基于MCS-51单片机的数字时钟.doc
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淮南师范学院电气信息工程学院电子信息工程2013届毕业论文
毕业论文
题目：
基于MCS-51单片机的数字时钟
学生姓名：
童晨阳
学生学号：
0908030230
系别：
电气信息工程学院
专业：
电子信息工程
届别：
2013届
指导教师：
张大雷
目录
摘要：
2
前言 3
1课题背景及研究基础 4
1.1课题背景 4
1.2课题研究基础 4
2MCS-51单片机相关知识介绍 5
2.1单片机的简介 5
2.2单片机的发展及其应用 6
2.3单片机的应用领域 6
2.4单片机的中断与定时系统 6
3数字时钟的电路原理图及方案设计 11
3.1数字时钟电路原理图 11
3.2单片机最小系统 11
3.3显示器工作原理 13
3.4元件清单 13
3.5方案的设计和实现 13
3.674LS245简介 14
4电路的硬件设计 15
4.1数字钟系统组成 15
4.2程序整体设计 16
4.3数字钟的操作 18
5数字时钟的原理 19
5.1时钟实现及时的基本方法 19
5.2数字钟的时间显示 19
5.3计时 19
5.4键盘说明及显示 20
6.总结 20
参考文献 20
附录 22
基于MCS-51单片机的数字时钟
学生：
童晨阳
指导老师：
张大雷
淮南师范学院电气信息工程学院
摘要：
近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。
从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。
在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。
在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。
因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。
今天，单片机成为了解决低复杂度，中等复杂度控制问题的传统选择。
文章介绍了单片机在定时方面的基本功能。
生活中，我们发现，有时病人要在注射药物之前作皮试试验，防止过敏。
护士们有必要在一定时间后记录结果。
这时，时间的准确显得很重要的。
但是，有些时候，由于病人的人数众多，忘了记录时间。
根据这种情况，我们设计了一个设备解决此问题。
我们选择的方法是单片机开发设计使用的传统方法，通过本次设计，可以了解整个单片机开发的流程。
文章首先介绍了单片机的基本知识。
下来比较了一些可行的方法。
同时给出了框图，流程图等。
论文涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图，PCB图等设计的基本过程。
关键词：
单片机；软件仿真；原理图
Basedonthedesignofsingle-chipdigitalclock
Students:
Tongchenyang
Instructor:
Zhangdalei
ElectricalandInformationEngineeringDepartment,HuainanNormalUniversity
Abstract:
SingleChipMicrocomputerhasachievedaimmemsepopularityinallfiledsinrecentyears.Fromindustrytopeople’scommonlives,mostoftechnicalapplicationsarecontrolledbySCM.Beforeitappeared,theautomaticdevicescould’tbewidelyusedbecauseoftheirhugesize,largequantityofpowercostandhighprice.ThefirstSCMappearedassoonasthefirstMCU（MicroControllerUnit）wassuccessfullydeveloped.Duetoitssmallsize,lowpowercostandhighperformance,ithasbeenwelcomedbypeople.
Nowadays,SCMhasbeenselectedasatraditionalsolutionforlowormediumcomplexityproblemsaboutdevicescontrolling.ThisessayshowsabasicapplicationofSCMintimingforpeople’slife.Weoftenfindthatpatientssometimeshastoreceivemedicaltestsbeforeusingmedcinesforfearthatpatientsmaygetallery,soitisnecessaryfornursestorecordtheresultafterafixedtimeinterval.Underthiscondition,timeaccuracyisavitalfactorthateffectstheresults.Unfornately,somenursesignoresomepatientswhenalargenumberofpatientswaiteingfortests.Formthispoint,wedesignadevicewhichcansolvethisproblem.
TheapproachwechooseisthecommonwayforSCMdevelopingfromwhichwecangetanacknowledgeabouttheSCMdevelopflowingprocess.Thepaperfirstintroducesknowledgeon51serialSCM,thencomparessomepossiblemethodologies.Atthesametime,italsoshowsblockdiagrams,flowingprocessdiagramsandsoon.Itpresentstheprocessincludingrequirementanalysis,systemdesign,SCMprogramming,programemulation,PCBdesignandfinalwelding.
Keywords:
SCM;softwareemulation;schemetic
前言
在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。
早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。
小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。
它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
随着电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。
根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能时间系统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准，可以任意设置时间。
这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可能。
1课题背景及研究基础
1.1课题背景
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，是人民日常生活不可缺少的工具。
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。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
1.2课题研究基础
单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式:
一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。
本文讨论的单片机AT89S52可调数字钟系统设计的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机，可调数字钟配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系统，具有体积小，可靠性高，功能强等特点。
不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供开发，有着广泛的应用领域。
20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂家，如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。
这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。
这些兼容机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而，常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机，它们对8051单片机一般都作了一些扩充，更有特点。
其功能和市场竞争力更强，不该把它们直接称呼为MCS-51系列单片机，因为MCS只是Intel公司专用的单片机系列型号。
MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。
他们的指令系统相兼容，主要在内部结构上有些区别。
目前使用的MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：
基本型、增强型、低功耗型、专用型、超8位型、片内闪烁存储器型。
2MCS-51单片机相关知识介绍
2.1单片机的简介
单片机又称单片微控制器,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。
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。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我
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