基于AT89C2051六位数字钟11Word文件下载.doc

基于AT89C2051六位数字钟11Word文件下载.doc

《基于AT89C2051六位数字钟11Word文件下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于AT89C2051六位数字钟11Word文件下载.doc（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

指导教师:

年月：

目录

1引言 1

2数字钟的系统概述 1

2.1总体方案设计 2

3AT89C2051单片机及其引脚说明 3

3.1内部结构 4

3.2程序保密 4

3.3软硬件的开发 4

3.4引脚说明 4

3.5主要性能 5

4电路的硬件设计 6

4.1复位电路 6

4.2时钟电路 6

4.3按键电路 7

4.4迅响电路及输入、输出电路 7

4.5数码管显示电路 9

4.5.1LED数码管结构及工作原理 9

4.5.2显示原理 9

4.6稳压电路 9

5软件设计 10

5.1主程序系统结构 9

5.2软件任务分析 9

5.3软件流程图 9

6安装与调试 10

6.1安装、焊接到电路板上 10

6.2测试与调试 11

7结束语 18

参考文献 18

致谢 19

附录1 19

附录2 19

基于AT89C2051六位数字钟

摘要：

本设计论文介绍了用AT89C2051单片机控制的数字钟的硬件结构与软件设计。

此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能。

电路由时钟脉冲发生器、时钟计数器、译码驱动电路和数字显示电路以及时间调整电路组成。

用晶体振荡器产生时间标准信号，这里采用石英晶体振荡器。

根据60秒为1分、60分为1小时、24小时为1天的计数周期，分别组成两个60进制（秒、分）、一个24进制（时）的计数器。

构成秒、分、时的计数，实现计时的功能。

显示器件选用LED七段数码管。

在译码显示电路输出的驱动下，显示出清晰、直观的数字符号。

针对数字钟会产生走时误差的现象，在电路中就设计有有校准时间功能的电路。

关键词：

单片机，AT89C2051，数字钟，计时

英文摘要

BasedonSCMmulti-purposedigitalclockdesign

（InstituteofEconomicandTechnological,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036）

Abstract:

ThepapermainlypresentsthehardwareandsoftwaredesignofthedigitalclockusingAT89C2051.Thisdigitalclockisatime-device,whichcandisplay"

hour"

"

minute"

second"

.Itstimeperiodis24hoursandthefullscaleofthedisplayis23hours,59minutes,59secondsandithasthefunctionoftimeadjustment.Thecircuitconsistsoftheclockpulsegenerator,theclockcounter,decodingdrivecircuit,digitaldisplaycircuitandthetimeadjustmentcircuit.Itgeneratestimestandardsignalusingcrystaloscillator,hereisthequartzcrystaloscillator.Because60secondsis1minute,60minutesis1hourand24hoursis1day,weusestwocountersof60partsandacounterof12partseparatelytoconstitutethecountofpercentageofsecond,second,minute,andhour.Soitcanrealizetimefunction.Displaycomponentselectsseven-segmentnumericaltubeLED.Drivenbydecodingoutputcircuit,itcandisplayshowingclearandintuitivefigures.Duetowalkingerrorofdigitalclock,wedesigntimecalibrationcircuitinthesystem.

Keywords：

Single-chipmicrocomputer，AT89C2051，Digitalclock，Time

1引言

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。

随着数字集成电路的出现和飞速发展，以及石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表，用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面，目前已有集成的计数、译码电路，它可以直接驱动数码显示器件，也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。

本设计主要是用中、小规模集成电路设计的一台能显示时、分、秒的数字电子钟。

是由晶振电路产生1HZ标准信号，分、秒为00--59六十进制计数器，时为00--23二十四进制计数器，可手动校正，且具有整点报时功能。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

2数字钟的系统概述

2.1总体方案设计

数字电子钟是用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示器、校时电路等部分组成。

而数字钟想准确的计时则是由振荡器产生的时脉冲送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波信号。

秒脉冲发生器产生频率稳定很高的秒脉冲，秒脉冲被送到一个六十进制秒计数器计数，将计数结果送至秒个位和十位译码器，译码结果分别由两只七段数码管以十进制数形式显示来。

当秒六十进制计数器累计到第59秒时，若再来一个秒脉冲，秒计数器的进位输出就产生进位脉冲（分计数脉冲），同时，秒计数器的十位和个位都复位到零。

分计数脉冲又被送到分六十进制计数器计数，经译码电路译码后数码管显示相应的分数。

当计满59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则分计数器便向时计数器送出时计数脉冲，同时，分、秒计数器均复位到零。

时计数器是一个二十四进制计数器，当计数显示23时59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则时、分、秒计数器都应回到零，并显示（00:

00:

00）表示已到达午夜零点，第二天开始继续计数。

其主要的功能模块如图2-1所示。

图2-1系统结构框图

3AT89C2051单片机及其引脚说明

AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），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MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051单片机在电子类产品中有广泛的应用。

图3-1AT89C2051

3.1内部结构

AT89C2051是一带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压，高性能8位CMOS微处理器。

它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。

通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器，ATMEL的AT89C2051是一强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。

AT89C2051提供以下标准功能：

2K字节闪速存储器，128字节RAM，15根I/O口，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器以及两种可选的软件节电工作方式。

空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。

3.2程序保密

AT89C2051设计有2个程序保密位，保密位1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出。

3.3软硬件的开发

AT89C2051可以采用下面两种方法开发应用系统。

1.由于89C2051内部程序存贮器为Flash，所以修改它内部的程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。

调试人员可以采用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法，对于熟练的MCS-51程序员来说，这种调试方法并不十分困难。

但是做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。

2.将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0～P1.7和P3.0～P3.6引出来仿真2051,这种方法可以运用单步、断点的调试方法，但是仿真不够真实，比如，2051的内部模拟比较器功能，P1口、P3口的增强下拉能力等等。

3.4引脚说明

图3-2AT89C20151

1.VCC：

电源电压。

2．GND：

地。

3．P1口：

P1口是一个8位双向I/O口。

口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。

P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入（ANI0）和反相输入（AIN1）。

P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。

当P!

口引脚写入“1”时，其可用作输入端，当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的写入“1”时，其可用作输入端。

当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流。

4．P3口：

P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。

P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。

P3品缓冲器可吸收20mA电流。

当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。

用作输入时，被外部时拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。

P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

5．RST：

复位输入。

RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。

当振荡器正在运行