基于c语言的数字电子钟设计

1、一、功能要求整体上要考虑：结构简单大方、布局美观合理、操作方便易懂、尽量避免各元器件之间的相互影响。1、 以AT89C51单片机进行实现秒 分 时上的正常显示和进位，其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现，数码管进行动态显示。2、 具有校时功能，按键控制电路其中时键、分键、秒键三个键分别控制时 分 秒时间的调整。按秒键秒加1；按分键分加1；按时键时加1.二、硬件设计1、整体设计框图2、管脚功能描述（1） XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）：振荡器输入输出端口，外接晶振电路。（2）RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。（3）P0口8个端口依次和LED

2、显示器的A、B、C、D、E、F、G和Dp端口对应连接，实现对显示器的片选功能。（4）P2.0P2.5依次与LED显示器的1、2、3、4、5、6一一连接，实现对显示器的为选功能。(5)P3.0P3.2依次与按键电路的秒、分、时三个按键相连接。通过按键实现对时间的调试功能。3、整体原理设计其计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外还有校时功能。整个设计图由晶振电路、复位电路、AT89C51单片机、键盘控制电路组成。显示电路将“时”、“分”、“秒”通过七段显示器显示出来，6个数码管的段选接到单片机的P0口，位选接到单片机的P2口。数码管按照数码管动态显示的工作原理工作。把定时器定时时

3、间设为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而20次计数可用软件方法实现，每累计60秒进1分，每累计60分钟，进1小时。时采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整，时分秒三个控制键分别接单片机的p3.2、p3.1、p3.0进行控制。按一下秒键秒单元就加1 ，按一下分键分就加1，按一下时键时就加1。4、晶振电路单片机的时钟产生方法有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中AT89C51单片机采用内部时钟方式。采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。其电路图如下：5、显示电路LED显示器是现在最常用的显示器之一发光二极管

4、（LED）分段式显示器由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒，因此需要6个数码管，采用动态显示方式显示时间，其硬件连接方式如下图所示。6、键盘控制电路键盘可实现对时间的校对，用三个按键来实现。按时键来调节小时的时间，按分键来调节分针的时间，按秒键来调节秒的时间。其电路连接图如下：三、软件设计1、主程序流程图主程序是先开始，然后启动定时器，定时器启动后在进行按键检测，检测完后，就可以显示时间。主程序流程图如下2、按键控制流程图按键处理是先检

5、测秒按键是否按下，秒按键如果按下，秒就加1；如果没有按下，就检测分按键是否按下，分按键如果按下，分就加1；如果没有按下，就检测时按键是否按下，时按键如果按下，时就加1；每一次按后都有一次延迟，所有检测完后，就把时间显示出来。3、 显示电路流程图由P2口进行位选功能，进行动态显示。时间显示是先时个位计算显示，然后是时十位计算显示，再是分个位计算显示，再然后是分十位显示，再就是秒个位计算显示，最后是秒十位显示。每一位显示后都有一个延时4、中断电路流程图定时器中断时是先检测1秒是否到，1秒如果到，秒单元就加1；如果没到，就检测1分钟是否到，1分钟如果到，分单元就加1；如果没到，就检测1小时是否到，1

6、小时如果到，时单元就加1，如果没到，就显示时间。四、系统测试1、测试内容（1）能否实现正常的时间显示默认为走时状态，按24小时制分别显示“时时分分秒秒”六个数字，时间会按实际时间以秒为最少单位变化。（2）能否进行正常的时间进位当秒位为59时，下一次秒位数字变化分位是否加1同时秒位变为00；当分位为59时，下一次分位数字变化时位是否加1同时分位变为00；当时位为23时，下一次时位数字变化时为是否变为00.若满足以上要求则时间进位正常。（3）能否通过按键进行时分秒的设定按秒键对秒进行调整，按一下加一秒；按分键对分进行调整，按一下加一分；按时键对时进行调整，按一下加一小时，从而达到快速设定时间的目的

7、。若满足以上要求则符合方案要求。若按一下连续加若干位，则按键延时时间设置太短，可以通过增大延时时间进行改进。2、系统时钟误差分析电子钟的走时误差S=S1-S2,S1表示程序实际运行计算所得的秒；S2表示客观时间的标准秒。S>0时表示电子钟秒单元数值刷新滞后，即走时误差为“慢”；反之，S<0表示秒单元数值的刷新超前，即走时误差为“快”。本次设计的单片机电子钟系统中，因条件有限S2所参照的时间是电脑显示时间，经测试S>0即走时“慢”。其误差主要来源包括晶体频率误差，定时器溢出误差，延迟误差。晶体频率产生震荡，容易产生走时误差；定时器溢出的时间误差，本应这一秒溢出，但却在下一秒溢出

8、，造成走时误差；延迟时间过长或过短，都会造成与基准时间产生偏差，造成走时误差。3、软件调试仿真部分采用protus 7.5 professional软件，可以很容易的实现各种系统的仿真。先进行原理图的绘制；绘制好后再选择Keil软件来生成.hex文件，选择运行，观察显示结果，根据显示的结果和课题的要求再修改程序，再运行查，直到满足要求。4、 仿真图/基于AT89C51单片机的电子钟C语言程序#include<reg51.h>#include<absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*七段

9、共阴管显示定义*/uchar codedispcode =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0xBF,0x86,0xCB,0xCF,0xEF,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xDF; /*定义并初始化变量*/uchar seconde=0;uchar minite=0;uchar hour=12;uchar mstcnt=0;sbit P3_0=P30; / second 调整定义 sbit P3_1=P31; /minite调整定义 sbit P3_2=P32; /hour调整定义/*函数声明*/void delay

10、(uchar k ); /延时子程序void time_pro( ); /时间处理子程序void display( ); /显示子程序void keyscan( ); /键盘扫描子程序void init(); /定时子程序/*/*延时子程序*/*/void delay (uchar k)uchar j;while(k-)!=0)for(j=0;j<125;j+);/*/*时间处理子程序*/*/void time_pro( void)if(seconde=60) /制 seconde=0;minite+;if( minite=60) /秒钟设为60进分钟设为60进制 minite=0;ho

11、ur+;if(hour=24) /时钟设为24进制 hour=0; /*/* 显示子程序*/*/void display(void)P2=0xfe;P0=dispcodehour/10; /十位delay(4);P2=0xfd;P0=(dispcode(hour%10)|0X80; /个位delay(4);P2=0xfb; 显示小时的显示小时的P0=dispcodeminite/10; /显示分的十位delay(4);P2=0xf7;P0=(dispcodeminite%10)|0X80; /显示分的个位delay(4);P2=0xef;P0=dispcodeseconde/10; /显示秒的

12、十位delay(4);P2=0xdf;P0=dispcodeseconde%10; /显示秒的个位delay(4);/*/*键盘扫描子程序*/*/void keyscan (void)if(P3_0=0) /按键1秒的调整delay(30);if(P3_0=0)seconde+;if(seconde=60)seconde=0; while(!P3_0);if(P3_1=0) /按键2分的调整 delay(30);if(P3_1=0)minite+;if(minite=60)minite=0; while(!P3_1);if(P3_2=0) /按键3小时的调整 delay(30);if(P3_2=0)hour+;if(hour=24)hour=0; while(!P3_2);void timer0(void) interrupt 1 using 0 /50ms中断一次TH0=0x3c;TMOD = 0x11;mstcnt+; 定时器0方式1，if(mstcnt=20)seconde+;mstcnt=0; /对计数单元清零 /*/ /*定时子程序*/*/ void