51单片机定时器的电子时钟设计Word格式文档下载.docx
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设计成绩：
摘要；
该电子时钟由89C51，BUTTON，七段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。
而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；
直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟、时钟的累加，应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。
该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。
关键词：
单片机；
电子时钟；
键盘控制
引言：
1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速发展起来。
现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。
从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。
现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
1设计要求
功能：
电子时钟能够显示时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，而且其片选的灵活性强。
并且是以单片机为核心来设计的。
2方案论证与对比
2．1单片机的型号选择
通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。
2．2数码管显示工作原理
数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。
有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型。
共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端。
共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商。
阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极。
通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP是小数点位段。
而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起。
即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法。
数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。
静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。
动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8位段引管线；
每位数码管的阳极连在一起组成公共端。
利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来。
3系统硬件电路的设计
总体硬件原理图如图1所示
图1系统电路原理图
AT89C51因为其含一个可擦除的ROM，以及其存储数据的时间长度可达10年之久所以选其作为该设计的核心控制部件。
3.1键盘电路设计
该设计只用了一个键盘，但实现的功能却是比较完善，减少了硬件资源的损耗，该键盘可以实现小时和分钟的调节以及控制是否进入省电模式。
当按键按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；
直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；
而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。
达到时间调节的目的。
选择的多功能按键如图2所示。
图2多功能控制键
3.2主控模块89C51
89C51是一个8位单片机，片内ROM全部采用FLASHROM技术，晶振时钟为12MHz。
89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，有4个八位的并行双向I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3。
第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器；
第40脚为电源端VCC，接+5V电源，第20引脚为接地端VSS，通常在VCC和VSS引脚之间接0.1μF高频滤波电容。
4系统软件设计
4.1系统软件概述
在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的分、秒、时的存储单元。
在主程序中，对不同的按键进行扫描，实现秒表，时间调整。
系统总体流程图如图3所示。
图3总体流程图
系统子程序流程图如图4所示。
5系统测试
本系统的软件系统主要可分为主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。
在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍。
系统开始仿真的仿真图如图5系统仿真图所示。
图5系统仿真图
6总结
通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知道的太少了，对于书本上的很多知识还不能灵活运用，尤其是对程序设计语句的理解和运用，不能够充分理解每个语句的具体含义，导致编程的程序过于复杂，使得需要的存储空间增大。
损耗了过多的内存资源。
本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。
在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的电子时钟设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争，同时在查找资料的过程中我也学到了许多新的知识，在和同学协作过程中增进同学间的友谊，使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充分的理解。
我知道，今后我的路还是很长，我要学的东西也有很多。
通过这次实习，我深刻的认识到计算机专业的路的不平坦，但我会以一种良好的态度去迎接每一个挫折和挑战。
参考文献
[1]谢自美．电子线路设计·
实验·
测试[M]．武汉：
华中理工大学出版社，1992.
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北京航空航天大学出版社，1993.
[3]楼然笛．单片机开发[M]．北京：
人民邮电出版社，1994.
[4]付家才．单片机控制工程实践技术[M]．北京：
化学工业出版社2004.3.
[5]李光才．单片机课程设计实例指导[M]．北京：
北京航空航天大学出版社2004.
[6]朱定华．单片机原理及接口技术实验[M]．北京：
北方交通大学出版社2002.11.
[7]刘湘涛．江世明．单片机原理与应用[M].北京:
电子工业出版社,2006.
附录一程序清单
#include<
reg51.h>
intrins.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitk1=P3^1;
sbitk2=P3^6;
sbitk3=P3^5;
sbitk4=P3^3;
sbitk5=P3^4;
sbitbee=P3^0;
ucharshi,fen,miao;
ucharshi1,shi2;
ucharfen1,fen2;
ucharmiao1,miao2;
ucharcount;
ucharcodetable[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
voiddisplay（）;
voidkeyscan（）;
voiddelay（uintx）
{
uchari,j;
for（i=x;
i>
0;
i--）
for（j=120;
j>
j--）;
}
voiddi（）
bee=1;
delay（100）;
bee=0;
voidinit（）
TMOD=0x01;
TH0=（65535-50000）/256;
TL0=（65535-50000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
voidmain（）
init（）;
while
（1）
{
keyscan（）;
display（）;
}
voiddisplay（）
miao1=miao%10;
miao2=miao/10;
fen1=fen%10;
fen2=fen/10;
shi1=shi%10;
shi2=shi/10;
P1=table[miao1];
P2=0xfe;
delay（5）;
P1=0;
P1=table[miao2];
P2=0xfd;
P1=table[fen1];
P2=0xfb;
P1=table[fen2];
P2=0xf7;
P1=table[shi1];
P2=0xef;
P1=table[shi2];
P2=0xdf;
voidkeyscan（）
ucharflag;
if（k1==0）
delay（10）;
if（k1==0）
{
while（!
k1）
di（）;
TR0=~TR0;
flag=~flag;
}
if（flag）
if（k2==0）
{
delay（10）;
if（k2==0）
{
while（!
k2）
di（）;
fen++;
if（fen==60）
{
fen=0;
shi++;
}
}
}
if（k3==0）
if（k3==0）
k3）
fen--;
if（fen==0）
fen=59;
if（k4==0）
if（k4==0）
k4）
shi++;
if（shi==24）
shi=0;
if（k5==0）
if（k5==0）
k5）
shi--;
if（shi==0）
shi=23;
voidtimer0（）interrupt1
count++;
if（count==20）
miao++;
count=0;
if（miao==60）
miao=0;
fen++;
if（fen==60）
fen=0;
shi++;
if（shi==23）
shi=0;
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