课程设计（论文）-基于单片机的电子钟设计报告

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1、物理机电学院课程设计报告课程名称：基于单片机的电子钟系部：物理与机电工程学院专业班级：09电子信息工程（2）班学生姓名：///////////指导教师：王清辉完成时间：2012年3月18日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期基于单片机的电子钟设计报告一、设计任务与要求基于单片机的电子钟，设计要求是（1）具有小时分秒时间显示。（2）能够设置闹钟至少5次闹钟时间。（3）可利用按键修改时间，具有上午下午的提示信息。二、方案设计与论证本次方案的设计以单片机中的定时为主，分别实现时、分、秒、时、年、月、日上的显示和正常进位，在此基础上，总体方案可分为以下四个功能模块：模块一：计时功能模块，以微机

2、开发系统中51单片机的定时功能为主，本次设计采用的计时方式为方式2，并且采用中断方式进行一秒计时，由于51单片机的功能特性的限制，计时的方案由采用100ms计时并且在这个基础上连续循环10次进行秒钟计时，在秒的基础上再分别进行其他时间单位的转化，如此逐渐递进实现总体时间计时的实现。时进制采用24小时进制，年份显示只能实现0~~99之间的显示。模块二：显示功能模块，主要以微机开发系统中的七段液晶显示实现，显示的主要格式为“时/年—分/月—秒/日”，其中，年、月、日的显示由微机开发系统中的按键实现切换。模块三：闹钟功能模块：以蜂鸣器的蜂鸣为标志，蜂鸣器工作则表示预定时间到达。闹钟的设定

3、由按键开关实现，闹钟的开关有拨键开关控制。模块四：控制功能模块：主要以微机开发系统中的按键和拨键开关实现，按键开关主要用作时间设置，日期设置和闹钟设置以及对时间和日期的显示的转换。拨键开关主要用来实现闹钟的开关设置。在按键开关的防抖动处理上，以在程序中进行10ms的延时来进行处理。电子钟的总体功能原理是以AT89S51单片机为主要的控制核心，通过外接8个独立式键盘作为控制信号源，两个四位一体数码管作为显示器件，单片机实时的去执行相应的功能。在数码管上显示出来，此时通过不同的按键来观察和调节各种数据三、硬件电路设计3.1硬件功能模块介绍3.1.1时钟功能模块时钟电路用于产生MCS-5

4、1单片机工作时所需要的时钟控制信号，MCS-51单片机的内部电路在时钟信号控制下，严格地按照时序执行指令进行工作，而时序所研究的是指令执行中各个信号在时间上的关系。单片机各个功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因为，时序频率直接影响单片机的速度。时钟电路通过在芯片的外部XTAL1和XTAL2两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡电路。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，晶振频率为12MHz。3.1.2键盘功能模块为了方便时钟调整与秒表的控制，在单片P1口口线上接了独立键盘，采用低电平有效地方法。在本次电子钟设计中，调整

5、是与键盘脱不了关系的，因为键盘是机械按钮，所以在触点闭合及释放的瞬间将出现电压抖动，所以在键扫描时应该要消除抖动，而且对于一键多功能的按钮必须要判释放，以免某个程序段多次执行。3.1.3数码管显示模块数码管显示器是单片机重要的输出设备，它不仅具有发光响应快，高频特性好，而且机械性能好，工作电压低，随着工艺发展，可以发出不同颜色的光。在本次设计中，采用共阳极数码管，利用三极管驱动器段控口以便LED发出较亮的光。在本次设计中采用了两个四位一体数码管，数码管的段控接在AT89S52单片机的P0口线上，从a到dp与P0.0到P0.7对应连接，位控制线接在AT89S52单片机的P2口线上，从

6、LED0到LED7与P2.0到P2.7对应连接3.1.4复位电路模块复位是单片机的初始操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需安装复位键以重新启动。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。复位电路通过极性电容和1个电阻串联，电容接VCC，电阻接地完成了上电复位，在电容两端并联一个电阻就可以实现按键电平复位。3.2原理图、PCB图、元器件布局图3.2.1电路原理图3.2.2PCB图3.2.3原件清单元件序号型号主要参数数量1电阻1K1个2电阻

7、200欧1个3瓷片电容1041个4瓷片电容30PF2个5三极管Pnp90121个6蜂鸣器5V1个7晶振12M1个8轻触按键6个9单片机STC89S511个10排阻10K1排11排针4个12IC座40脚1个13蓝白可调1个14LCD16021个151602液晶插针1个四、软件设计4.1单片机资源使用说明（1）单片机片内定时/计数器0：用于定时50ms。（2）单片机片内定时/计数器1：用于定时10ms。（3）单片机P1口接按键：用于对电子钟、秒表调整与控制（4）单片机P0