单片机电子钟设计报告大学毕设论文Word下载.docx

1、3.1 电子时钟方案 63.2 数码显示方案 63.3 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 94.1 程序流程图 94.2 源程序 10第五章 系统调试和测试结果与分析 255.1 实验仪器与工具 255.2 调试闹钟 255.3 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

2、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

3、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

4、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CMOS 8位单片机，片内含8K bytes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

5、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

6、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/

7、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

8、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）。X

9、TAL1：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

10、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。

11、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.

12、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_1 BIT 70H ;为0时 锁定键盘 为1时 可以输入键值 F_2 BIT 71H ;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_3 BIT 72H SHIS EQU 20H ;时 十位 时钟的时分秒 SHIG EQU 21H ;时 个位 FENS EQU 22H ;分 十位 FENG EQU 23H ;分 个位 MIAOS EQU 24H ;秒 十位 MIAOG EQU 25H ;秒 个位 NI

13、ANS EQU 27H ;年 十位 年、月、日 NIANG EQU 28H ;年 个位 YUES EQU 29H ;月 十位 YUEG EQU 2AH ;月 个位 RIS EQU 2BH ;日 十位 RIG EQU 2CH ;日 个位 SS EQU 35H ;时 十位 定时的时分秒 SG EQU 36H ; FS EQU 37H ;分 十位 FG EQU 38H ;分 个位 MS EQU 39H ; MG EQU 3AH ; MFS EQU 45H ;分 十位 秒表的分、秒、毫秒 MFG EQU 46H ; MMS EQU 47H ; MMG EQU 48H ; MHS EQU 49H ;毫秒 十位 MHG EQU 4AH ;毫秒 个位 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH ;定时T0中断入口地址 LJMP TIM0 ORG 001BH ;定时T1中断入口地址 L