管8550与P3.0口相连，当启动闹铃程序后，P3.0输出0，蜂鸣器开始蜂

5、鸣。最后一步焊接晶振电路。采用12MHz晶振。焊接完成后，仔细检查无明显短路引脚后，运行调试程序：MOVP0,#00HMOVP2,#00HSJMP$END若显示满屏“88.88.88”则说明硬件电路制作成功。如不能正常显示则：1.观察触摸芯片等器件是否发烫，器件是否接反。2.检查电源电压是否正常，整机电流应为200mA左右。3.用示波器观察晶振引脚电压波形，判断震荡电路是否起振。4.显示驱动电路是否正常。、二、程序编写与调试1.编写思路：时钟信号将由单片机内部定时器T0中断产生，让T0工作在方式1循环产生50ms时基信号，通过计数20次产生秒信号，在经过计数得分和时的信

6、号。因为采用定时器T0中断运行时不占CPU的时间，所以保证走时的精度。程序开始内定时间为00点00分00秒，提供开机时使用，不然会出现显示乱码。P1口的按钮信号采用查询法判别，当有效时，调用对应功能子程序。多时刻闹铃程序采用数据对比法，先比较时数据，再比较分数据，与设定时刻相同时调用闹铃程序。2.运行调试：软件编写调试采用“循序渐进法”，此方法尤其适合大型复杂程序的编写调试。在本设计中我们先编写6位数码管动态扫描显示固定数值，如“012345”。仿真烧写成功实现后，在此基础上添加定时中断并显示走时数值程序，编写校时程序。最后嵌入定时存储设置和到时刻闹铃程序，如此完善整个

7、程序的编写。附：元器件列表1.单片机AT89C511个2.共阳极数码管6个3.三极管85507个4.4.7KΩ电阻8个5.10KΩ电阻5个6.排阻1个7.30PF电容2个8.10电容1个9.10μF电解电容1个10.蜂鸣器1个11.12MHZ晶振1个12.按键5个13.LED灯1个14.DIP40脚插座1个15.电路板1个16.开关1个17.USB外接口1个18.连接用导线若干附：源程序代码;*********************************************************;带有时间设置和秒显示的数字闹钟;