单片机的电子时钟的设计
单片机的电子时钟的设计[20200128193822]
摘要
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。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子时钟；AT89C51单片机；数码管
引言 1
一、主要内容和要求 2
(一)主要内容 2
(二)对于基本题目要求是 2
二、实现原理等知识的介绍 2
(一)电子时钟的相关知识 2
1.电子时钟简介 2
2.电子时钟的基本特点 3
3.电子时钟的工作原理 2
(二)单片机的相关知识 3
1.单片机简介 3
2.数码管显示工作原理 5
三、系统的总体方案设计说明 5
(一)总体设计方案 5
四、具体实现步骤的设计说明 5
(一)电路设计原理说明 5
(二)各部分电路说明 6
1.按键模块 6
2.单片机的复位电路 6
3.单片机的晶振电路 7
4.发声模块 7
5.时间显示模块 7
五、电子时钟系统设计流程 9
(一) 系统流程图 9
(二)Proteus 电路图设计 9
(三)程序流程图 11
(四)keil调试过程 13
（五）Proteus中Hex 文件选择 15
(六)Proteus进行电子钟系统仿真 15
六、测量过程的操作说明，原始测量数据的记录 16
（一）操作说明操作功能说明 16
(二)原始测量数据的记录 17
结论及存在问题 18
总 结 18
参考文献及网站 19
附录一 程序设计 20
附录二 电路设计原理图 29
附录三 电路设计PCB图 30
附录四 Proteus 仿真图 31
引言
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都用到电子时钟。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗高、性价比高、功能强仪表、家用电器等诸多领域中都起着十分重要的作用，而且应用越来越广泛，发展也很快，已成为现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技、应用灵活、可靠性高等优点，所以在工业控制、机电一体化、通信终端、智能术。学习单片机可以加深对微型计算机工作原理的理解，更加清楚计算机的脉络。同时，21世纪是一个信息技术快速发展的时代，人们的教育方式都在不断的利用越来越新的技术，从而抢答器在智力竞赛领域便也成了一种应用广泛的电子设备。
本论文应用单片机控制技术，设计出以89C51单片机为核心的电子时钟，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。
一、主要内容和要求
(一)主要内容
设计一个数字式电子钟，它具有时，分，秒的计时功能，可以通过键盘进行时间设定，并且将时间显示在LED数码管上。用按键设定时钟的时、分、秒，用扫描方式动态显示。时钟用定时中断方式工作，单片机晶体震荡器频率11.0592Mhz.可选做双机通信实验，实现子母钟功能，即由其中一台做时钟，另一台采集时钟值并显示。
(二)要求
用按键设定时钟的时、分、秒。要求用4键方式，即选择、加、减、确认键，选择键用于选择修改起始时、分、秒值，每按一次，被修改数码管顺序移动并闪烁。用+，- 键修改数值，确认键确定修改结束。
1、用扫描方式动态显示时、分、秒，第2，4 数码管加小数点，并且要求第4数码管小数点每秒闪烁一次。
2、时钟用定时中断方式工作。注意单片机晶体震荡器频率是11.0592Mhz.。
3、可选做双机通信实验，实现子母钟功能，即由其中一台做时钟，另一台采集时钟值并显示。
二、实现原理等知识的介绍
(一)电子时钟的相关知识
1.电子时钟简介
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都用到电子时钟。
2.电子时钟的基本特点
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数码管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.
3.电子时钟的工作原理
该电子时钟由89C51，MAX232，LED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。用按键设定时钟的时、分、秒。通过四个按键即选择、加、减、确认键，选择键用于选择修改起始时、分值，每按一次，被修改数码管顺序移动并闪烁。用+，- 键修改数值，确认键确定后秒位清零，修改结束。
(二)单片机的相关知识
1.单片机简介
单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)。从应用领域来看，单片机主要用来控制，所以又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器。单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机，本设计利用AT89C51单片机来实现电子时钟各项功能。
AT89C51的引脚图如图2-1所示。
图2-1 AT89C51的引脚图
（1)主要特性
与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路
（2)管脚说明
VCC：供电电压，GND：接地。
P0口： 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。
P1口：在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口: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/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，P3口的特殊功能如表1所示：
表1 P3口的特殊功能
摘要
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。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子时钟；AT89C51单片机；数码管
引言 1
一、主要内容和要求 2
(一)主要内容 2
(二)对于基本题目要求是 2
二、实现原理等知识的介绍 2
(一)电子时钟的相关知识 2
1.电子时钟简介 2
2.电子时钟的基本特点 3
3.电子时钟的工作原理 2
(二)单片机的相关知识 3
1.单片机简介 3
2.数码管显示工作原理 5
三、系统的总体方案设计说明 5
(一)总体设计方案 5
四、具体实现步骤的设计说明 5
(一)电路设计原理说明 5
(二)各部分电路说明 6
1.按键模块 6
2.单片机的复位电路 6
3.单片机的晶振电路 7
4.发声模块 7
5.时间显示模块 7
五、电子时钟系统设计流程 9
(一) 系统流程图 9
(二)Proteus 电路图设计 9
(三)程序流程图 11
(四)keil调试过程 13
（五）Proteus中Hex 文件选择 15
(六)Proteus进行电子钟系统仿真 15
六、测量过程的操作说明，原始测量数据的记录 16
（一）操作说明操作功能说明 16
(二)原始测量数据的记录 17
结论及存在问题 18
总 结 18
参考文献及网站 19
附录一 程序设计 20
附录二 电路设计原理图 29
附录三 电路设计PCB图 30
附录四 Proteus 仿真图 31
引言
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都用到电子时钟。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗高、性价比高、功能强仪表、家用电器等诸多领域中都起着十分重要的作用，而且应用越来越广泛，发展也很快，已成为现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技、应用灵活、可靠性高等优点，所以在工业控制、机电一体化、通信终端、智能术。学习单片机可以加深对微型计算机工作原理的理解，更加清楚计算机的脉络。同时，21世纪是一个信息技术快速发展的时代，人们的教育方式都在不断的利用越来越新的技术，从而抢答器在智力竞赛领域便也成了一种应用广泛的电子设备。
本论文应用单片机控制技术，设计出以89C51单片机为核心的电子时钟，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。
一、主要内容和要求
(一)主要内容
设计一个数字式电子钟，它具有时，分，秒的计时功能，可以通过键盘进行时间设定，并且将时间显示在LED数码管上。用按键设定时钟的时、分、秒，用扫描方式动态显示。时钟用定时中断方式工作，单片机晶体震荡器频率11.0592Mhz.可选做双机通信实验，实现子母钟功能，即由其中一台做时钟，另一台采集时钟值并显示。
(二)要求
用按键设定时钟的时、分、秒。要求用4键方式，即选择、加、减、确认键，选择键用于选择修改起始时、分、秒值，每按一次，被修改数码管顺序移动并闪烁。用+，- 键修改数值，确认键确定修改结束。
1、用扫描方式动态显示时、分、秒，第2，4 数码管加小数点，并且要求第4数码管小数点每秒闪烁一次。
2、时钟用定时中断方式工作。注意单片机晶体震荡器频率是11.0592Mhz.。
3、可选做双机通信实验，实现子母钟功能，即由其中一台做时钟，另一台采集时钟值并显示。
二、实现原理等知识的介绍
(一)电子时钟的相关知识
1.电子时钟简介
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都用到电子时钟。
2.电子时钟的基本特点
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数码管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.
3.电子时钟的工作原理
该电子时钟由89C51，MAX232，LED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。用按键设定时钟的时、分、秒。通过四个按键即选择、加、减、确认键，选择键用于选择修改起始时、分值，每按一次，被修改数码管顺序移动并闪烁。用+，- 键修改数值，确认键确定后秒位清零，修改结束。
(二)单片机的相关知识
1.单片机简介
单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)。从应用领域来看，单片机主要用来控制，所以又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器。单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机，本设计利用AT89C51单片机来实现电子时钟各项功能。
AT89C51的引脚图如图2-1所示。
图2-1 AT89C51的引脚图
（1)主要特性
与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路
（2)管脚说明
VCC：供电电压，GND：接地。
P0口： 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。
P1口：在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口: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/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，P3口的特殊功能如表1所示：
表1 P3口的特殊功能
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