数字钟的proteus仿真电路及C语言程序设计Word格式.docx
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这里要求实现一个具有实时时钟显示和闹钟控制功能的数字钟。
通过数字钟的设计与制作，将前面所学的单片机内部定时资源、I/O端口、键盘和显示接口等知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试应用系统的能力，深入领会单片机应用系统的硬件设计、模块化程序设计及软硬件调试方法等，并掌握单片机应用系统的开发过程。
1.2数字钟设计要求
设计并制作具有如下功能的数字钟：
（1）自动计时，由6位LED先四起显示时、分、秒。
（2）具备校准功能，可以设置当前时间。
（3）具备定时启动功能，可以设置闹钟时间。
1.3数字钟设计方案
（1）采用实时时钟芯片。
针对应用系统对实时功能的普遍需求，各大芯片生产厂家陆续推出了一系列实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302、PCF8563、S35190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，计时数据每秒自动更新一次，不需程序干预。
单片机可通过中断或查询方式读取计时数据。
实时时钟芯片的计时功能无须占用CPU时间，功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，在实时工业测控系统中多采用这一类专用芯片来实现。
（2）利用单片机并行I/O端口，实现LED动态显示。
该方案直接使用单片机并行口作为显示接口，无须外扩接口芯片，但占用资源较多，且动态扫描显示方式需占用CPU时间。
在非实时测控或单片机具有足够并行口资源的情况下可以采用。
二：
硬件设计
2.1数字钟系统硬件描述
1．控制器用AT89S51,12M晶振
2．数码管动态扫描驱动——P2口
3．数码管段码驱动——P1口
4．闹铃驱动——P1.0
5．调整键K1——P3.2（外部中断0,正常、调时、调分、调秒）
6．定时/正常切换键K2——P3.3
7．时间参数低位加1键K3——P3.4
8．时间参数高位加1键K4——P3.5
2.2单片机的介绍
单片机也被称为微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
概括的讲：
一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！
但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！
只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
2.3数字钟系统设计构思
1．主流程是取时间参数，显示时间参数。
2．利用T0中断来完成计时、比较定时时间、驱动闹铃。
3．利用T1中断完成动态显示中，调整时间闪烁效果的定时。
4．利用外部中断0来完成调整选择功能。
5．利用外部中断1完成定时显示，当前时间显示的切换
6．K3、K4键完成时间参数的循环加1操作
2.4数字钟硬件电路图显示
三：
软件设计
3.1数字钟主程序设计流程图
3.2数字钟系统C语言程序代码设计
本系统的软件系统主要可分为显示数字程序、定时计数中断程序、时间调整程序、闹钟设置程序四大模块。
1：
显示数字函数
voiddisplay（uchar*p）
{ucharbuffer[6]={0,0,0,0,0,0};
uchark,i,j,m,temp;
ucharled[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
buffer[0]=p[0]/10;
buffer[1]=p[0]%10;
buffer[2]=p[1]/10;
buffer[3]=p[1]%10;
buffer[4]=p[2]/10;
buffer[5]=p[2]%10;
for（k=0;
k<
2;
k++）
{temp=0x01;
for（i=0;
i<
6;
i++）
{
j=buffer[i];
P0=~temp;
P1=led[j];
//P1送断码
temp<
<
=1;
for（m=0;
m<
100;
m++）;
//每一位显示延时
P1=0x00;
//关显示
}}}
2：
修改时钟函数
voidcum（）
{if（secbit==1）{//时钟秒修改标志为1，秒单元内容加1
if（clockbuf[2]==59）clockbuf[2]=0;
elseclockbuf[2]++;
}
elseif（minbit==1）{//时钟分修改标志为1，分单元内容加1
if（clockbuf[1]==59）clockbuf[1]=0;
elseclockbuf[1]++;
elseif（hourbit==1）{//时钟小时修改标志为1，小时单元内容加1
if（clockbuf[0]==23）clockbuf[0]=0;
elseclockbuf[0]++;
elseif（rminbit==1）{//闹钟分修改标志为1，分单元内容加1
if（bellbuf[1]==59）bellbuf[1]=0;
elsebellbuf[1]++;
elseif（rhourbit==1）{//闹钟小时修改标志为1，小时单元内容加1
if（bellbuf[0]==23）bellbuf[0]=0;
elsebellbuf[0]++;
3：
闹钟设置函数
voidftion1（）
{
if（secbit==1||minbit==1||hourbit==1||timdata==1）
{rhourbit=0;
rtimbit=0;
rtimdata=0;
else
{
dis_p=bellbuf;
//设置闹钟显示标志
rtimdata++;
//将闹钟修改记录值加1
switch（rtimdata）{
case0x01:
rminbit=1;
break;
//记录值为1，将闹钟分修改标志置1
case0x02:
rminbit=0;
rhourbit=1;
//记录值为2，将时钟分修改标志置1
case0x03:
rhourbit=0;
//按3次则清闹钟单元修改位置记录
armbit=1;
//设置闹钟已设置标志位
dis_p=clockbuf;
//恢复时钟显示标志
break;
default:
}
}}
4：
定时器中断函数
voidclock（）interrupt1
EA=0;
//关中断
if（msec1!
=40）msec1++;
{msec1=0;
//到10ms否，不到则msec1加1
if（msec2!
=10）msec2++;
//到1s否，不到则msec2加1
else
if（rtimbit==1）count++;
msec2=0;
if（clockbuf[2]!
=59）clockbuf[2]++;
//到1min否，不到则clockbuf[2]加1
else
{
clockbuf[2]=0;
if（clockbuf[1]!
=59）clockbuf[1]++;
//到1h否，不到则clockbuf[1]加1
else
{
clockbuf[1]=0;
if（clockbuf[0]!
=23）
clockbuf[0]++;
//到24h否，不到则clockbuf[0]加1
elseclockbuf[0]=0;
}
}}}
EA=1;
//开中断
3.3数字钟仿真结果显示
电子钟正常显示仿真：
启动闹钟：
设置定时数值：
（如图设置为10分钟）
四：
设计总计
电子制作不一定一次就能成功，总有个反复过程。
因此碰到电路不正常工作的情况时，千万要冷静，不要慌乱。
此时既不要埋怨自己，也不要责怪电路，应该集中精力去检查电路。
首先应该检查电路的连线。
电路越复杂，连线出现错误的几率也就越高，要按照电路图反复检查每一根连线和连接点，每检查一根连线和一个连接点，都在电路图上作一个记录，特别要注意检查接触不好等情况。
其次，要检查元件的极性，注意极性方向。
经过努力终于找到了电路不正常工作的原因，此时我们的知识技能也一定有了很大的提高。
通过这次实训使我更深刻地感受到Proteus的魅力，完成对数字电子钟的设计与制作调试，使我对单片机应用系统的设计过程进行了掌握。
单片机应用系统开发的一般工作流程包括：
项目任务的需求分析，制作系统软、硬件方案，系统硬件设计与制作，系统软件模块划分与设计，系统软、硬件联调，程序固化，脱机运行等。
当我们接手一个课题或项目的时候，不是马上就动手做，而是先进行可行性论证。
首先提出几套方案，然后对各个方案进行对比，最后找出最适合的设计方案。
对于芯片的使用，我们应该在了解它的各项功能的前提条件下，灵活巧妙地运用。
具体的芯片资料和图片我们通过查阅相关的书籍，在网上能够很方便的查找。
这次大型作业虽然时间很短，但是从中学到很多东西，是自己对以前学的知识有了进一步得了解。
并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。
同时也发现自对数电知识和电子设计软件掌握得不够。
这次设计仿真我们用到了仿真软件Proteus和编译软件keil，从软件的安装到使用，从网上查阅资料学到了很多课堂之外的专业知识。
这次的设计最主要是单片机的应用，从控制到接口。
技术是一个多学科的综合，要做到灵活应用需要自我学习各种辅助技术的应用。
这次明显体会到自己知识的匮乏，思考问题不全面，这激励我要学好基础知识的同时要拓展知识面，增强自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。
参考文献
[1]周景润。
基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2006.
[2]单片机AEDK5196ET实验指导书苏州大学通信与电子工程系
[3]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
[4]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：
北京航空航天大学出版社，1998
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