单片机电子钟设计报告大学毕设论文Word下载.docx
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3.1电子时钟方案6
3.2数码显示方案6
3.3单元电路设计7
3.3.1晶体振荡电路7
3.3.2复位电路7
3.3.3显示电路7
3.3.4键盘电路7
3.3.5控制电路8
第四章系统的软件设计9
4.1程序流程图9
4.2源程序10
第五章系统调试和测试结果与分析25
5.1实验仪器与工具25
5.2调试闹钟25
5.3调试按键子程序25
第六章结论26
参考文献27
第1章系统设计要求
1.1做一个基于AT89S52的简易的单片机数字钟。
该数字钟有6个共阴极七段数码管，分别显示时分秒，其显示方式为：
**时**分**秒。
利用8255扩展键盘和显示接口，时间可以任意修改。
1.1课程设计要求
（1）掌握AT89S52实验开发系统中的实验模块原理，画出电路原理图。
（2）综合运用实验模块，用89S52开发设计具有一定功能的单片机控制系统，进行软、硬件设计及调试。
（3）写出完整的设计任务书：
摘要、目录、正文、结论、参考文献、附录。
（4）时间以24小时为一个周期;
电子钟的格式为：
**时**分**秒，由左向右分别为：
时、分、秒。
完成显示由秒由00一直加1至59，再恢复为00；
分由00一直加1至59，再恢复00;
时由00一直加1到23，再恢复00。
（5）为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
第2章系统组成及工作原理
2.1、系统的组成
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路.由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1MHZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟.
（1）晶体振荡器
晶体振荡器给数字钟提供一个频率稳定准确的11.0592MHz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器。
（2）复位电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器，时个位和时十位电路构成,秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器，时个位和时十位计数器为24进制计数器。
（3）数码管
数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管,本设计提供的为LED数码管。
（4）键盘
键盘是控制和修改时钟的重要输入模块，通过键盘可以修改时间，修改年月日，修改闹钟时间，控制显示等。
（5）控制部分
AT89S52是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8Kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
AT89S52提供以下标准功能：
8K字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，三个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
2.2、系统工作原理
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口第二功能口。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；
当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
第三章系统硬件电路方案设计
3.1、电子时钟方案
电子时钟是本设计的最主要的部分。
根据需要，可利用两种方案实现。
方案一：
本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A。
该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。
为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。
当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。
而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。
方案二：
本方案完全用软件实现数字时钟。
原理为：
在单片机内部存储器设6个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；
若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；
若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；
若时值达到24，则将十字节清零。
该方案具有硬件电路简单的特点。
但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。
而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。
基于硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
3.2、数码管显示方案
静态显示。
所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。
该方式每一位都需要一个8位输出口控制。
静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。
但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。
动态显示。
所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。
利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。
显示器的亮度既与导通电流有关，也于点亮时间与间隔时间的比例有关。
调整参数可以实现较高稳定度的显示。
动态显示节省了I/O口，降低了能耗。
从节省I/O口和降低能耗出发，本设计采用方案二。
3.3、单元电路设计
3.3.1、晶体振荡电路
3.3.2、复位电路
3.3.3、显示电路
3.3.4、键盘电路
3.3.5、控制电路
第四章系统软件设计
4.1程序流程图
4.2、源程序
F_1BIT70H;
为0时锁定键盘为1时可以输入键值
F_2BIT71H;
为1时执行T1中秒表程序，为0时执行T1中闹钟闪灯程序
F_3BIT72H
SHISEQU20H;
时十位时钟的时分秒
SHIGEQU21H;
时个位
FENSEQU22H;
分十位
FENGEQU23H;
分个位
MIAOSEQU24H;
秒十位
MIAOGEQU25H;
秒个位
NIANSEQU27H;
年十位年、月、日
NIANGEQU28H;
年个位
YUESEQU29H;
月十位
YUEGEQU2AH;
月个位
RISEQU2BH;
日十位
RIGEQU2CH;
日个位
SSEQU35H;
时十位定时的时分秒
SGEQU36H;
FSEQU37H;
分十位
FGEQU38H;
分个位
MSEQU39H;
MGEQU3AH;
MFSEQU45H;
分十位秒表的分、秒、毫秒
MFGEQU46H;
MMSEQU47H;
MMGEQU48H;
MHSEQU49H;
毫秒十位
MHGEQU4AH;
毫秒个位
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH;
定时T0中断入口地址
LJMPTIM0
ORG001BH;
定时T1中断入口地址
L
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