数码管电子钟的设计与实现

1、编号：5本科毕业设计数码管电子钟的设计及实现院 系：信息工程学院姓 名：学 号： 0835140115专 业：通信工程年 级： 2008 级 指导教师：职 称：完成日期： 2012年 5月摘要电子钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、可 拓展性能强等特点，被广泛用于生活和工作中去。本文主要为实现一款可正常显示时间、带有 24h/12h制调整、带有AM/PM1示以 及时间校准功能的一款基于单片机仿真的多功能电子钟。本文对设计要求的功能进行了分析和比较，确定了提供电源、界面显示、输入等 方案。本设计采用 AT80C51 芯片作为核心，以时钟电路、复位电路为辅助电路，用 P

2、roteus 软件自带的电子钟组件实现高度仿真的显示结果。软件部分主要采用简单且 应用广泛的 C51 语言编写实现。这种仿真的电子钟具有电路简单、读取方便、显示直 观、功能多样、时间精度较高、操作简单、编程容易、成本低廉等很多优点。设计主要是用 Proteus 电路软件实现电子管的仿真。经过改装，添加部分功能所 生产出的产品即可应用于一般的生活和工作中，从而给人们的生活和生产带来便利， 符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。关键词：单片机；电子钟；控制器AbstractElectronic clock is the use of electronic technology to ma

3、ke clock electronic and digital. With a precise clock, small size and can be able to develop strong performance characteristics, so are widely used to live and work.In this paper, to achieve a normal display time with 24h/12h system adjustments, with the AM/PM display and time calibration function o

4、f a simulation based on single chip multi-function electronic clock.In his paper the design requirements of the function are analyzed and compared, determined to provide power, interface display, input program. This design adopts AT80C51 chip as the core, with a clock circuit, reset circuit, using P

5、roteus Software comes with the electronic clock assembly to achieve a high degree of simulation result. Software part mainly uses a wide range of C51 language. This simulation electronic clock has the advantages of simple circuit, convenient reading, visual display, multiple functions, high precisio

6、n ,simple operation, time programming is easy, low cost and manyother advantages.The design is mainly use Proteus software to realize the electronic tube simulation circuit. After modification, adding some functions to produce products that can be applied to people 's life and production,in line

7、 with the development trend of electronic instrumentation, and has broad market prospects.Keywords: SCM;electronic clock;controller目录1 绪论 51.1 数字电子钟的背景和意义 51.2 本设计研究的主要容 52 系统总体设计及方案论证 72.1 提供方案 72.2 显示界面方案 72.3 输入方案 83 系统硬件设计及实现 93.1 整体方案设计 93.2 单片机的基本结构 103.3 其它电路设计 123.3.1 时钟电路 123.3.2 复位电路 133.3

8、.3 数码管显示电路 144 系统软件设计及实现 184.1 主程序流程图 184.2 时间调整程序流程图 195 Proteus 软件仿真 215.1 Proteus 软件简介 215.2 仿真步骤 215.3 仿真过程中出现的错误及解决措施 215.4 仿真结果 22总结 24参考文献 25致 26附录 271 绪论1.1 数字电子钟的背景和意义20世纪末电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社 会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使 现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总 是那么宝贵，工作的忙碌

9、性和繁杂性容易使人忘记当前的时间，忘记了要做的事情， 当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可 能酿成大祸。单片机具有集成度高、功能强、通用性好的特点，特别是它能耗低、价格便宜、 可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以单片机现在广泛的应用到家 用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，趋势是进一步向着CMO化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。单片机应用 的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必 须由模拟电路或数字电路实现的

10、大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现 了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒 计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更 更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒、数字显示的计时装置，广泛用于个人 家庭、车站、码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数 字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式 钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大扩展了钟表原

11、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、自动起 闭路灯、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。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.2 本设计研究的主要容本设计采用AT80C51芯片作为核心，采用延时电路和复位电路来实现其计时的功能，用 Proteus 软件自带的电子钟组件实现仿真结果。此设计的主要研究容有：1）研究电子钟的原理与实现方法。2）51单片机的原理与运用。3）构思基于单片机的仿真电子钟的实现方案。4）熟悉运用 C51 单片机语言编写软件系统。5）熟悉运用 Keil 软件与

12、Proteus 软件仿真和调试系统2系统总体设计及方案论证本系统采用单片机80C51为中心器件来设计电子钟系统，系统实用性强、操作简 单、扩展性强。本设计采用单片机、键盘、LED显示、电子钟演示系统组成。系统包括状态转换、调时、调分以及基本的电子钟功能，计时牌显示当前时间。电子钟控制的框图如下图2-1所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复 位电路、显示电路、电源电路等电路组成。图2-1系统总体设计框图2.1提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。本次设计考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可 供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统

13、复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成 本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择第二种方案。2.2显示界面方案该系统要求完成时间显示功能。基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：方案一：完全采用点阵式LED显示。这种方案功能强大，可方便的显示各种英文 字符、汉字、图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作方案二：完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单，可以完成时间显示功 能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系 统的显示。2.3 输入方案这里同样讨论了两种方

14、案：方案一：采用74LS138扩展I/O 口、键盘及显示等。该方案的优点是使用灵活可 编程，并且有RAM及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口，但操作起来稍显复杂方案二：直接在 I/O 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以 剩余的端口资源还比较多。由于该系统是对电子钟数码显示管的控制，用到的单片机端口比较多，所以要实 现时间的显示就需要进行端口的扩展，故选择方案一。3系统硬件设计及实现3.1整体万案设计本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机 控制系统、键盘及状态显示时间模块等。整体硬件设计图如3-1所示。单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协

15、调整机工作的控制器，又是数据处理 器。它由单片机振荡电路、复位电路等组成。系统采用单数码管时间显示功能，最大显示数字9。在时间走飞的情况下，可以通过 K1、K2、K3和K4四个按键对时间进行调整。12広小計凤示19旦 S-1可 $-±4-"E*IEIJ8負sfiet“L3U LSDIWAE rc.-TAM 3.就 nmia血扛軽 FSM FC¥Airrram 區丫阳 唱MU口环Di PZirt.UF23*1- F2j.CA卄L3M1715 ISniTb!l nmi FlJilD. fufit*FiSmLB# x Tgn也 n rz i-i图3-1整体电路设计3.2

16、单片机的基本结构MCS-51单片机结构如图3-2所示，MCS-51单片机是把那些作为控制应用所必需的 基本容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。80C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM、数据存储器(RAM、定时/计 数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线 等三大总线，现在分别加以说明。叩行通怙口时钟井f"CH左时计数器中斷系统撫线址线制线 数总地总控总程序W储器藪掘存储器图3-2 80C51单片机结构(1) 中央处理器中央处理器(CPU是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理 8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调

17、度整个单元系统协调的工作，完成运 算和控制输入/输出功能等操作。(2) 数据存储器(RAM80C51部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一 编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用 户数据，所以，用户能使用的 RAMR有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果 或用户定义的字型表。(3) 程序存储器(ROM80C51共有4096个8位掩膜ROM用于存放用户程序，原始数据或表格。(4) 定时/计数器80C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制 程序转向。(5) 并行输入/输出(I/O、口80C51共

18、有4组8位I/O 口( P0、P1、P2、P3),用于对外部数据的传输（6）全双工串行口80C51置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口 既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。（7）中断系统80C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行 中断，可满足不同的控制要求，并具有 2级的优先级别选择。（8）时钟电路80C51置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序， 但80C51单片机需外置振荡电容。（9）MCS-51的引脚说明MCS-5係列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直

19、接DIP结 构，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O 口，中断口线与P3 口线复用。80C51的引脚如图3-3所示，现在对这些引脚的 功能加以说明。:133Q >XTAL1PO.O/ACOSS iii1P0.1»I1 18* i36'i iXTA12P'J.31 1i> iOU24；ij iPQ.5/AW船：i I0PO.bJADCJlj 100 :IR&TP0.7/A071_ 11I巴眈21；1F2 IjW"1 M 111 nP2.210i224'in-PSENP2.3W111的1i

20、 wUALE一1EA吃刪327 i1P2.SA14ii l>iP2.715_2Bi11 1!P1Dps.om10；41 ；1 L-1 1F3.1JTX1>i i i11；P12P3.2/NTO13：i 4iE.F13P3.3*JT1jjq 11 3P1.4P3.4TO伯i 伟1 ui -P?如12'1 1_1 oJ6：1 l>P17P37/RD-JI；1cuu&t图3-3 80C51引脚图 I/O 口线：P0 P1、P2、P3共四个八位端口。P0 口是三态双向口，通称数据总 线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器的读写操作。 P0 口也用以输出外部存储 器的

21、低8位地址。由于是分时输出，故应在外部加锁存器将此地址数据锁存，地址锁 存信号用ALE P1 口是专门供用户使用的I/O 口，是准双向口。 P2口是从系统扩展时 作高8位地址线用。不扩展外部存储器时，P2 口也是准双向口。P3 口是双功能口，该 口的每一位均可独立地定义为第一 I/O功能或第二I/O功能，P3 口的第二功能如表 3-1。作为第一功能使用时操作同 P1 口。表3-1 P3 口的第二功能引脚序列第功冃匕标志位第二功能P3.0RXD串行输入口P3.1TXD串行输出口P3.2INT0外部中断0输入P3.3INT1外部中断1输入P3.4T0定时/计时器0外部输入P3.5T1定时/计时器1

22、外部输入P3.6WR外部数据存储器写选通P3.7RD外部数据存储器读选通 控制口线：PSEN（片外取控制）、ALE（地址锁存控制）、EA （片外储器选择）、 RESET（复位控制）；Pin9 : RESET/V复位信号复用脚，当 80C51通电，时钟电路开始工作，在 RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H P0P3$俞出口全部为高电平，堆栈指针写入 07H,其它专用寄存器被清 “0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从 0000H地址开始执行程序。80C51的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。此外，RESET/V还

23、是一复用脚，V掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机部RAM的数据不丢失。 电源及时钟：Vcc、Vss； XTAL1, XTAL23.3其它电路设计时钟电路本设计的时钟电路图3-4所示XTAL1是片振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时， 外部振荡信号应直接加到 XTAL1而XTAL2悬空。部方式时，时钟发生器对振荡脉冲 二分频，如晶振为12MHz时钟频率就为6MHz晶振的频率可以在1MHz-24MH选择。 电容取30pF左右。系统的时钟电路设计是采用的部方式，即利用芯片部的振荡电路。 AT80C51单片机部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和

24、XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一 起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C2和C3构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震 荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电 路的晶体振荡器的值为12MHz电容应尽可能的选择瓷电容，电容值约为 22卩F。在焊 接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电 容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。复位电路在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引脚 时，将

25、使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后 P0- P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为 ROM勺00H处开始运行程序。复位是由外部的复位电 路来实现的。片复位电路是复位引脚 RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯 密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2由复位电路采样一次。当时钟频率选用12MHz时，C1取10卩F，R1约为1KQ。复位操作不会对部 RAMt所影 响。本设计中的复位电路如图3-5所示。图3-5复位电路图333数码管显示电路本数字钟显示时间需8位，格式为12: 00

26、: 00,因此需采用8个数码管，若采用 单独数码管连线时比较麻烦，而市场上无 8位一体的数码管，故本数字钟采用 4位一 体的数码管。若使8个数码管正常显示时间，必须采用数码管的动态扫描方式，即每一时刻只有一个数码管点亮，采用软件延时和人眼的视觉停留效果，使人眼看到的数码管是同时点亮的。因此需要用 8个端口控制数码管的段选，即决定数码管显示什么字符，8个端口控制数码管的位选，即决定该时刻让哪个数码管点亮。考虑到数码管采用动态 扫描方式，即循环扫描数码管的 8位，并将显示字符送入段选段，为了节省单片机的 输入/输出端口和易于程序的编写，采取直接用P2 口控制数码管的8个段选位，其中数码管的小数点控

27、制位DP不用可直接悬空，为了增加其驱动能力使数码管显示更亮， 在此加入74100,有锁存数据和增加驱动的作用。利用P2.0P2.3 口接一个74LS138的3 - 8译码器控制数码管的位选端。连接方式如图 3-6所示。1 B/Ans= 2.O/AB '2.1/Ad 2.2/A1O 2.3/AI 1 2.4/A11 2.5/A1 32 6/A142 7/A1 5i.Q/RXD)irrxn图3-6 74LS138与P2 口连接图74LS138为3线一8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138线路结构型式，其 74LS138工作原理如下：当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通

28、端（E2）和（E3）为低电平时，可将 地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平的方式译出。利用E1、E2和E3可级联扩展成一个24线译码器。若外接一个反相器还可以级联扩展成为32线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。74LS138的引脚如图3-7所示。ABCI 2 3LU E E01234567YYYYYYYY图3-7 74LS138译码器引脚图74LS138的真值表见表3-2。表3-2 74LS138译码器真值表输入输出E1E2+E3C B AY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6Y70xx x x1 1 1 1 1 1 1 1x1

29、x x x1 1 1 1 1 1 1 1100 0 00 1 1 1 1 1 1 1100 0 11 0 1 1 1 1 1 1100 1 01 1 0 1 1 1 1 1100 1 11 1 1 0 1 1 1 1101 0 01 1 1 1 0 1 1 1101 0 11 1 1 1 1 0 1 1101 1 01 1 1 1 1 1 0 1101 1 11 1 1 1 1 1 1 074LS138外接一个反相器级联扩展成为32线译码器。在该设计中，由于单片机的 P2 口只有8个数据线显然不够32个数据使用。因此，74LS138译码器再次使用于扩展 数据输入端的。将选通端中的一个作为数据输

30、入端， 74LS138还可作为数据分配器如图3-8所示。将数据分配给7个74100，以此来驱动点亮数码管U5:A ,U&F74LS142 IT" 7| g DO (X 记一 尹 01十D3 03 丄23 LJ41D0图3-8 74LS04与74100连接图74100具有数据锁存和数据缓冲的功能，做数据锁存时，当输入的数据消失时，在芯片的输出端，数据仍然保持；做数据缓冲时，可加强驱动能力，74100的引脚图2T22如图3-9所示。同样，74LS244也具备数据缓冲的能力。DOQ0DIQ1D2Q2D3Q374100图3-9 74100引脚图本设计中所用到的数码管的如图 3-10所

31、示，将1、2、3、4引脚与U5:A的Q0Q1、Q2 Q3引脚依次相连接，引脚1控制AM/PM显示，引脚2控制12h/24h制的设定,引脚3控制复位显示，引脚4控制时间间隔位OOOOOOOOOOOOr口 mmirj LjC1 Ln m< mo< cood<ajo d图3-10数码管引脚图本设计用至U七个 74100 芯片，分别是 U2:A、U2:B、U3:A、U3:B、U4:A、U4:B、U5:AU2:A通过NOR-4与74LS244相连接，驱动数码管的 A0DO U2:B与A1D1相连接， 连接方式如图3-11所示；依次类推，U3:A、U3:B、U4:A和U4:B依次与A2D

32、2 A3 D3 A4D4 A5D5相连接。DDQD10101D2U2D3Q3£吕2Q7100U2:B*U6图 3-11 74100 与74LS244连接图rd按键扫描控制部分采取独立按键控制方式， 用单片机的P0.0P0.3控制4个弹性 按键，用来显示和控制时间的调整，因所用的按键较少，故采用独立按键控制方式， 且所用按键均为弹性小按键，即按下时为低电平接通，松手时即弹起变为高电平，为 了节省输入/输出端口和方便编程，每个按键根据其按的次数有不同的作用。 按键控制图如图3-12所示12/24 吋RS时回讯苦R7PC论匚0 FO 1/AD1 匚.2八生匚?PC込8p <1-旳“)

33、,分钟W图3-12按键控制图4系统软件设计及实现该系统软件程序主要有主程序模块，按键扫描程序，显示子程序，时钟调整与设 置程序等四大模块组成。图4-1中按键从上往下设定为 K1、K2两个开关和K3 K4两个按键，K1与P0.0 相连，K2与P0.1相连，K3与P0.2相连，K4与P0.3相连。当需要设定当前时间时， 按一下K2键，进入时间设定状态，按一下 K4,分钟加1;按一下K3,小时加1。如此 反复来设定当前时间。调好时间后，断开K2,退出当前时间设定状态；当要切换时间模式时，按下K1键，进入二十四时计时模式，断开 K1键，进入十二时计时模式。po n/ADnPO 1/AD1PC 2/AD

34、2P0.3MD9391 2/24小时时间设星小时分钟宀）图4-1按键控制图4.1主程序流程图本流程图所描述的是：程序导入单片机，开始运行。系统从12点59分40秒开始计时，本设计中用到了两个开关（K1、K2）和两个按钮（K3 K4），K1的优先级别最 高，所以进行按键扫描时首先判断 K1键是否闭合。K1键控制着不同的计时模式，闭 合就进入二十四时计时模式，断开则进入十二时计时模式。在相应的计时状态下，判断K2键是否闭合，如果要进行时间调整，则闭合 K2键, 程序将会通过K3和K4键进行时间的设定，K3对小时进行调整，K4对分钟进行调整， 按下一次K3键，小时加1,按下一次K4键，分钟加1,时间

35、调整结束后，断开K2键, 程序从调整后的时间开始正常显示。具体主流程图如4-2所示。4.2时间调整程序流程图时间的调整是通过K2、K3和K4来实现的。K2与K3、K4的优先级别不一样，K2 的优先级高于K3和K4, K3和K4是同等优先级。要实现对时间的重置首先要从 K2开 始判断，K2是时间调整的开启键，只有先闭合 K2才能进行时间的重置。在K2闭合的状态下，按一下 K3键，小时按照相应的计时模式（12/24时制）进行加1,当小时加到相应的最大值时进行自动返 1 （12时计时下）或者返0 （24时计 时下），通过K3键进行小时的调整，直到所要设定的小时为止。按一下K4键进行分钟的加1,当达到

36、60是自动返回1,通过K4键进行分钟的调整，直到所要设定的分钟为 止。具体设计流程图如图4-3所示。N图4-3时间调整程序流程图5 Proteus 软件仿真5.1 Proteus 软件简介Proteus 软件是 Labcenter Electronics 公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARE蒔软件模块，ARES莫块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完 成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于 VSM技术，它与其他软件最大 的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED LCD

37、等等。通过Proteus软件的使用能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。5.2 仿真步骤第一步：用 Keil uVision4 软件对程序进行编译，编译通过后，会自动生成 HEX 文件。第二步：在 Proteus 的元件库中找到 80C51 以及相应的元件，按照硬件设计中的 说明把各部件连接起来组成一个定时闹钟的硬件系统。第三步：把在Keil uVision4 环境调试下生成的.HEX文件装入到80C51里，点击 运行符号就可以使软硬件的配套设施在 Proteus 的环境下仿真实现。第四步：验证系统能否实现所要求的功能，并检验错误。5.3 仿真过程中出现的错误及解决措施（1）当把

38、程序生成的.HEX文件装入到AT80C51后运行时，显示模块出现数字显 示错误，但是软硬件都没有错误，经检查是它们不配套，在修改扫描显示控制字而且 改变硬件布线顺序后方显示正常。（2） 在设计的初期把主程序设计成顺序结构，但是在运行的时候没有注意到这个 问题，没有按照软件说明中的顺序操作，以至于时间模式转换时出现错误，在改变按 下按键的顺序后工作正常。（3） 电子钟在设置时间的时候加时与加分未能正常运行，经检查硬件没有出现错 误，而是在编写程序时漏过了一个 &的字符导致时间调节功能不能正常进行， 经过对程 序的反复检查并改正使其实现该功能。所以不是程序运行不报错就一定可以在硬件上 正常

39、实现所要求的功能，只有认真编写程序，并在硬件上多次调试才能达到所要实现 的功能。5.4仿真结果II：冋绥 L佃L-EK-做-1怛广39i r Vm A,IF FLI1O：A.MWWAHbH北*前:iif WKllLJ 也左- PZM 口 L佃LU3 fiim 4i71®仁，=i:77FS9 HOzcrw ra *r-< rjjWT* f l 3BTTRUC ra&Td nQF3-W*D3F*K hi ir*rn tj 4jjd rim峙 ii* 曲 PDImC'?图5-1电子钟的起始状态图5-1显示的是：程序倒入单片机后，点击开始，显示电子钟的起始状态，系统从1

40、2： 59： 40开始计时。图5-2 K1断开十二时制计时图5-2显示的是：系统正常运行时，断开K1，电子钟按十二时制计时，显示当前时间 01： 01： 01:er E二UftDo1 -i n-l=l_.n:rrriSfiJ.i/iI兀甲ri圭可tL6：Enr !9：0&：H4图5-3 K1闭合二十四时制计时图5-3显示的是：系统正常运行时，在 K2闭合的状态下，电子钟按二十四时制计时，显示当前时间13： 06： 44图5-4二十四时制K2闭合进行时间设置图5-4显示的是：系统正常运行时，闭合 K2进行时间设置，按6次K3键，把时"rrnrmTrrn：rrrTi"n

41、'nrori*iUSFyr nnrs.亠niiwr iirn iLTQAU&-.CUCAr3.i.T»:i rziTT rsviTiP3 4TD Pj-jfl I purm 7 ! «*E9»13EflQU I-ft *n iwnVQJAb 卜 MW »D£L*I>VnTuihl:<n»L23LfAMi ra va>i 3SfA>： ?33TA?J 中阳 D#AIKIRFi j ?> rz *：9*£aiCi吐n J需fi£:mna*丁屮 m吃讦小-neF»R

42、klP1 P3 3i1l"I *MS叮kk虫脚*1 V*3?iFT卒 ” thp .存av nn间调整至19： 06： 44。总结单片机是一门应用性很强的学科， 毕业设计是培养学生综合运用所学知识， 发现、 提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具 体训练和考察过程，为自己今后从事与单片机控制系统有关的工作打下了基础。虽然 在做毕业设计以前已经系统的把单片机课本认真的学习了一下，但是在刚开始时还是 有点一头雾水，不知道该从哪里下手。令人欣慰的是经过几个月的学习，虽然过程很 艰辛，问了很多朋友，但是总算实现了电子钟的功能，所有的努力都很值得。这几个 月

43、的大部分时间都在研究程序怎么处理，在这个过程中加深了对 C 语言命令的应用， 而且也更加了解到软硬件配套的重要性。以下是本次单片机课程设计的几点心得与体 会。（1）在设计程序之前， 务必要对所学单片机课程的容有一个系统的了解知道单片 机片片外的容及其功能。（2）设计程序采用什么编程语言并不是非常重要， 关键要有一个清晰的思路和一 个完整的软件流程图。模块化的设计思想在程序设计中的作用是十分大的，它可以提 供一个比较清晰的思路，并且很容易找到头绪，不至于在设想一个程序时感觉到无从 下手。（3）在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好， “反复修改，不断改进” 是程序设计的必经之路。程序刚开始

44、编好时，一般情况下会存在很多错误，要不断地 修改，不断的改进才能达到预期的目的，编写程序的时间并不是很长，主要是修改程 序会花很多时间。（4）要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该 让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便。刚开始在编写 程序时，很不习惯于写注释，感觉很麻烦，而且没用，但是在修改的过程中就遇到了 较大的麻烦，以至于不得不重新的做了注释，以增加程序的易读性，从而使修改过程 变得容易一些。总之，这次毕业设计不仅巩固了所学的单片机基本知识，还有助于加强个人动手 能力，这些能力在以后的工作或者是学习中一定会起到不小的作用，看到自己几个月

45、的成果，感觉一切的辛苦和艰难都是值得的。参考文献1 天汉. 单片机原理与接口技术 M.: 电子工业 .2009.2 海滨.单片机技术课程设计与项目实例 M.: 中国电力 .2009.3 思铭.交通灯的一种新型智能控制系统 J. 自动化与信息工程 ,2006, 第 2期.4 胡汉才.单片机原理及接口技术（第三版）M.:清华大学.2010.5 欣.51 单片机实用实例详解 M.: 清华大学 .2010. 王东锋单片机C语言应用100例M.:电子工业.2009.7 薛小玲 . 单片机接口模块应用与开发实例详解 M.: 航空航天大学 .2010.8 王爱学 . 一种交通信号灯模糊控制器的模型设计 J.

46、 工学院学报 （ 自然科学版 ）,2009, 第 2 期 .9 伟.单片机C语言设计实训100例：基于8051+Proteus仿真M.:电子工业.2009.10 锋.51 单片机典型应用开发例大全 M.: 中国铁路工业 .2011.11 亮.例说51单片机（C语言）（第三版）M.:人民邮电.2010.12 亚力.基于C语言在单片机技术的应用J.农业网络信息，2006,第5期.13 朝青.单片机原理及接口技术 （第三版 ）M.: 航空航天大学 .2005.14 谭浩强 .C 语言程序教程设计教程 M.: 高等教育 .2006.15 何立民 . 单片机应用系统设计系统配置与接口技术 .M: 航空航

47、天大学 .2001.16 毅. 基于单片机的交通灯控制系统设计 J. 现代企业教育 ,2010, 第 18期.17 伟.单片机C语言程序设计实训 100例M.:电子工业.2009.18 郭天祥.新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略M.:电子工业.2009.19 天怡 .单片机原理及应用 M.: 清华大学 .2010.20 广弟 .单片机基础 （第三版 ）M. 航空航天大学 .2007.21 房小翠 . 单片机使用系统设计技术 .: 国防工业 .2009.22 王静霞 . 单片机应用技术 M.: 电子工业 .2009.23 欣. 实例解读 51 单片机完全学习与应用 M.:

48、电子工业 .2011.24 毅刚 .单片机原理及应用 M.: 高等教育 .2010.经过将近两个多月的准备和查找资料，在老师的指导下，我的毕业论文终于写完 了。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了感老师对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深 地鞠上一躬。我尤其要强烈感我的指导老师，他给予了我无私的帮助和指导，不厌其 烦的帮助我进行论文的修改和改进。在此，我再次向关心我学习，并且在我完成论文 过程中给予我帮助和支持的老师和同学们表示衷心的感和祝愿！我在此衷心祝福老师 身体健康，工作顺利，事业节节高！另外，在校图书馆查找资料的时候，图

49、书馆的老师也给我提供了很多方面的支持 与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感！本文引用了数位学者的 研究文献，感这篇论文所涉及到的各位学者，如果没有各位学者的研究成果的帮助和 启发，我将很难完成本篇论文的写作。同时感我的同学和朋友，在我写论文的过程中 给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和 指正！再次感关心和在我写作工程中给予我帮助和支持老师和同学们！大家啦！大家 辛苦了。附录附录 I 子程序设计 延时子程序void DelayMS(uint x)uchar i;while(-x) fo

50、r(i=0;i<120;i+);时间显示子程序void Display_Time()uchar i;for(i=0;i<7;i+)P2=(disp_Bufferi<<4)|i|0x08;DelayMS(5);P2&=0xF7;DelayMS(5);时钟调整子程序void Adjust_and_Set_Clock()while(K2=0)if(K1=0)f_24=1;disp_Buffer6|=0x02;elsef_24=0;disp_Buffer6&=0xFD; if(K3=0)DelayMS(150);Add_Hour();if(K4=0)DelayM

51、S(150);current_Time1=(current_Time1+1)%60;Refresh_Disp_Buffer();Display_Time();附录 II 源程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar tCount=0;/ 时钟设置开关及按键sbit K仁POP;12h/24h选择键sbit K2=P0A1;/设置键sbit K3=P0A2;/小时加sbit K4=P0A3;/分钟加uchar current_Time=12,59,40;/当前时间：时分秒uchar disp