课程设计（论文）基于单片机的电子钟设计

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1、1设计任务书1.1设计任务和要求1.1.1设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。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；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0分0时0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。1.1.2设计要求1.将AT89S52的串行口扩展成并行口,外接由六个LED数码管(LED5～LED0)构成的显示器；P1口外接四个按键A、B、C、D（对应于P1.0～P1.3）。2.利用六个LED显示当前时间。3.

2、四个按键的功能：A键用于电子钟启动/调整；B键用于调时,范围0-23,0为24点,每按一次时加1;C键用于调分,范围0-59,0为60分,每按一次分加1;D键用于调秒,范围0-59，0为60秒,每按一次秒加1。4.单片机采用AT89S52，fosc=6MHZ。5.电子钟供电电源电路的设计。6.电子钟时钟电路，复位电路的设计。437.编写系统监控程序、键扫子程序、显示子程序及其它所需子程序、功能程序和中断服务程序。8.计算机输出课程设计说明书一份。9.设计时间：二周10.制作电子钟实物。1.1.3课程设计说明书的主要内容1.课程设计说明书封面；2.课程设计任务书封面及

3、课程设计任务书；3.前言；4.课程设计说明书目录；5.电子钟功能说明及总体方案介绍；6.详细介绍电子钟的工作原理；7.绘制电子钟整机电路框图、整机电路原理图、电源电路原理图及PCB图各1份；8.列出电子钟元器件清单；9.详细介绍电子钟单元电路工作原理（包括电源电路、时钟电路、复位电路、键盘/显示接口电路及所用主要芯片）；10.单片机硬件资源的使用分配情况；11.画出电子钟软件系统监控程序、各子程序、中断服务程序及各功能程序的流程框图；12.列出电子钟软件系统程序清单；13.写出电子钟的使用说明；4314.设计体会，谈谈本设计的重点、难点及精妙之处，是否存在不足之点及

4、改进意见；15.提出《单片机技术》课程教学建议；16.参考资料。432.方案论证2.1总体方案方案一：采用数字逻辑电路由555构成多谐振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，在经分频器输出标准秒脉冲，由两个74LS90级联构成两个60进制计数器和一个24进制计数器，满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出经译码器送显示器。这种方案是由纯硬件电路实现了设计，优点是省略了软件部分的设计，但是这种方案因为是纯硬件实现的，成本较高，误差较大，不灵活，因此在本次设计中不予以采用。方案二：采用时钟芯片

5、针对计算机系统对实时时钟功能的普遍需求，各大芯片生产厂家陆续推出了一系列的实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887等。这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性RAM，可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据。43采用这种方案虽然简单而经济，但是不易于学习，因此本次设计也不予以采用。方案三：采用单片机软件控制利用M

6、CS-51内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。配合软件监控实现运行，停止，调时，调分，调秒。该方案节省硬件成本，且能够使人在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，因此本课题将采用这种这种方案。2.2单片机软件控制的种类及比较2.2.1基于并行口的单片机软件控制方案基于并行口的软件控制方案的原理如图2-1所示,控制器采用AT89S52,在AT89S52的P0口和P2口外接由六个LED数码管(LED5～LED0)构成的显示器，用P0口作LED的段控码输出口（P0.0～P0.7对应于LED的a～dp），P2.5～P2.0作LE

7、D的位控输出线（P2.5～P2.0对应于LED5～LED0），P1口外接四个按键A、B、C、D（对应于P1.0～P1.3）。基于并行口的软件控制方案电路简单,制作起来较为简单和方便,但是这种方案所用的口资源较多,这样就不便于以后数字种的扩展,因此次方案不予以采用。43图2-1.基于并行口软件控制原理框图2.2.2基于8155的单片机软件控制方案图2-2.基于8155软件控制原理框图43基于8155软件控制方案的原理框图如图2-2所示，将AT89S52的P0口与8155的地址数据复用线相连，AT89S52的ALE，P2.0P2.1，，RST分别与8155的ALE，