单片机课程设计-简易电子钟

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1、第1章电子钟设计方案选择与论证1.1功能要求说明(1)、LED数码管显示器显示当前时间；(2)、该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；(3)、四个按键的功能：A键用于电子钟启动/调整；B键用于调秒,范围0-59,0为60秒,每按一次秒加1；C键用于调分,范围0-59,0为60分,每按一次分加1；D键用于调时,范围0-23，0为24时,每按一次时加1；电子钟的构成主要是由单片机，键盘显示接口电路及时钟电路和复位电路构成，在方案选择的时候多体现在键盘显示接口电路的不同，因而我们主要讨论的是键盘显示电路不同时的方案。在此有以下几种方按案供我们选

2、择：1.2设计方案一：8155扩展I/O口的键盘、显示接口8155芯片有256个字节RAM、2个8位、1个6位的可编程I/O口和1个14位计数器，与MCS-51单片机接口简单，是单片机系统中广泛使用的芯片。对于这个芯片我们比较的熟悉，但利用它进行本次设计有一主要的缺点：它占用的CPU较多；原理框图如图1-1所示图1-1方案一原理框图1.3设计方案二：74LS244、键盘、显示接口本次简易电子钟的设计是AT89S52键盘、显示接口，LED动态显示。该方案的单片机芯片采用Atmel公司的AT89S52，它一种低功耗、高性能的CMOS398位单片机。它的优点是：实时测控任务少，

3、采用动态显示，节省I/O口，硬件电路比较简单，成本低。它的原理框图如图1-2所示：图1-2方案二原理框图1.4设计方案三：8279键盘、显示接口8279是Intel公司为8位处理器设计的通用的键盘/显示接口芯片，其功能是：接受来自键盘输入数据并作与处理，并可以完成数据显示的管理和数据显示器的控制。单片机采用8299管理键盘和显示器，软件编程极其简单，显示稳定，且减少主机的负担。它的原理框图如图1-3所示：图1-3方案三原理框图1.5设计方案四：晶体管三极管驱动数码管本方案主要采用晶体三极管作为数码管的驱动器，用它的好处是在画pcb单面板时容易走通单面板而没有交叉线，还有一

4、个好处是晶体三极管价格比较便宜,到处都可以买到，在本次设计中我们就采用本方案来做电子钟。它的原理框图如图1-4所示：39图1-4方案四原理框图39第2章电子钟原理说明2.1实现时钟计时的基本方法利用MCS-51系列单片机可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。2.1.1计数初值计算把定时器设为工作方式1，定时时间为50mS,则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而20次计数可用软件方法实现。假设使用T/C0，方式1，50mS定时，fosc=12MHz。则初值X满足（216-X）×1(μS)×10-3(S)=50000(μS)则X=15536,二进制为00000,十六

5、进制表示为4C00H。初值的计算也可以用专门的小软件直接输入使用的定时器，方式，定时时间，“确定”之后，就可以直接显示初值。这样可以提高工作效率，又不易出错。2.1.2采用中断方式进行溢出次数累计，计满20次为秒计时（1秒）2.1.3从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。2.2电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在八位数码管上进行显示，因此，在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。这八个缓冲单元由数组构成。显示缓冲区从左至右依次存小时，分，秒的数值。2.3电子钟的启，停及时间调整电子钟设置4个按键通过程序控制来完成电子钟的启，停及时间调整。A键控制电子钟的启，停；

6、B键调整时；C键调整分；D键调整秒。39第3章硬件设计3.1芯片AT89S52AT89S52是一种低功耗，高性能CHMOS8位单片机。片内含8KbytesISP的可反复擦写1000次Flash只读程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM）。其特点如下：（1）兼容MCS-51指令系统；（2）最大的工作频率为33MHz；（3）具有双工UART串行通道；（4）内部集成看门狗计时器，不需要再外接看门狗计时器单元电路；（5）双数据指示器；（6）支持ISP（在线更新程序）功能，其优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯从工作环境中剥离；（7）电源关闭标识；（8）电压

7、范围宽达4-5.5V，而89C52在低于4.8V或高于5.3V则无法工作;本;3.1.1AT89S52外部管脚如图7所示3.1.2引脚与功能AT89S52单片机为40引脚芯片如图3-1所示：1）引脚信号介绍：P00～P07P0口8位双向口线P10～P17P0口8位双向口线P20～P27P0口8位双向口线P30～P37P0口8位双向口线ALE地址锁存控制信号:图3-1芯片AT89S52外部管脚39在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外由于ALE是以晶振六分之一的固定频