基于AT89C2051六位数字钟11Word文件下载.doc

1、指导教师: 年 月： 目 录1 引言12 数字钟的系统概述12.1 总体方案设计23 AT89C2051单片机及其引脚说明33.1 内部结构43.2 程序保密43.3 软硬件的开发43.4 引脚说明43.5 主要性能54 电路的硬件设计64.1 复位电路64.2 时钟电路64.3 按键电路74.4 迅响电路及输入、输出电路74.5 数码管显示电路94.5.1 LED数码管结构及工作原理94.5.2 显示原理94.6稳压电路95 软件设计105.1 主程序系统结构95.2 软件任务分析95.3 软件流程图96安装与调试106.1 安装、焊接到电路板上106.2 测试与调试117 结束语18参考文

2、献18致谢19附录 119附录 219 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

3、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Based on SCM multi-purpose digital clock design （Institute of Economic and Technological,Anhui Agricultural University, Hefei 230036）Abstract: The paper mainly presents the hardware and software desi

4、gn of the digital clock using AT89C2051. This digital clock is a time-device, which can display hour, minutesecond. Its time period is 24 hours and the full scale of the display is 23 hours, 59 minutes, 59 seconds and it has the function of time adjustment. The circuit consists of the clock pulse ge

5、nerator, the clock counter, decoding drive circuit, digital display circuit and the time adjustment circuit. It generates time standard signal using crystal oscillator, here is the quartz crystal oscillator. Because 60 seconds is 1 minute, 60 minutes is 1 hour and 24 hours is 1 day, we uses two coun

6、ters of 60 parts and a counter of 12 part separately to constitute the count of percentage of second, second, minute, and hour. So it can realize time function. Display component selects seven-segment numerical tube LED. Driven by decoding output circuit, it can display showing clear and intuitive f

7、igures. Due to walking error of digital clock, we design time calibration circuit in the system.Key words：Single-chip microcomputer， AT89C2051， Digital clock，Time1 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

8、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

9、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5

10、9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3 AT89C2051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CMOS 8位单片机，片内含2k bytes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

11、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3-1 AT89C20513.1 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

12、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

13、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P1.0P1.7和P3.0P3.6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3-2 AT89C201511.VCC：电源电压。2GND：地。3P1口：P1口是一个8位双向I/O口

14、。口引脚P1.2P1.7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P1.2P1.7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P1.2P1.7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。4P3口：P3口的P3.0P3.5、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。5RST：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