基于51单片机的电子钟的方案设计书.docx

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基于51单片机的电子钟的方案设计书

基于51单片机的电子钟的设计

学生姓名沉默熊

系（部）电气信息工程系

专业应用电子技术

指导老师马各

2011年5月25日

摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一，广泛应用于手机，电脑，汽车等社会生活需要的各个方面，及对时间有要求的场合。

本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件，附以上电复位电路，时钟电路及按键调时电路组成。

数字电子钟的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等等。

这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号，精确度高等特点…………

该系统实用性强、操作简单、扩展性强。

关键词：

单片机电子钟LCD

Abstract

Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,theapplicationofSingleChipMachineiscontinuouslytofurther,traditionalcontroltestrapidlyupdated.Inreal-timedetectionandautomaticcontrolofsingle-chipmicrocomputerapplicationsystem,isoftenusedasacorecomponent,knowledgeisnotonlytheMCU,stillshouldaccordingtospecifichardwarestructure,andtheviewofthespecificapplicationsoftware,theobjectcharacteristics.

Electronicclockofmodernsocietyisoneofmaintimingtool,widelyusedinmobilephone,computer,automobile,etcallaspectsofsociallife,andtheneedfortime.ThisdesignUSESAT89C51asthemaincorecomponents,attachmoreelectricityresetcircuit,clockingcircuitandthebuttonwhentheadjustablecircuit.

Digitalelectricclockdesignmethodsarevarious,forexample,usablesmallscaleintegratedcircuitcomponentelectricclock,Alsocanusespecialelectricclockchipswithdisplaycircuitandtheneedofperipheralcircuitelectricclock,Stillcanusetorealizeelectricclockchip,etc.Thesemethodshavedifferentfeatures,amongthem,usetheelectricclockmicrocontrollerprogramming,flexibleeasyelectricclockfunctionexpansion,canusetheelectricclockoutofcontrolsignal,theaccuracyishighercharacteristic......

Thissystemispractical,simpleoperationandextensible.

Keywords:

SingleChipMachineelectricclockLCD

前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

第一节单片机技术的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

第二节单片机概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

第一章数字钟的硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

第一节MSC-51系列芯片简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

第二节AT89C51芯片特性简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

第三节显示器简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

第四节键盘接口技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

一、键的识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

二、键的消抖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

第五节看门狗电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

一、软件看门狗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、硬件看门狗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

第二章数字钟系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

第一节设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

第二节系统的功能与要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

第三节系统硬件的选用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

第三章数字钟的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

第一节延时的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

一、硬件延时．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

二、软件延时．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

第二节软件的调试与仿真....................．.............................18

第三节程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

第四节系统内存分配和I/O接口使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

第五节程序源代码....．..............................．．．..................23

第四章系统调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．......29

第一节软件，硬件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

第二节结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

毕业设计总结．．．.........................................．．．...．．．.．．....31

致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

参考文献..．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．33

附录1.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．34

前言

本文介绍一个采用8051单片机芯片制作的“数码显示电子钟”，该LCD数码管时钟电路采用24小时计时方式，时、分、秒、星期用5位数码管显示。

该电路采用8051单片机，使用5V电池供电，仅使用一个开关即可进入调时、效时和正常显示三种状态。

其具有电路简单、制作容易、设置方便、使用灵活等优点。

课题意义：

巩固加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合素质和灵活运用所学知识解决工业控制的能力；

培养针对课题需要选择和查阅有关手册，图表及文献资料的自学能力，提高组成系统编程调试的动手能力；

经过对课题设计方案的分析，选择，比较，熟悉单片机应用系统开发，研制的过程。

软硬件设计的方法，内容及步骤；

掌握计数器，加法器，半导体数码管显示器与七段码显示译码器的使用；

理解数字钟的工作原理。

课题要求：

1、本电路采用的内部振荡器方式，晶体振荡频率为6MHz，具有较高的频率稳定性，且延时系采用数字计数的方式进行，因而对时间的控制精度较高，可有效地控制时间不准、不可靠的问题出现。

2、初始加电时，显示初始状态，本电路的5位数码显示管将自动显示出程序默认的时间，只要不进行新的时间设置，数码管将从初始状态起计时。

本程序的初始状态设位00：

00：

0。

3、本电路允许用户随时通过调时按键自行输入设置新的时间参数，其范围可在1s~24H之间任意调试，使用户可以根据自身的需要来进行不同的时间设置。

4、当调时进行完毕后，数码管显示将根据程序的要求自动加1S。

秒两位累计到60时，向分