基于51单片机的电子时钟
1、电子闹钟的硬件系统框架：设计出电子闹钟的基本整体框架。
2、电子闹钟的电源设计：采用交直流供电电源。电子钟一般采用数码管等显
示介质，因而必须以交流供电为主，以直流电源为后备辅助电源。
3、电子闹钟的主机电路设计：主要有
1）系统时钟电路设计：对时间要求不是很高，只要能使系统可靠起振并稳定运行就行。
2）系统复位电路设计：本系统采用的是RC复位方式
3）按键与按钮电路设计：按键与按钮电路设计中关键要考虑的就是按键的去抖动问题。本系统采用软件去抖。考虑到对时和设定闹铃时间操
作的使用频率不高，为了精简系统和降低成本，本系统只设置两个按
键。
a）SET键，对应系统的不同工作状态，具有3个功能：在复位后的待
机状态下，用于启动设定时间参数（对时或定闹）；在设定时间参数状
态而且不是设定最低位（即分个位）的状态下，用于结束当前位的设
定，当前设定位下移；在设定最低位（分个位）的状态下，用于结束
本次时间设定。
b）+1键，用于对当前设定位进行加1操作。
4）闹铃声光指示电路设计：本系统采用声音指示，关键元件是蜂鸣器。
4、电子闹钟的显示电路设计：设计一个由LED数码管组成的显示电路，显示
采用共阳极数码管，其目的是为了简化限流电路的设计和实现亮度可调的
要求。
一功能模、设计指标：
1. 显示时、分、秒。
2. 可以24小时制或12小时制。
3. 具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
4. 具有正点报时功能，正点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
5. 为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
二、设计要求：
1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。
2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3. 选择合适的元器件，在面包上接线验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。
4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。
三、制作要求：
自行装配、接线和调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和测量的数据分析问题所在，加以解决。学生要解决的问题包括元器件和面包板故障引起的问题。
四、设计报告内容要求：
1. 目的。
2. 设计指标。
3. 画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。
4. 元器件清单。
5. 设计制作的进程，考虑时钟及控制信号的关系、测试、验证的顺序，写出自己的工作进程。
6. 画出各功能模块的电路图，加上原理说明（如2、5进制到10进制转换，10进制到6进制转换的原理，个位到十位的进位信号选择和变换等）。
7. 画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称。）
8. 描述设计制作的数字钟的运行结果和操作。
9. 总结。
λλ设计过程中遇到的问题及解决办法
λλ课程设计过程体会
对课程设计内容、方式、要求等各方面的建议。
五、实验仪器、工具：
1. 5V电源（或实验箱）4个人合用1个。
2. 四连面包板1块。
3. 示波器2个（每班）
4. 万用表5个（每班）。
5. 镊子1把。
6. 剪刀1把。
六、实验器件
1. 网络线2米/人。
2. 共阴八段数码管6个。
3. CD4511集成块6块。
4. CD4060集成块1块。
5. 74HC390集成块3块。
6. 74HC51集成块1块。
7. 74HC00集成块4块。
8. 74HC30集成块1块。
9. 10MΩ电阻5个。
10. 500Ω电阻14个。
11. 30p电容2个。
12. 32.768k时钟晶体1个。
13. 蜂鸣器10个（每班）
七、设计过程的日程安排
6月28日
1. 分发仪器、工具、器件
2. 讲解总体设计的过程，明确数字钟实现的功能，由哪些相对独立的功能模块组成，各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。
3. 讲解面包板的结构和使用方法，连接导线的要点，包括导线剥线头、插线方法、要求，检查面包板，如面包板中的导电铜片变形或移位，更换导电铜片。
4. 七段数码引脚排列测试，验证每段显示为一个发光二极管，同时完成对每个数码管的检查。
6月29日～7月2日
分功能讲解各个模块功能实现原理、实现，搭建实际电路一个个验证。在接线时注意合理布线和接线的可靠性。
6月29日
a) 数码管的译码驱动电路接线、测试、译码器控制功能测试（手工输入测试电平）。除了进一步熟悉原理外，主要练习接线合理布局，走线整齐、美观，用手指触动导线时也能正常工作。可以静态显示学号的后几位。然选一个可正常工作的译码、显示电路，分别测试译码器的3个控制引脚的作用。
6月30日
b) 晶体震荡电路接线、测试（用示波器测量4060输入时钟，每一路分频输出的频率）。
c) 5进制计数器接线，输入用4060的2Hz，输出用数码管显示。
7月1日
d) 10进制计数器接线、测试。
e) 6进制计数器接线、测试（在10进制基础上改）。
7月2日
f) 60进制计数器接线、测试。
g) 24进制计数器、测试（在60进制基础上改）。
h) 校时电路接线（用RS触发器实现锁定、防抖动功能），用示波器观察电路的信号选择功能。
7月5～7日
5. 在熟悉各个功能模块基础上，结合对总体框图的理解，设计总接线图。
6. 根据总接线图中各种元器件数量、连线，确定所有元器件布局。
7. 按以下顺序接线：晶体震荡、秒电路、分电路、时电路。
8. 如时间允许加接校时电路和报时电路（整点报时）。
7月8～9日
9. 写课程设计报告。
a) 设计的目的、要求。
b) 总体框图设计。
c) 功能模块设计（对所用元器件使用作一些说明）。
d) 总电路图设计。
e) 总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。
八、Multisim2001软件部分集成块引脚图
集成块引脚图
九、部分原理仿真模块电路
4511构成译码驱动电路
4060构成脉冲发生及分频电路
74390 构成十进制计数器
74390构成六进制计数器
74390构成六十进制计数器
校时电路（分校时时，不会进位到小时）
十、数字钟的设计与制作原理
具体参照：
数字电子技术课程设计讲义－数字钟的设计与制作
（电子信息学院，2004年6月）
十一、Multisim2001软件及其参考仿真电路
自己在对应位置下载。
十二、设计经验总结：
1. 要求学生根据原理和芯片引脚图，分功能设计原理图，并根据接线顺序分步骤验证。
2. 容易出现故障为接触不良。
a) a) 集成块引脚方向预先弯好对准面包板的金属孔，再小心插入。
b) b) 导线的剥线长度与面包板的厚度相适应（比板的厚度稍短）。
c) c) 导线的裸线部分不要露在板的上面，以防短路。
d) d) 导线要插入金属孔中央。
3. 按照原理图接线时首先确保可靠的电源和接地。
4. 注意芯片的控制引脚必须正确接好。
5. 检查故障时除测试输入、输出信号外，要注意电源、接地和控制引脚。
6. 要注意芯片引脚上的信号与面包板上插座上信号是否一致（集成块引脚与面包板常接触不良）。
7. 为了便于测试，可将2Hz信号直接输入到各级计数器。
8. 接校时电路时可接模拟信号输入（如1Hz和2Hz）测试输出信号的切换正确后，再将秒进位和分进位信号接到校时电路，再接校时电路输出到分计数器和时计数器。
从较时电路接入信号时，必须将原进位信号拔掉
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
科学技术的不断发展和不断提高，单片机的应用日益广泛。本文介绍的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，具有更长的使用寿命，节省了电能。所需元器件少，价格低廉，制作容易。
电子钟的设计思想是：利用定时器0定时，每隔100ms产生一次中断，中断10次（1s秒后）单元加1；秒单元XX满60后分单元进位，分单元YY加1；当分单元满60后时单元ZZ加1。
设六位LED显示器的显示缓冲区地址为II~NN六个连续的内部RAM单元，时间缓冲区为内部RAM中的XX（秒单元）、YY（分单元）、ZZ（时单元）。由于每个LED显示器只显示一位数字，所以为了实现时间的数码显示，必须调用拆字子程序将时间缓冲区的内容拆开（每个单元拆分为2段，每段的高4位均为0）。本设计中XX（秒单元）拆分为2个字节，分别存入显示缓冲单元II和JJ中；YY（分单元）拆分后存入KK、LL单元中；ZZ（时单元）拆分后存入MM、NN单元。然后调用显示子程序显示当前时间。
本次课程设计的主要任务是通过单片机系统，综合运用定时器、中断、数码显示等知识设计一个可定时100ms的电子钟。此电子钟通过8031单片机扩展一片8155来控制，使用定时器0，工作方式为方式1，要求主振频率为6MHz，故可求得预置值Tx，计算结果在后将做介绍。从总体上来看，本任务在硬件上共分为四个大块：8031单片机部分，8031的扩展部分，8155芯片以及数码显示部分。
目录
1 概述 (3)
1.1设计目的 (3)
1.2设计任务 (3)
1.3设计要求 (3)
1.4设计的主要设备及器件 (4)
2 系统总体方案及硬件设计
2.1AT89C51介绍 (5)
2.2 数码显示部分LED的介绍 (8)
3 软件设计 (12)
4 Proteus软件仿真 (14)
4.1仿真步骤 (14)
4.2仿真图 (14)
5 课程设计体会 (15)
参考文献 (16)
附： 1 源程序代码
2 简易电子钟系统电路图
1 概述
1.1 设计目的
1、掌握电子钟程序的设计和调试方法
2、综合应用定时器、中断、数码显示等知识。
3、具有6个led 显示器，分别显示时，分，
4、要求能设置时间，并且时间精度，每天误差小于30秒
1.2 设计任务
1. 设计控制系统数字电子电路部分的电原理图
2. 按照电原理图制作实物（制线路版，焊接）
3. 编制单片机控制程序
4. 综合调式
5.以上设计先把电原理图和程序用电子邮件寄来，然后再做样机调式。
6.设计
硬件线路。
7.输入并调试拆字程序和数码显示程序。
8.输入所编电子钟程序。
9.通过键盘向XX（秒）、YY（分）、ZZ（时）单元输入时间初值。
10要求XX〈60；YY〈60；ZZ〈24。
11.调试中断服务程序，观察时间缓冲区数据的变化情况。（可设时间初12.值为59s和59min等特殊
值，观察时间进位情况）。
13.输入当前时间值，运行主程序。
1.3 设计要求
电子钟的设计思想是：利用定时器0定时，每隔100ms产生一次中断，中断10次（1s）后秒单元加1；
秒单元XX满60后向分单元进位，分单元YY加1；当分单元满60后时单元ZZ加1。
设六位LED显示器的显示缓冲区地址为II~NN六个连续的内部RAM单元，时间缓冲区为内部RAM中的XX（秒单元）、YY（分单元）、ZZ（时单元）。由于每个LED显示器只显示一位数字，所以为了实现时间的数码显示，必须调用拆字子程序将时间缓冲区的内容拆开（每个单元拆分为2段，每段的高4位均为0）。本设计中XX（秒单元）拆分为2个字节，分别存入显示缓冲单元II和JJ中；YY（分单元）拆分后存入KK、
LL单元中；ZZ（时单元）拆分后存入MM、
NN单元。然后调用显示子程序显示当前时间。
2 系统总体方案及硬件设计
本设计采用的是AT89C51单片机。AT89C51是一个含有4K可编程可擦写只读存储器的低功率高性能CMOS 8位单片机。该器件运用了Atmel公司的高密度不易丢失存储技术且兼容MCS-51工业标准的设置和管角输出。片内的闪存允许用系统内模式编程或传统的不易失程序编写器。由于集成了一个通用8位CPU和闪存，使得Atml的AT89C51成为一片具有高灵活性，可有效解决大多嵌入式控制应用的高性能单片机。 AT89C51支持如下标准特性：4K闪存，128字RAM,32条I/O线路，双16位定时/计数器，5V双电平中断机构，一个全双工串行口，片内震荡和时钟电路。AT89C51 是按照静态逻辑操作停止到0频率设计的，并且支持两套由软件选择的功率存储模式。被空闲模式停止的CUP可有RAM,定时/计数器，串口和中断系统使其继续运作。掉电模式用锁定振荡器停止一切芯片功能的方式存储RAM内的内容，直到下一次的硬件
复位。
（1）VCC:为点片机提供+5V主电源
（2）RST/Vpd：单片机复位引脚。单片机上电时，各存储器处于随机状态，在该引脚上输入两个周期
高电平，使单片机复位。
（3）P1.0——P1.7：8个带内部上拉电阻的I/O口。其中P1.4——P1.7四个口用作接到L298的IN1——IN4，用作了对直流电机的驱动控制。另外，8个I/O口上都留有LED接口，这样可以通过程序将任何一个寄存器空间上的内容输出到P1口并由LED显示，方便了程序的调试和功能的扩展。（4）P3.0：串行口，向AD转换器TLC1543的clock口输出时钟频率，用于控制AD转换的器串行传输的频率以及AD 转换器的转换/读写周期的切换。（5）P3.1：串行口，接TLC1543的ADRESS地址口，串行输出四位地
址用以对AD转换器的9个模拟量输入口进行选通。
（6） P3.2：带上拉电阻的I/O口，外部中断0的输入，用于碰撞开关的中断输入口。（7）P3.4：串行口，接TLC1543的DATA out口，用以接收经过AD转换后的8数字量（8） P3.5：带上拉电阻的I/O口，接TLC1543的片选CS口，用于对AD转换器的转换/数据读取周期的控制。（9）XTAL.1XTAL.2：
接外部晶振的两条引脚。（10）GND：地线。
（AT89C51引脚图）
2.2 数码显示部分LED的介绍
单片机应用系统中，使用的显示器主要是发光二极管LED和液晶显示器LCD。这两种显示器成本低廉，配置灵活，与单片机接口方便。当然还可以配置简易形式的阴极射线管CRT接口，以方便进行图形显示。
LED显示器
LED显示器是目前最常用的一种数显示器件。发光二极管是由半导体材料制成的，能将电信号转换成光信号的结型电致发光器件。如果把发光二极管制成条状，再按照一定方式连接，组成数字“8”，就构成LED 数码管。使用时按规定使某些笔段上的发光二极管发光，
即可组成0~ 9的一系列数字。
LED数码管等效于多只具有发光性能的PN结。当PN结导通时，依靠少数载流子的注入几随后的复合而辐射发光，其伏安特性与普通三极管相似。在正向导通之前，正向电流近似于零，笔段不发光。当电压超过开启电压时，电流就急剧上升，笔段发光。因此，LED数码管属于电流控制型器件，其发光亮度L与正向
电流If有关，用公式表示：
L=Kif
即亮度与正向电流成正比。LED的正向电压Vf则与正向电流以及管芯材料有关。使用LED数码管时，工作电流一般选10mA左右/段，既保证亮度适中，又不会损坏器件。
逐位轮流点亮各个LED，每一位保持1ms，在10~20ms之间循环得再次点亮。这样，利用人的视觉暂留，好象六位LED同时点亮了。调整电流和时间参数，即可实现亮度较高较稳定的显示。
若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个I/O口（称为扫描口或字位口），控制各位LED显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为段数据口或字形口）。
LED显示器工作在静态显示方式时，各位的共阴（或共阳）极点连接在一起接地（或+5V）；而每位的段选线（a～dp）分别与一个8位并行接口相连，如图所示。该路的每一位可独立显示，只要在该位的段选线
上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。
表1. 共阴极七段LED显示器编码表
静态显示方式的优点是不需要CPU不停的刷新，显示亮度较高，编程简单，各位相互独立。其缺点是占用I/O口线较多。因此，在显示位数较多的情况下，往往采用动态显示方式。
在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O接口控制。而共阴（或共阳）极端分别由相应的I/O线控制，实现各位的分时选通。
位选码显示块显示状态
段选
码
7DH 1FH
6DH 2FH 5
66H 37H 4
4FH 3BH
5BH 3DH 2
06H 3FH
表2. 六位动态扫描显示状态
对于图中的六位LED显示器，80C51单片机内部RAM中设置了六个显示缓冲单元79H~7EH，存放6位欲显示的字符数据。8155的端口A扫描输出总是有一位为高电平，以选中相应的字位。端口B输出相应位的显示字符段数据，使该位显示出相应字符，其它位则暗。依次改变端口A输出为高电平的位及端口B输出相应的数据段，6位LED显示器就可以显示出缓冲器中字符段数据所确定的字符。值得注意的是，在使用LED显示器的过程中，需要外围驱动电路。在此次设计中，我们用的芯片是上面提到的7406和75452，即六反相器缓冲器、驱动器，六高压输出缓冲器、驱动器。在以后的内容中，我们将具体的介绍这两种芯片。7406的引脚图如下，可见它有14个引脚，6个输入，6个输出。因此，根据其特性，可知道其逻辑表达式：Y= A 。7407也和7406一样，有14个引脚。6输入，6输出，外加电源及接地。只不过，它不是反相器，
因而，其逻辑表达式为：Y=A。
以上为单个部分的详细介绍，在整个系统中，也就是各个主体的结合利用。
3 软件设计
系统软件和硬件的设计是相辅相成的，在设计各个部分及主程序时，先要设定其初值。此电子钟通过8031单片机扩展一片8155来控制，使用定时器0，工作方式为方式1，要求主振频率为6MHz，故可求得预
置值Tx，有如下方程式可以满足：
（2^16-Tx）*12*1/（6*10^6）=0.1
计算得Tx=15536D=3CB0H，即TH1=3CH，TL1=B0H。各个程序及流程图如下：
电子钟主程序流程图电子钟中断服务程序流程图
显示电路流程图
4 Proteus软件仿真
4.1仿真步骤
1、首先在WAVE6000软件下输入源程序并对程序进行编译，运行，确保程序没有错误以后，进行保
存。
2、打开PROTEUS软件，并用其下画单片机数字电子钟具体运行电路图。
3、再次检查所画电路运行图，确保没有错误以后，在PROTEUS下对原理图进行加载WAVE6000下
的源程序。
4、单击电路图框下的开始按钮，进行仿真，观察LED数码管现实情况，检验运行是否正确，是否按秒逐位累加，59秒后秒位是否清零，分钟显示是否加一，每秒的间隔是否与实际相等，是否可以校时等。然后
对电路的各参数进行调整，使之正确。
4.2 仿真图
5 课程设计体会
经过两周的时间，单片机课程设计终于完成了。我设计的是简易电子钟，芯片采用的是AT89C51，时间是LED显示方式。通过这次课程设计，我对MCS-51的引脚的功能有了更深的了解，这其中包括我在学习过程中没用掌握的还有掌握不够好的。简易电子钟的一个重要环节是定时器/计数器，整个程序就是通过对它们的控制来控制时间的。另外一个是中断系统。起先在设计过程中由于对它的功能、控制方式的不熟悉，在编程方面遇到了很大的问题。于是我又对课本这一章节作了深入的分析，另外我又找了一些参考书，经过几天的学习，对它有了一定的了解，在编程方面的问题也解决了。还有在这次设计过程中我感觉编程也是一个非常大的麻烦，刚接触这个题目的时候根本无法下手，于是我上网找了一些与之类似的程序作了参考。通过对它们的研究我也编出了程序，并从中学到了许多以前没有掌握的知识与技巧。程序编好了以后，我感觉仿真还是比较好做的，因为我们平常实验对它已经有了一定的了解，虽然出了一些问题，但通过和同学的商量
与研究很快就解决了。
这次课程设计还使我充分体会到了：眼高手低的道理。想的很好，可是到了做的时候却无从下手。认识到一个具体电路的运行设计需要多方面周全的考虑，也要经过多次的反复修改，才能达到设计要求。通过查阅大量的资料，我获得了以前在课堂上学不到的东西，我想这对于以后的毕业设计，或者工作也好，都是很有帮助的。还开阔了有关单片机知识的眼界，在作图及制作电子文档的过程中，更是使我发现了自己在电脑
操作技术方面的不足，从而得以学习弥补。
单片机是一个非常实用的课程，现代工业中的用到它的地方实在太多了。这次课程设计让我们自己设计程序、仿真是对我们能力的一种考察。通过这次课程设计我们的动手能力得到的了提升，这对我们以后到工作岗位工作是很有帮助的。总之我从这次课程设计中受益匪浅。
参考文献
[1] 单片机微型计算机应用技术徐仁贵机械工业出版社
[2] 单片机原理及应用张毅刚高等教育出版社
[3] 电子线路设计?实验?测试谢自美华中科技大出版社
[4] 单片机原理与控制技术张志良机械工业出版社
[5] 电子电路CAD技术——基于OrCAD 9.2
附1 源程序代码
ORG 0000H
SJMP L000EH
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
MOV R7, A
LJMP L0091H
L000EH:
MOV DPTR, #0132H
MOV 32H, #00H
MOV 31H, #00H
MOV 30H, #00H
MOV 34H, #00H
MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
MOV IE, #82H
SETB TR0
L002BH:
LCALL L00C9H
JNB P1.0, L003AH JNB P1.1, L004DH
JNB P1.2, L0060H LJMP L002BH
L003AH:
LCALL L013CH
JB P1.0, L002BH
INC 30H
MOV A, 30H
CJNE A, #3CH, L0079H MOV 30H, #00H
LJMP L0053H
L004DH:
LCALL L013CH
JB P1.1, L002BH
L0053H:
INC 31H
MOV A, 31H
CJNE A, #3CH, L0081H MOV 31H, #00H
LJMP L0066H
L0060H:
LCALL L013CH
JB P1.2, L002BH
L0066H:
INC 32H
MOV A, 32H
CJNE A, #18H, L0089H MOV 32H, #00H
MOV 31H, #00H
MOV 30H, #00H
LJMP L002BH
L0079H:
JB P1.0, L002BH
LCALL L00C9H
SJMP L0079H
L0081H:
JB P1.1, L002BH
LCALL L00C9H
SJMP L0081H
L0089H:
JB P1.2, L002BH
LCALL L00C9H
SJMP L0089H
L0091H:
MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
INC 34H
MOV A, 34H
CJNE A, #14H, L00C8H
INC 30H
MOV 34H, #00H
MOV A, 30H
CJNE A, #3CH, L00C8H INC 31H
MOV 30H, #00H
MOV A, 31H
CJNE A, #3CH, L00C8H INC 32H
MOV 31H, #00H
MOV A, 32H
CJNE A, #18H, L00C8H MOV 32H, #00H
MOV 31H, #00H
MOV 34H, #00H
L00C8H:
RETI
L00C9H:
MOV A, 30H
MOV B, #0AH
DIV AB
CLR P3.6
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
SETB P3.6
MOV A, B
CLR P3.7
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
SETB P3.7
CLR P3.5
MOV P0, #40H
LCALL L013CH
SETB P3.5
MOV A, 31H
DIV AB
CLR P3.3
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
SETB P3.3
MOV A, B
CLR P3.4
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
SETB P3.4
CLR P3.2
MOV P0, #40H
LCALL L013CH
SETB P3.2
MOV A, 32H
MOV B, #0AH
DIV AB
CLR P3.0
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
MOV A, B
CLR P3.1
MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A
LCALL L013CH
SETB P3.1
RET
ADDC A, R7
INC @R0
ANL A, R3
ORL A, R7
XRL A, @R0
XRL A, R5
MOV R5, #07H
MOV R7, #6FH
L013CH:
MOV R6, #0AH
L013EH:
MOV R7, #0FAH
L0140H:
DJNZ R7, L0140H DJNZ R6, L013EH
RET
END
一、设计技术参数
1．时制式为24小时制。
2．采用LED数码管显示时、分，秒采用数字显示。
3．具有方便的时间调校功能。
4．计时稳定度优于10-4 ，可精确校正计时精度。
5．交流220V供电，但停电24小内要维持正常计时（停电可不显示时间）。6．其它附加功能（显示星期、报时、停电查看时间）。
二、设计原理及其框图
1．数字钟的构成
附图 SZZ-1数字钟的构成框图
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，另外应有校时功能和一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒、星期”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。每累计24小时，发出一个“星期脉冲”信号，该信号将被送到“星期计数器”，“星期计数器” 采用7进制计时器，可实现对一周7天的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、“星期”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位LED七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”、“星期”显示数字进行校对调整的。附图 SZZ-1所示为数字钟的一般构成框图。
1）晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号，此外还有一校正电容可以对温度进行补偿，以提高频率准确度和稳定度，使稳定度优于10-4，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
2）分频器电路
分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。
3）时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器、时个位和时十位计数器及星期计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，时个位和时十位计数器为24进制计数器，星期计数器为7进制计数器。
4）译码驱动电路
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
5）数码管
数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管。
6）直流稳压电源
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。它是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。本设计采用的直流稳压电源，输入为220V 的交流电，输出为5V左右的稳定电压。
2．数字钟的工作原理
1）晶体振荡器电路
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。附图SZZ-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确晶体XTAL的频率选为32768Hz。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。其中C1的值取5~20 pF，C2为30pF。C1作为校正电容可以对温度进行补偿，以提高频率准确度和稳定度。
由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为1MΩ~10MΩ。
本设计中取10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
一、设计技术参数
1．时制式为24小时制。
2．采用LED数码管显示时、分，秒采用数字显示。
3．具有方便的时间调校功能。
4．计时稳定度优于10-4 ，可精确校正计时精度。
5．交流220V供电，但停电24小内要维持正常计时（停电可不显示时间）。6．其它附加功能（显示星期、报时、停电查看时间）。
二、设计原理及其框图
1．数字钟的构成
附图 SZZ-1数字钟的构成框图
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，另外应有校时功能和一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星
基于51单片机的电子时钟
1、电子闹钟的硬件系统框架：设计出电子闹钟的基本整体框架。 2、电子闹钟的电源设计：采用交直流供电电源。电子钟一般采用数码管等显 示介质，因而必须以交流供电为主，以直流电源为后备辅助电源。 3、电子闹钟的主机电路设计：主要有 1）系统时钟电路设计：对时间要求不是很高，只要能使系统可靠起振并稳定运行就行。 2）系统复位电路设计：本系统采用的是RC复位方式 3）按键与按钮电路设计：按键与按钮电路设计中关键要考虑的就是按键的去抖动问题。本系统采用软件去抖。考虑到对时和设定闹铃时间操 作的使用频率不高，为了精简系统和降低成本，本系统只设置两个按 键。 a）SET键，对应系统的不同工作状态，具有3个功能：在复位后的待 机状态下，用于启动设定时间参数（对时或定闹）；在设定时间参数状 态而且不是设定最低位（即分个位）的状态下，用于结束当前位的设 定，当前设定位下移；在设定最低位（分个位）的状态下，用于结束 本次时间设定。 b）+1键，用于对当前设定位进行加1操作。 4）闹铃声光指示电路设计：本系统采用声音指示，关键元件是蜂鸣器。 4、电子闹钟的显示电路设计：设计一个由LED数码管组成的显示电路，显示 采用共阳极数码管，其目的是为了简化限流电路的设计和实现亮度可调的 要求。 一功能模、设计指标： 1. 显示时、分、秒。 2. 可以24小时制或12小时制。 3. 具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。 4. 具有正点报时功能，正点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 5. 为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。 二、设计要求： 1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。 2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。 3. 选择合适的元器件，在面包上接线验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。 4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。 三、制作要求： 自行装配、接线和调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和测量的数据分析问题所在，加以解决。学生要解决的问题包括元器件和面包板故障引起的问题。 四、设计报告内容要求： 1. 目的。
51单片机里电子时钟设计原理
51单片机里电子时钟设计原理 单片机是一种集成电路芯片，具有微处理器的所有功能。电子时钟是一种通过数字化方式显示时间的装置，通常由时钟芯片、计时电路、显示电路、报警电路等组成。在51单片机中设计电子时钟，主要包括以下几个方面的原理。 1.时钟芯片选择: 选择一款适合的时钟芯片非常重要。时钟芯片提供了计时的稳定性和精度，并且具有时间数据的存储功能。在51单片机设计中，常常使用DS3231、DS1302等高性能的时钟芯片。 2.计时电路设计: 计时电路是电子时钟的核心部分，它通过计数器实现时间的累加。在51单片机设计中，可以使用定时器和计数器来实现计时功能。通过设定定时器的工作模式和计数值，可以实现从1ms到秒、分、时的计时。 3.显示电路设计: 显示电路用于将计时电路的计时结果以数字形式显示出来。通常使用数码管或液晶显示屏作为显示装置。在51单片机设计中，通过控制数码管或液晶显示屏的引脚，将对应的数字段点亮，实现数字的显示。 4.按键输入设计: 电子时钟通常具有设置时间、调整时间、报警等功能。这些功能需要通过按键来实现。在51单片机设计中，可以使用矩阵按键，通过行列扫描的方式检测按键的按下，并根据按键的不同触发不同的功能。 5.报警电路设计:
电子时钟通常具有报警功能，可通过蜂鸣器或其他音频输出装置实现。在51单片机设计中，通过控制IO口的高低电平输出，控制蜂鸣器的工作 状态，从而实现报警功能。 6.软件设计: 单片机的设计离不开软件的支持。在51单片机设计中，通常使用C 语言编程，通过编写程序来实现各个功能的控制。根据需求，设计相应的 算法和逻辑，实现时间的计算、显示、设置和报警等功能。 以上是51单片机中设计电子时钟的一些原理。通过合理的硬件设计 和软件编程，可以实现功能齐全、稳定可靠的电子时钟。
51单片机电子时钟设计
51单片机电子时钟设计 电子时钟是一种非常实用的电子设备，它可以准确地显示时间，并拥 有一系列的功能，如闹钟、日历等。使用51单片机设计电子时钟，可以 实现这些功能，同时还能够进行功能扩展，更好地满足用户需求。 首先，我们需要硬件上的准备工作。51单片机需要与时钟（晶振） 和显示器（LCD模块）进行连接。晶振是提供单片机时钟脉冲的源头， LCD模块用于显示时间和各种功能。同时，在电路中还需要进行一些扩展，如实时时钟模块（RTC模块）、按键模块等。 在软件设计方面，主要需要考虑以下几个方面： 1.时钟脉冲：通过配置晶振的频率，可以生成单片机所需的时钟脉冲。这个脉冲控制了单片机的运行速度，从而影响到时钟的准确性。需要根据 晶振频率进行相关配置。 2.时间的获取和计算：通过RTC模块可以获取当前的时钟数据（包括年、月、日、时、分、秒）。在程序中，需要通过相应的接口获取这些数据，并进行计算。比如，在显示时钟的时候，可以通过获取秒数、分钟数 和小时数，并将其转换为相应的字符串进行显示。 3.菜单和按键功能：为了实现更多的功能，我们可以通过按键来实现 菜单切换和功能选择。在程序中，需要对按键进行扫描，判断按键的状态，然后进行相应的操作。比如，按下菜单键可以进入菜单界面，通过上下键 选择不同的功能，再通过确定键进行确认。 4.闹钟功能：闹钟功能是电子时钟中常见的功能之一、通过设置闹钟 时间，并进行闹钟的开启或关闭，可以在指定的时间点触发相应的报警动
作。在程序中，需要编写逻辑判断闹钟是否到达指定的时间，然后触发报警。 5.日历功能：除了显示时间，电子时钟还可以显示当前的日期，包括年、月、日。在程序中，需要编写相关的逻辑来获取日期数据，并进行显示。 通过以上的步骤，我们可以基本实现一个简单的电子时钟功能。当然，根据用户的需求，还可以进行更多的功能扩展，比如添加温湿度监测、自 动调光等功能。 总结起来，51单片机电子时钟的设计主要包括硬件和软件两个方面。在硬件上，需要连接晶振和LCD模块，并对其他扩展模块进行连接。在软 件上，需要编写相应的程序，包括时钟脉冲、时间的获取和计算、菜单和 按键功能、闹钟功能以及日历功能等。这样就可以实现一个功能完善的电 子时钟。
(完整版)基于51单片机的电子时钟设计与实现 2毕业论文
摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 电子时钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。电子时钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz 的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。电子时钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键词： 单片机；AT89S51
ABSTRACT Since the 1970 s chip since the advent, with its by people and attention, it is widely used and fast development. SCM small volume, light weight, strong anti-jamming capability, environmental demand is not our country, the microcontroller is widely used in industrial automation control, automatic detection, intelligent instrument and apparatus, design through to its study, application to AT89S51 chips as the core, with the necessary circuit, design of a simple electronic clock, it by 4.5 V dc power supply, through the electronic tube can show time, adjust the time, thus to learning, the design, the development of software and the ability. Electronic Clock is a electronic circuit implementation of the "when", "sub", "seconds" The figures show the timing device. Electronic clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED electronic display pulse, the timer count. In this design, the circuit , you can also realize the time adjustment. Electronic clock is its compact, low cost, travel time and , easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used. Key words: Single-chip microcomputer ; AT89S51
51单片机电子时钟
一，总体方案设计 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，另外应有校时功能和一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒、星期”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。每累计24小时，发出一个“星期脉冲”信号，该信号将被送到“星期计数器”，“星期计数器” 采用7进制计时器，可实现对一周7天的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、“星期”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位LED七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”、“星期”显示数字进行
校对调整的。但是基于我们是初学者，我们只做一些比较简单的设计，可以显示时分秒，可以计时，还有闹钟提示，还加上温度的测量，即焊接上温度传感器18DS120在P1口进行温度的测量。 数字电子钟主体电路应由以下几部分组成：通过分频器产生标准秒信号；60进制分秒计数器以及24小时计数器；分、时的译码显示部分；校时电路。
基于51单片机的电子时钟的设计
基于51单片机的电子时钟的设计 电子时钟已经成为我们日常生活中不可或缺的设备之一。随着科技的不断发展，电子 时钟也越来越智能化，功能也越来越强大。然而，简单的电子时钟也非常实用，可以帮助 我们准确地把握时间，安排生活。本文将基于51单片机，介绍一个简单的电子时钟的设计。 第一步，硬件设计。要实现电子时钟，我们需要用到一个时钟模块，它可以为我们提 供一个准确的时间基准。同时，我们还需要将时间显示在一个数码管上，所以在硬件设计 中我们需要使用数码管。此外，为了方便调试，我们需要一个串口模块，它可以将调试信 息输出到PC端，供我们观察。 具体的硬件设计如下： 1.时钟模块 我们使用的是DS1302时钟模块，它可以提供准确的时间计算。DS1302时钟模块有六 个引脚，分别是：VCC、GND、CLK、DAT、RST、DS。其中，VCC和GND分别连接电源正负极，CLK是时钟，DAT是数据，RST是复位，DS是时钟数据存储器。 2.数码管 我们使用共阴数码管，它有12个引脚，其中11个引脚是段选线，另外一个引脚是位 选线。为了方便连接，我们可以使用数码管驱动芯片，如74HC595。它可以将51单片机的串行数据转为并行数据，以驱动数码管。 3.串口模块 串口模块是用于通信的模块，它有4个引脚，分别是：VCC、GND、TX、RX。其中，VCC 和GND连接电源正负极，TX是发送端口，RX是接收端口。 第二步，软件设计。软件设计主要包括三个部分，分别是时钟模块的驱动程序、数码 管的驱动程序和主程序。 我们需要编写一个DS1302时钟模块的驱动程序。通过驱动程序，我们可以读取当前时间，并将其设置为时钟模块的初始时间。同时，我们还需要实现定时器中断，以更新时钟 显示。 数码管驱动程序是通过74HC595芯片实现的。我们需要编写一个函数，将当前时间转 换为段选数据，再通过74HC595芯片输出到数码管上。 3.主程序
51单片机的电子时钟设计
51单片机的电子时钟设计 一、引言 随着科技的发展和人们对时间的准确度的要求日益提高，电子时钟成为了人们生活中不可缺少的一部分。本文将介绍一种基于51单片机的电子时钟设计。 二、硬件设计 1.主控部分 本设计使用了51单片机作为主控芯片，51单片机具有丰富的接口资源和强大的处理能力，非常适合用于电子时钟的设计。 2.显示部分 采用了数码管显示屏作为显示部分。为了提高显示的清晰度，我们选用了共阳数码管。使用4位数码管即可显示时、分和秒。 3.时钟部分 时钟部分由振荡器和RTC电路构成。振荡器提供时钟脉冲信号，RTC 电路实现对时钟的准确计时。 4.按键部分 按键部分采用矩阵按键，以实现对时间的设置和调整。 三、软件设计 1.系统初始化
在系统初始化阶段，需要对硬件进行初始化设置。包括对I/O口的配置，定时器的初始化等。 2.时间设置 用户可以通过按键设置当前的时间。通过矩阵按键扫描，检测到用户 按下了设置键后，进入时间设置模式。通过按下加减键，可以增加或减少时、分、秒。通过按下确认键，将设置的时间保存下来。 3.时间显示 在正常运行模式下，系统将会不断检测当前的时间，并将其显示在数 码管上。通过对时钟模块的调用，可以获取当前的时、分、秒并将其显示 出来。 4.闹钟功能 在时间设置模式下，用户还可以设置提醒闹钟的功能。在设定时间到 来时，系统会发出蜂鸣器的声音，提醒用户。 四、测试与验证 完成软硬件设计后，进行测试与验证是必不可少的一步。通过对硬件 的连线接触检查和软件的功能测试，可以确保整个设计的正确性和可靠性。 五、总结 通过本次设计，我对51单片机的使用和原理有了更清晰的认识，同 时也对电子时钟的设计和制作有了更深入的了解。电子时钟作为一种常见 的电子产品，在我们的日常生活中发挥了重要的作用。这次设计过程中， 我遇到了许多问题，但通过查阅资料并与同学一起探讨，最终解决了问题。相信通过不断的学习和实践，我可以在未来的设计中取得更好的成果。
(完整)基于51单片机电子时钟设计
(完整)基于51单片机电子时钟设计 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)基于51单片机电子时钟设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)基于51单片机电子时钟设计的全部内容。
基于51单片机的电子时钟设计 摘要 本电子时钟以STC89C52单片机作为主控芯片，采用DS12C887时钟芯片，使用1602液晶作为显示输出.该时钟走时精确，具有闹钟设置，以及可同时显示时间、日期等多种功能。本文将详细介绍该电子时钟涉及到的一些基本原理，从硬件和软件两方面进行分析. 【关键词】 STC89C52单片机 DS12C887时钟芯片 1602液晶蜂鸣器 目录 一、绪论 (4)
1.1 电子时钟功能 (4) 1.2设计方案 (4) 二、硬件设计 (4) 2。151单片机部分设计 (4) 2.2 USB供电电路设计 (5) 2.3 串行通信电路设计 (6) 2.4 DS12C887时钟芯片电路的设计 (6) 2。5 1602LCD液晶屏显示电路设计 (7) 2。6蜂鸣器电路设计 (8) 2。7按键调整电路设计 (8) 三、软件设计 (9) 3.1系统程序流程图设计 (9) 3。2程序设计 (11) 四、心得体会 (22) 参考文献 (23) 一、绪论 1。1电子时钟功能 （1）在1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒，并且按秒实时更新显示。 （2）具有闹铃设定即到时报警功能，报警响起时按任意键可取消报警。 （3）能够使用实验板上的按键随时调节各个参数，四个有效键分别为功能选择键、数值增大键、数值减小键和闹钟查看键。 （4）每次有键按下时，蜂鸣器都以短“滴”声报警. （5）利用DS12C887自身掉电可继续走时的特性，该时钟可实现断电时间不停、再次上电时时间仍准确显示在液晶上的功能。 1。2设计方案 DS12C887时钟芯片+1602LCD液晶屏 DS12C887时钟芯片功能丰富、价格适中，能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部含有世纪寄存器,从而利用硬件电路解决“千年”问题。DS12C887中自带锂电池,外部掉电时，其内部时间信息还能保持10年之久。1602LCD液晶屏可以输出2行，每行显示16个字符。1602LCD液晶屏显示清晰且不会闪烁，由于液晶屏是数字式的,因此和单片机系统的接口简单，操作方便。 以STC89C52为主控芯片，DS12C887为时钟芯片，1602LCD液晶屏作为显示器.程序控制DS12C887时钟芯片实现小时、分、秒和年、月、日的计时，并在1602LCD液晶屏上显示出来。当时间走到程序所设定的时间时，蜂鸣器响起，起到闹钟功能。
基于51单片机电子时钟设计
基于51单片机电子时钟设计 51单片机是一种非常常见的单片机，被广泛应用于各种电子设备中。在本文中，我将基于51单片机设计一个电子时钟。 首先，我们需要收集各种元器件，包括51单片机、数码管显示模块、电容、电阻、晶体振荡器等。接下来，我们将进行硬件连接。 首先，将数码管显示模块连接到单片机的相应引脚上。数码管显示模 块通常由多个七段数码管组成，每个七段数码管有共阴极和共阳极两种类型，根据具体的数码管型号选择适当的连接方式。 接下来，连接晶体振荡器到单片机上。晶体振荡器通常用于提供时钟 信号，给单片机提供准确的时钟频率。选择适当的晶体振荡器频率，将其 连接到单片机的相应引脚上。 同时，还需要连接其他的元件，如电容和电阻。电容用于稳定电压， 在电路中通常用作滤波器。选择合适的电容，将其连接到电源引脚上。电 阻用于限制电流和调整电压，根据需要选择合适的电阻值，并将其连接到 相应的引脚上。 接下来，我们将进行软件编程。 首先，我们需要在编程环境中选择适当的编程语言，比如C语言。然后，我们需要编写代码来实现时钟的各种功能。 首先，我们需要初始化单片机的引脚。这可以通过设置相应的寄存器 来实现，以确保单片机正常工作。 接下来，我们需要编写代码来实现时钟的显示功能。我们可以使用循 环来不断刷新数码管显示，以确保显示的时钟数值实时更新。可以通过读
取单片机内部的计时器或使用外部的定时模块来获取当前的时间，并将其转换为数码管可以显示的格式。 除了显示功能之外，还可以添加其他功能，比如闹钟、定时器等。闹钟功能可以通过检测当前时间和设置的闹钟时间来触发相应的提醒。定时器功能可以用来设置特定的时间间隔，并在到达设定时间时触发相应的操作。 总结起来，基于51单片机设计一个电子时钟需要进行硬件连接和软件编程。通过合理的硬件连接和编写精确的代码，我们可以实现一个功能齐全的电子时钟，满足各种需求。
基于51单片机定时器的电子时钟设计
基于51单片机定时器的电子时钟设计电子时钟是一种集计时、显示时间等功能于一体的电子设备。它可以准确地显示当前的时间，并通过定时器控制乃至更新时间。本文将介绍基于51单片机定时器的电子时钟设计。 设计步骤如下： 步骤一：硬件设计 首先，需要准备以下硬件元件： 1.51单片机：作为主要控制单元； 2.DS1302实时时钟芯片：用于计时和保存时间数据； 3.16x2字符LCD显示屏：用于显示时间； 4.4x4矩阵键盘：用于调整时间和设置闹钟； 5.蜂鸣器：用于报时功能； 6.电位器：用于调整LCD背光亮度。 将这些硬件元件按照电路图连接起来，注意正确连接引脚和电源。 步骤二：软件设计 在51单片机上编写程序，实现以下功能： 1.初始化： a.初始化DS1302实时时钟芯片，设置初始时间； b.初始化LCD显示屏；
c.初始化矩阵键盘； 2.获取时间： a.从DS1302芯片读取当前时间； 3.显示时间： a.将时间数据转换为字符，并在LCD上显示出来； 4.键盘输入： a.监测矩阵键盘输入，判断用户按下的是哪个键； b.根据不同的键，执行相应的操作，如设置时间、设置闹钟等； 5.闹钟功能： a.设置闹钟时间，当当前时间与闹钟时间相同时，触发蜂鸣器报时； b.可以通过按键来设置闹钟时间和开启/关闭闹钟功能。 以上是基本的电子时钟功能，可以根据实际需求进行扩展和添加其他功能。 步骤三：测试与调试 步骤四：优化与扩展 在基本功能正常运行的基础上，可以对电子时钟进行优化和扩展。添加一些实用的功能，如温湿度显示、日期显示、闹钟音乐选择等，以提高电子时钟的实用性和用户体验。 总结：
基于51单片机的电子时钟(毕业设计)
内容摘要 电子钟是一种非常广泛的日常计时工具，给人们带来了极大的方便，在社会上也越来越流行。可对年、月、日、时、分、秒进行计时，采用直观的数字显示，可同时显示年、月、日、时、分、秒、温度、时间等信息校准等功能。电子钟主要采用STC89C52单片机为主控核心，DS1302时钟芯片为时钟，LCD 12864显示屏。STC 89C52单片机由宏晶科技有限公司推出，功耗低，电压可采用4-6V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有细流充电功能的低功耗实时时钟芯片。可对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，DS1302使用寿命长，误差小；数显采用12864液晶显示器，可同时显示。显示年、月、日、周、时、分、秒、温度等信息。此外，电子钟还具有时间校准等功能。 关键词： 单片机STC89C52时钟芯片DS1302液晶12864温度
基于单片机的STC数字时钟设计 一、介绍 随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，消费者对精准数字计时的需求也越来越大。 21世纪的今天，最具代表性的计时产品是电子万年历，它是现代世界钟表业的第三次革命。第一次是摆锤和游丝的发明。相对稳定的机械振荡频率源将时钟从分类到秒的时间差减少了。代表产品是带有摆锤或游丝的机械钟或手表。第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟，将钟表的走时和月差从分类减少到秒。第三次革命是单片机数字计时技术（电子万年历）的应用，将计时产品的时差从分级减少到1/6百万秒，从原来的传统指针计时方式发展到夜光人们每天都更加熟悉。数字显示方式直观清晰，并增加了自动日期、星期、温度等日常辅助信息的显示功能，更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现，为计时行业带来了飞跃。 我国生产的电子万年历有很多种。一般来说，研究主要以多功能电子万年历为主，这样万年历除了原有的显示时间和日期的基本功能外，还具有闹铃、闹铃等功能。商家生产的电子万年历更注重品质、价格和实用性，不断改进电子万年历的设计，使其更具市场竞争力。除了采用集成时钟芯片外，还有一种采用MCU的方案，采用STC 89系列单片机组成万年历电路，采用软硬件相结合的方式控制LED数码管的输出，即用于显示年、月、日、时、分、秒，其最大的特点是：硬件电路简单，安装容易实现，软件设计独特，性能可靠。 STC 89C5 2是宏晶科技公司推出的一款小型单片机。它的主要特点是采用了Flash存储器技术，降低了制造成本，其软硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被广大用户所接受。 介绍了基于STC 89C52单片机设计的电子钟。可同时显示年、月、日、周、时、分、秒、温度等信息，并具有时间校准等功能。 2、设计要求及方案论证 (1) 设计要求： 基本要求 A.具有年、月、日、周、时、分、秒等功能； B.具有年、月、日、周、时、分、秒校准功能； C.具有温度显示功能； (2) 方案选择 1、单片机的选择 STC89C52单片机的主要特点如下： ●完全兼容 MCS-51 产品指挥系统 ●4K 字节在线编程闪存，1000 个擦写周期
基于51单片机的电子时钟设计
时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 三，时钟设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延时程序等。运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。 首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分：先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是
基于51单片机的电子时钟的方案设计书
0 前言 (2) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计…………………………………………………………4… 4 调试分析及说明 (5)
5 结论…………………………………………………………7……… 献文考参． (8) 课设体会 (8) 附录1 电路原理 (10) 附录2 程序清单 (11) 电子时钟的设计 沈阳航空航天大学自动化学院许山摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多
种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块 完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。语言程序，电子钟。AT89C2051,C关键字： 前言 0 单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下：利用51（1）按 以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图；（2）按要求设计部分外围电路，并与单片 机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图；（3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间；（5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 总体方案设计1 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 系统结构框图图1 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路， 晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间 进行调整。K2止工作，按2硬件电路设计 时钟电路设计(1) 晶振构成振荡电路作为时钟源，时钟电路的原理如下图。单片机利用外部12MHZ 图2 时钟电路图 独立按键输入电路(2) 按键处理设置为:当有没键按下时，时钟正常运行；当按一次K1，时钟停止走动，按K2对秒进行调整；当K1按2次时，按K2 对分进行调整；当K1按下3次时，按K2 对小时进行调整， 当按下4次K1时，校时完毕，时钟按设定的时间进行正常走时。当按1次K3进入闹钟设置界面，时钟继续进行走时，按K2对秒进行设置；当按2次K3，按K2对分进行设置；当按3次 K3，按K2对秒进行设置；当按下4次K3时，闹钟设置完毕进入时钟显示界面。电路图如下图
基于51单片机制作电子时钟实训报告
绪论 单片机应用简述.................................... 电子时钟简介...................................... 电子时钟的基本特点................................ 任务要求......................................... 设计方案......................................... 控制系统的硬件设计................................ 芯片的选择....................................... AT89S51的功能概述............................... AT89S51引脚功能说明（附引脚图）................... LED数码管显示电路................................ 硬件设计及元器件技术说明电子元器件技术说明………. 控制系统的软件设计................................ 程序编程......................................... 流程图........................................... 测试调试........................................... 总结...............................................
基于51单片机的电子时钟系统
目录 第一章引言........................................... 第二章总体设计方案................................... 一：设计要求.......................................... 二：设计方案.......................................... 三：设计原理.......................................... 第三章调试及结果分析................................. 一：调试及结析结果分析................................ 二：设计总结.......................................... 参考文献.............................................. 附录（一）............................................ 附录（二）............................................ 第一章：引言 本文介绍了基于51单片机的电子时钟的设计，从硬件和软件两个方面给出了具体实现过程。该时钟的设计采用功能分块的思想方法，将硬件电路划分为按键
电路，1602显示电路和单片机最小系统等若干独立模块，而软件的实现则由时间显示程序、日期显示程序，秒表时间调整程序、延时程序等组成。文中给出了各个模块的电路图，并使用altium designer 10 绘制了PCB。 第二章总体设计方案............................... 一：设计要求.......................................... 电子时钟的设计，利用51单片机作为主控芯片，结合时钟芯片DS1302或者单片机自身时钟制作一个电子时钟，要求能够将年月日时分秒信息，通过键盘控制分别显示在数码管或ＬＥＤ点阵模块上，并能够通过键盘进行时间的调整。 二：设计方案.......................................... 使用STC12C5A60S2作为主控制芯片，CH340作为串口转换芯片，LCD1602作为显示部分，轻触按键作为操作部分等其他电路部分构成。程序设计有时间显示程序，时间计算程序，中断程序，延时程序的组成。 三：设计原理.......................................... 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。随着集成电路技术的发展，单片机的功能越变越强，涉及到各个电子应用领域。目前单片机的系列也十分多，各有各的特点，如目前的MCS51系列、PIC系列等等，通过这几年的应用，普通感觉到特别需要单片机具有如下几个应用特点：（一）低功耗、宽电压工作范围，内部看门狗。 （二）高速指令系统，单字节指令，精简指令集易学易用。 （三）内部ROM结构，且具有廉价OTP（一次性写入程式）ROM，以便小批量生产，减少MASK风险。 （四）程序保密功能，防止拷贝，保护成果。 （五）方便的开发工具（仿真器与烧入器） MCS－51单片机中断系统 中断是一项重要的计算机技术，采用中断技术可以使多项任务共享一个资源，所以中断技术实质上就是一种资源共享技术。 中断源