单片机课程设计-数字时钟设计

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1、目录一、摘要1二、绪论3设计的基本思路与主要内容3三、数字时钟系统设计43.1系统功能要求43.2整体方案4四、硬件设计与分析64.1硬件设计原理64.2各单元电路介绍64.2.1AT89C51单片机介绍6AT89C5164.2.2单片机最小应用系统64.2.3系统原理图8五、软件设计95.1主程序的设计95.2键输入程序105.3显示程序115.4延时程序125.5中断程序12六、调试与运行166.1电路仿真166.2调试和运行16七、参考文献18八、系统原理图19九、程序清单2025数字时钟设计（电子信息工程专业09（1）班，徐某）一、摘要单片微型计算

2、机简称单片机，它是把微型计算机的各个功能部件:中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口、定时器/计数器以及串行通信接口等待集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，故又把它称为单片微型计算机。当今信息科技高速发展，使用方便、低成本电子设备已逐步成为我们日常生活中电子产品的主力军。用软件代替硬件的电子设备能大大地节省成本，且有利于资源的节约，因此，以软代硬的设计必将成为我们现代设计的主流。本设计是利用MCS-51系列单片机内部的定时器/计数器进行中数年定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能够使设计者在定

3、时/计数器的使用、中数年及程序设计方面得到锻炼和提高，因此本系统将采用软件方法实现计时。关键词:单片机；数码管；程序设计25二、绪论设计的基本思路与主要内容设计一个电子产品，首先了解它能实现的功能，时钟系统最基本的功能就是实现计时，在这里设计的数字电子时钟，它能实现计时和校时的功能，给电子钟加上电自动计时，设计一个按键对时钟进行复位和三个按键对时间进行调整。硬件设计很简单，主要包括：单片机、按键电路、驱动显示电路，以及LED显示器四个部分。单片机选用AT89C51芯片，它无须外扩程序存储器，设计电路很简单。由于只用了四个按键，所以采用独立式按键使设计更简单

4、。显示时、分、秒加两个分隔符，采用8位的数码管，用常用的74LS244来驱动LED数码管显示字符。简易数字时钟可实现校时和整点报时功能，该软件采用C语言来实现，主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序加入原理图，做出电子钟的仿真，以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制，小时为24进制计数。可通过按键实现时钟复位和分、秒、时的校正。25三、数字时钟系统设计3.1系统功能要求以单片机技术为核心，充分应用各种外围电路元器件，设计一个通过显示器显示时间（时、分、秒）的电子钟。要求：上电时，时、分、秒显示为00时、00分、

5、00秒,并以秒为单位开始计时；运行状态下，按动控制按扭S-SET，对秒进行调整；运行状态下，按动控制按扭M-SET，对分进行调整；运行状态下，按动控制按扭H-SET，对小时进行调整。当数字时钟运行到正点时，实现自动报时功能。当按下T-SET键是实现小时由24进制和12进制的相互转换。3.2整体方案电子钟的电路图主要由单片机（AT89C51）、键盘电路、驱动显示电路和LED显示器四部分组成，它主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构如图2-1所示。七段数码管AT89C51驱动LED显示器位选按键图2-1电子钟系统整

6、体结构显示方案方案一:静态显示就是当CPU25将要显示的字或字段码送到输出口，显示器就可以显示出所要显示的字符，如果CPU不去改写它，它将一直保持下去；静态显示硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢。方案二:动态显示则是一位一位地轮流点亮显示器地各个位（扫描）。对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次；动态显示耗能较小，但编写程序较复杂。动态显示硬件连接简单，信息刷新速度快。由于本次设计是对时间进行显示，如采用静态显示，则所占用的I/O口较多，电路较复杂,所以在此选择的是方案二，采用动态显示。键盘方案方案一:独立式键盘。独立式键盘的各个按键相互独立，每个

7、按键独立地与一根数据输入线（单片机并行接口或其他芯片的并行接口）连接。独立式键盘配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根接口线，在按键数量不多时，接口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。方案二:矩阵式键盘。矩阵式键盘采用的是行列式结构,按键设置在行列的交点上.(当接口线数量为8时,可以将4根接口线定义为行线,另4根接口线定义为列线,形成4*4键盘,可以配置16个按键。)由于本设计只用了四个按键，不需要采用矩阵式键盘，所以选用第一种方案,采用独立式键盘。计时方案采用软件控制:利用单片机内部的定时/计数器进行定时，配合软件定时实现时、分、

8、秒的计时。该方案能够使设计者，在设计的过程中容易实现，且节省硬件成