电子时钟设计与实现

1、单片机应用系统及其开发技术任务名称：数字时钟的设计与实现类：学号：名称：数字科学技术标题：数字手表的设计与实现目录序言一、摘要设计61、项目说明62、功能说明63、系统方块图6硬件设计和简介二、时钟硬件设计71、微控制器简介72、AT89C51微控制器简介83、AT89C51单片机电路图84、数码管显示工作原理115、总量数码管原理136、必要元件137、部分电路14三、焊接18四、软件设计191、主程序1911、主程序的概念1912、主程序流程图202、LED显示副程式2021、LED显示副程式203、设定键盘扫描功能副程式2031、键盘扫描功能调用方法2032、定时中断子程序流程图213.

2、3，编程21五、设计摘要27序言时钟，从它被发明的那天起就成为人类的朋友，但是随着科学技术的持续发展，人们对时间测量的准确性要求越来越高。如何让时钟更好地为人民服务，如何让我们的老朋友青春发光？为此，人们需要不断地设计新的手表。今天，高精度计时工具大多使用晶体振荡器。电子表、石英表、石英表应用了修正技术，移动时间准确，稳定性好，使用方便，无需经常调整。使用集成电路计时时，数字电子表代替机械驱动器解码，使用LED显示屏代替指针显示时间，从而减少计时错误。该表具有时间、分、秒显示时间功能，进展和分校准，胶卷选择的灵活性很好。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常运行的基础。在单片

3、机应用系统中，时钟有两个含义。一个是基准振荡时序信号，主要由晶体和周边电路组成，以确保系统的正常运行，晶体频率的大小决定了单片机系统的运行速度；其次，系统的标准定时时钟，即定时时间，通常以两种方式实现。一个用软件实现，作为单片机内部的可编程定时/计数器实现。但是错误很大，主要用于时间精度不高的情况。第二个实现为专用时钟芯片。这通常用于时间精度高的情况。DS1302、DS12887、X1203等都满足了高准确度的要求。本文主要以单片机AT89S51芯片和LED数码管为核心，对所需电路进行了补充，并介绍了利用构成单片机电子时钟的单片机内部定时/计数器实现电子时钟的方法。设计要求一、摘要设计；1、项

4、目说明：6个LED数码管，以小时、分钟、秒、24小时计时实现电子表功能。使用按键实现小时和分钟调节。2、功能说明：1:时间显示方式：小时、分钟、秒。2:计时方法：24小时(时间)系统。3:打开电源显示为12-00-00电源系统重置、时钟等电路关键电路CPU数码管显示电路3:电子时钟方块图。图1电子表系统方框图2介绍硬件设计和部分电路二是时钟硬件设计；1、微控制器简介。称为单芯片微型计算机(Single Chip Microsoftcomputer)。从应用程序的角度来看，微控制器(也称为微控制器单元)或内部控制器(微控制器单元)主要用于控制。单片机是将计算机的基本部件小型化，集成在单个芯片上的

5、小型计算机。2、AT89C51单片机简介。VCC:电源电压。GND:接地。P0端口：P0端口是8位泄漏等级的双向I/O端口，每只脚吸收8TTL门电流。P1上的接脚定义为第一次写入1时的高阻抗输入。P0可用于外部程序数据存储，可定义为数据/地址的第8位。在对FIASH进行编程时，P0端口将作为源代码输入端口运行，FIASH验证时，P0输出源代码必须拉出P0外部。P1端口：P1端口是提供内部牵引电阻的8位双向I/O端口，P1端口缓冲区可以接收输出4TTL门电流。如果P1喷嘴记录为1，则由于内部拉力，内部拉高，可以用作输入，并且如果P1端口外部下拉级别低，则输出电流。在FLASH编程和验证中，P1端

6、口将作为第8个地址接收。P2端口：P2端口是内部下拉的8位双向I/O端口，P2端口缓冲区可接收，输出4个TTL门电流，P2端口写为“1”时，主脚将被拉至内部拉出电阻并用作输入。因此，作为输入，P2端口的端号向外拉，电流输出。这是因为内部拉动。访问P2端口外部程序存储或16位地址外部数据存储时P2端口输出地址的前8位。给定地址“1”时，利用内部牵引优势，当外部8位地址数据存储读取和写入时，P2端口输出相应特殊功能寄存器的内容。P2端口在FLASH编程和验证时接收高8位地址信号和控制信号。P3端口：P3端口针脚是8个具有内部抗拉能力的双向I/O端口，可接收4个输出TTL门电流。当P3视口记录为“1

7、”时，将其内部拉至顶层级并用作输入。输入输出电流(ILL)，因为外部下拉级别低，所以P3嘴拉。P3端口也可以用作AT89C51的某些特殊功能端口，如下表所示。口科替代功能P3.0 RXD(串行输入)P3.1 TXD(串行输出端口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(计时器0外部输入)P3.5 T1(计时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储写入门控)P3.7 /RD(外部数据存储读取门控)P3端口同时接收一些控制信号，以进行闪烁编程和编程确认。RST:重置输入。振荡器重置设备时，保持RST脚2机器循环的高水平时间。ALE/PROG:访问外部

8、存储时允许地址锁定的输出级别用于锁定地址的状态字节。在FLASH编程过程中，此管脚用于输入编程脉冲。通常，以等于振荡器频率的1/6的固定频率周期输出正脉冲信号。因此，可用于外部输出的脉冲或定时目的。但是，每次用作外部数据存储时，都会跳过ALE脉冲。要禁止eals的输出，请在SFR8EH地址中设置0。ALE仅在运行MOVX且MOVC命令为ALE时起作用。另外，这个大头针被稍微拉了一下。如果微处理器没有在外部运行状态ALE，加载将无效。/psnn:外部程序存储的可选通信号。由外部程序内存引用时，/PSEN在每个系统循环中都有效。但是，访问外部数据存储时，没有两个有效的/PSEN信号。/EA/VPP

9、: /EA保持较低级别将导致在此期间发生外部程序存储(0000H-FFFFH)，无论是否存在内部程序存储。注意加密方法1，/EA重新设置内部；锁定到。此内部程序内存用于/EA端保持高水平。在闪存编程过程中，此针脚也用于应用12V编程电源(VPP)。XTAL1:反向振荡放大器的输入和内部时钟工作电路的输入。XTAL2:逆振荡器的输出。3、AT89C51单片机电路图(见图2)图2微控制器4、数码管显示程序。动态显示。动态显示是一个人轮流照亮每个位，每隔一小时点亮一次显示器。使用人的视觉暂挂功能可以看到整个显示，但扫描速度必须足够快，以防止文字闪烁。显示器的亮度与传导电流和点亮时间与间隔时间之比相关

10、。调整参数可以显示高稳定性。动态显示器可节省I/O端口并降低能耗5、数码管显示工作原理；数码管是集成多个LED显示段的显示设备。有两种类型，一种是东方型，另一种是同音型。总量刑继多个LED显示屏段的阳极后，又称为空中端。共同量刑是连接多个LED显示区段两极的公共事业。典型的数字管道被分类为8段：a、b、c、d、e、f、g、DP。其中DP是小数段。多个数码管连接不同比特的数码管的同一端，但一个共同端除外。也就是说，所有a段都连接在一起，并且与其他段一样，这实际上是最常见的用途。数码管显示方法可分为静态显示和动态显示。静态显示是数码管的八段输入及其共同端级始终有效。动态显示的原理是，每个数码管的相

11、同段连接在一起，并使用8位段接近管线。每个数码管的阳极连接在一起，形成共同的端。利用人眼的视觉持续性，依次向各个数码管的公共端提供有效信号，同时给出其数码管和有效的数据信号，当整个分段扫描速度大于视觉预留速度时，其显示将清晰可见。6、总阳极数码管电路图；图3总阳极数码管内部结构图7、必要元件1，8位数码管图3数码管2，电容器，图4电容器3:抵抗，图5电阻4:决定，图6晶振7、一些硬件原理图，1、重置回路图片重置电路1、单片机最小系统，如图所示；图6单片机最低系统2，键盘扫描电路(系统使用3个键作为功能键，K1、K2和K3，使用独立键盘结构)。)，以获取详细信息该设计仅使用了3个键盘，但通过调节

12、小时、分钟和秒，实现了更精密的功能，从而减少了硬件资源的损失。按第一个键(k1)可以在松开键时通过第二个键累计时间，通过第三个键(K3)每次按1，或者加1，或者减1，再次按第一个键(K1)时闪烁一分钟，然后加或减1分钟，按第一个键(K1)可以对1秒进行相同的计算图7独立密钥3，数码管扫描驱动电路(8个NPN型晶体管，8位动态数码管驱动)图8晶体管驱动电路4、电子表硬件原理图。图9第三，焊接模块。1、项目列表和组件属性表1-1项目列表：元件名称规格模型单位数量陶瓷电容器30P万2电解电容器47UF/16V万1电解电容器10UF/16V万2电阻10k万8电阻200 万8芯片AT89S51电影1芯片

13、座深40万1被动晶振12米万14位数码管0.5英寸/总量万2晶体管9012狗8二极管1N4148万1钥匙无自动锁定万4电池盒狗1电路板9.55*5.664CM21表1-2 AT89c51功能：与MCS-51命令系统兼容4k可重写(1000次)ISP闪存ROM32个可编程I/O端口4.0-5.5V工作电压范围2个16位可编程定时/计数器全静态操作模式：时钟频率0-33MHz全双工UART串行中断端口线128x8bit内部RAM5个中断源低功耗空闲和断电模式焊接摘要：这个实验既提供8051芯片，又提供PNP型晶体管。焊接时稍有不慎就会出错。实际电路图与仿真软件的电路图不完全一致，但大体相同。这次焊接实际上需要较多的电线。特别是数码管部分与相邻的销非常接近，焊接时要非常小心，相邻两点的段落要小心处理。1、主程序。11、主程序的概念：主程序主要调用显示子例程，然后调用键盘扫描功能来设置子例程。12、主要程序流程图开始系统初始化允许T0中断调用显示子程序调用键盘子程序图10周流程图2、LED显示副程式21、用码管标记的数据保存在内存单元dis0至dis5中。