浅谈单片机数字时钟的设计_杨清林
基于单片机的多功能数字钟的设计
基于单片机的多功能数字钟的设计摘要：本设计论文介绍了用AT89C2051单片机控制的数字钟的硬件结构与软件设计,给出了汇编语言源程序。
此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为12小时，显示满刻度为12时59分59秒99毫秒，另外应有校时功能。
电路由时钟脉冲发生器、时钟计数器、译码驱动电路和数字显示电路以及时间调整电路组成。
用晶体振荡器产生时间标准信号，这里采用石英晶体振荡器。
根据60秒为1分、60分为1小时、24小时为1天的计数周期，分别组成两个60进制（秒、分）、一个12进制（时）的计数器。
构成秒、分、时的计数，实现计时的功能。
显示器件选用LED七段数码管。
在译码显示电路输出的驱动下，显示出清晰、直观的数字符号。
针对数字钟会产生走时误差的现象，在电路中就设计有有校准时间功能的电路。
关键词：单片机；AT89C2051；数字钟；计时Based on SCM multi-purpose digital clock designAbstract:The paper mainly presents the hardware and software design of the digital clock using AT89C2051. The source program using assemble Language is given. This digital clock is a time-device, which can display "hour", "minute", "second". Its time period is 12 hours and the full scale of the display is 12 hours, 59 minutes, 59 seconds and 99 milliseconds and it has the function of time adjustment. The circuit consists of the clock pulse generator, the clock counter, decoding drive circuit, digital display circuit and the time adjustment circuit. It generates time standard signal using crystal oscillator, here is the quartz crystal oscillator. Because 60 seconds is 1 minute, 60 minutes is 1 hour and 24 hours is 1 day, we uses two counters of 60 parts and a counter of 12 part separately to constitute the count of percentage of second, second, minute, and hour. So it can realize time function. Display component selects seven-segment numerical tube LED. Driven by decoding output circuit, it can display showing clear and intuitive figures. Due to walking error of digital clock, we design time calibration circuit in the system.Key words：Single-chip microcomputer; AT89C2051; Digital clock; Time目录第1章绪论 (5)1.1 前言 (5)1.2 设计的目的及意义 (5)第2章数字钟的功能实现与设计方案 (6)2.1 数字钟的功能及设计要求 (6)2.2数字钟的实现形式 (6)2.3 方案的确定 (7)2.3.1 微处理器 (7)2.3.2 显示电路 (7)2.3.3 按键电路 (8)第3章数字钟的硬件系统设计 (9)3.1数字时钟的硬件系统框架 (9)3.2 数字时钟的主机电路设计 (9)3.2.1系统控制芯片CPU（AT89C2051）的选择 (9)3.2.2系统时钟电路设计 (14)3.2.3 系统复位电路设计 (16)3.2.4 按键与按钮电路设计 (17)3.2.5闹铃声光指示电路设计 (17)3.2.6 数字钟的显示电路设计 (17)3.3校时电路设计 (21)3.3.1校时原理 (22)3.3.2 国家授时中心 (22)3.3.3窗口比较器 (23)3.3.4 校时电路电路图 (24)3.4 电源设计 (24)第4章程序设计 (28)4.1 主控模块设计 (28)4.2基本现实模块设计 (29)4.3 当前编辑位闪烁功能的实现 (30)4.4时间设定模块设计 (30)4.5脉冲发生器原理与走时处理 (31)4.6 闹铃功能的实现 (32)第5章系统的调试及结果 (34)5.1 系统调试环境 (34)5.2 软件调试 (34)5.3硬件调试 (34)5.4调试结果 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1：完整的汇编语言源程序 (38)附录2：系统设计原理图 (61)附录3：系统设计PCB图 (63)附录4：实物照片 (64)西南科技大学本科生毕业论文第1章绪论1.1前言计算机尤其是以微细加工技术支持的微型计算机技术飞速发展，其应用渗透到了各行各业。
基于单片机数字时钟系统的设计
图 ３主程序 的流程 图 主程序 的设 计中 ， 在初始化 完成后 ， 调用 时间显示程序 ， 取得 时钟 显示 ， 并判 断是否要校 时 ， 如果不需要校 时则判断是否要 启动秒表 ， 并 根据当前 系统状态 调用 相应的子程序 。这里有三个基本 的子程序供调 用， 分别对应系统的各种功能状态 。分别是整点报时子程序 、 字处理 数 及显示子程序和秒表显示 子程序 等。 ２２时间控 制子程序设计 ． 图 １硬 件电路 图 １２数码管显示电路 ．
科技信息
高校理科 研究
基 孑单片和 数字时钟系统的设计
海 南师 范大 学物理 与 电子 工程 学 院 曾美云
［ 摘 要］ 本文介 绍 了基于单片机的数字时钟 系统。 系统采用 ２ ４小时时间显示方式， 具有 时间调整及显 示、 秒表 、 整点报 时等功能。 该
数 字时钟 能连 续、 定的工作 ， 稳 同时还具有低成本、 体积小、 功耗低、 结构 简单、 用方便 等特 Байду номын сангаас。 使 ［ 关键词 ］ 单片机 数字时钟 秒表
一
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科技信息
高校 理科 研 究
后将存放在 ５ Ｈ的秒的个位数取 出，查表所得到了相应 的数码管 的段 ５ 码， 直接送到 Ｐ 端 口 出， １ 输 然后再将对应 的位码 （ 择第 ６ 数码 管显 选 个 示 ） 到Ｐ 送 ２端 口输出并调用延时子程序 。 ２ 整点报 时子程序设计 ５ 在整点报时子程序 中（ 定义 Ｐ ＿为整点报 时的输 出口） 首先 判断 ３ ４ ， 分和秒是否 都为 ０ 如果都为 ０的话 ， Ｐ ． 输 出低 电平 ， ， 给 ３ ４ 使蜂 鸣器发 出嘀声 ， 时间为 １。如果还没有到整点的话 （ 持续 ｓ 即分和秒的值相加不 为 Ｏ）就返 回到主程序执行下个操作。 ， ２６秒表显示子程序设计 ． 在秒表显示 子程序 的设计 中 ， 基本和时钟显示子程序过程类似 ， 只 是在秒表显示子程 序中加入了一个延 时程序 ， 使得 Ｌ Ｄ数 码管可 以固 Ｅ 定显示秒表计时的数字 ， 时间为 ２。 持续 ｓ 而如果不添加这个秒表显示子 程序而直接调用原先的时钟显示子程序的话 ，秒表计时的结果就不是 固定不动的显示了 ， 会由于时钟 的运行显示而被覆盖。 ３系统 调 试 ． ３１ ． 电路连接部分测试 首先要测试各器件本身是否能正常工作 ， 出元器件 的引脚 图 ， 画 然 后再将元器件按照原理 图排列并连好所有导线 ，并用万用表测试 各连 接导线是否能够 正常导通 ， 确保 单片机能正常工作和硬件 电路连接正 确后开始进行实物调试 。 ３ 数字时钟实物的运行 与调试 ． ２ 首先是软件调试 ，在单片机开发综合实验装置上进行硬件仿 真来 调试程序是否正确执行 。 试运行后 ， 根据时钟运行情况来做一些相应 的 修改 ， 比如说 ， 时钟显示 不稳定 ， 易乱跳 ， 显示乱码 ， 由于单片机 的运 是 行与程序的执行不能同步进行造成的 ，如某些需要复位 的地方单 片机 没有立即复位就执行下一操作 ， 造成 了单片机运行混乱 ， 因此应该将程 序做一些修改 ，尽量减 少跳转指令的使用而采用调用子程序 的方法来 代替 。而在修改了程序之后 ， 的运行就稳定 了很多。 时钟 其次是实物调试 ， 线路确定无误时连接 ５ 测试 Ｖ电源调试 。当连接 到５ Ｖ电源的时候 ， 数码管显示模糊不清 ， 亮度很小 ， 这是 由于单 片机 管 脚 的输出 电流太小不能够完全 驱动数码 管 ， 因此需要在 Ｐ 的每个端 口 １ 并联一个 １ Ｋ的电阻使数码管有足够的亮度来显示 。
单片机实验报告数字时钟设计报告
单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。
通过该实验，深入了解单片机的工作原理和编程方法，掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用，提高综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52。
它具有丰富的资源和易于编程的特点，能够满足数字时钟的设计需求。
2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。
通过单片机内部的定时器，设定合适的定时时间间隔，不断累加计时变量，实现秒、分、时的计时。
3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。
通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号，使数码管显示相应的数字。
4、按键控制原理设置按键用于调整时间。
通过检测按键的按下状态，进入相应的时间调整模式。
三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件（如 Keil）四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。
确保连接正确可靠，避免短路或断路。
2、软件编程（1）初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。
（2）编写定时器中断服务程序，实现秒的计时。
（3）设计计时算法，将秒转换为分、时，并进行进位处理。
（4）编写数码管显示程序，将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。
（5）添加按键检测程序，实现时间的调整功能。
3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件，并下载到单片机中进行运行测试。
五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段：｀｀｀cinclude ＜reg52h>／／定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ＝｛0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}；／／定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ＝｛0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80}；／／定义时间变量unsigned int second ＝ 0, minute ＝ 0, hour ＝ 0;／／定时器初始化函数void Timer_Init(）｛TMOD ＝ 0x01; ／／定时器 0 工作在方式 1 TH0 ＝（65536 50000) ／ 256; ／／定时 50ms TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;EA ＝ 1; ／／开总中断ET0 ＝ 1; ／／开定时器 0 中断TR0 ＝ 1; ／／启动定时器 0｝／／定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR(） interrupt 1｛TH0 ＝（65536 50000) ／ 256;TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;second+＋；if （second ＝＝ 60)｛second ＝ 0;minute+＋；if （minute ＝＝ 60)｛minute ＝ 0;hour+＋；if （hour ＝＝ 24)｛hour ＝ 0;｝｝｝｝／／数码管显示函数void Display(）｛unsigned char i;for （i ＝ 0; i ＜ 8; i+＋）P2 ＝ BIT_CODEi;if （i ＝＝ 0)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ／ 10;｝else if （i ＝＝ 1)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ％ 10;｝else if （i ＝＝ 2)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 3)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ／ 10;else if （i ＝＝ 4)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ％ 10;｝else if （i ＝＝ 5)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 6)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ／ 10;｝else if （i ＝＝ 7)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ％ 10;｝delay_ms(1)；／／适当延时，防止闪烁｝｝／／主函数void main(）｛Timer_Init(）；while （1)｛Display(）；｝｝｀｀｀六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后，数字时钟能够正常运行，准确显示时、分、秒，并且通过按键可以进行时间的调整。
单片机数字钟设计报告
目录一前言 (1)1.1数字电子钟的意义1.2数字电子钟的应用二总体方案设计 (1)三系统硬件设计 (2)6单片机最小系统1.I/O 地址分配2.复位电路3 时钟电路4 按键电路5 显示电路四系统软件设计 (6)1 软件程序内容2 软件流程图五系统调试 (9)1 系统功能 (9)2.软件调试问题及解决六设计总结 (9)附录 (11)1)系统原理图 (11)2)系统仿真图源程序 (13)一前言1.1数字电子钟的意义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, 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
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数字电子钟的应用数字钟已成为人们日常生活中: 必不可少的必需品, 广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所, 给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术, 使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点, 它还用于计时自动报时及自动控制的领域。
二总体方案设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
基于单片机的数字钟设计摘要汇总
基于单片机的数字钟的设计与实现摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本次做的数字钟是以单片机（ATMEGA16）为核心，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等。
数字时钟采用了性能优秀的ATMEGA16，结合了共阴极LED、数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器，这些元件来控制时钟的显示、调整和校对。
通过multisim软件进行仿真制作，达到制作简易数字钟的目的。
数字时钟能够准确显示时间（显示格式为时时：分分，24小时制），而且可以显示年、月、日、时、分、秒、周。
其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
关键词：ATMEGA16；数码管显示；键盘输入；USB接口电源BASED ON SINGLE-CHIP DIGITAL CLOCK DESIGN ANDIMPLEMENTATIONABSTRACTIn recent years, with the field of computer penetration in the community and the development of large-scale integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening.It is particularly suited to control systems and, more widely used in automatic control, intelligent of instruments, meters, data acquisition, military products, as well as household appliances and other fields. single-chip microcomputer often use as a core component,in accordance with the specific hardware architecture, as well as application-specific features of the software object to be perfect.This article is based on single-chip digital clock (ATMEGA16) as the core, because it has a strong functions, small size, low power consumption, cheap, reliable and easy to use and so on. Digital Clock using the excellent performance of ATMEGA16, combined with a total of cathode LED, digital displays, BCD-latch / 7 decoder / driver, these components to control the clock display, adjustment and proofing. Through the production of multisim simulation software to create simple digital clock purposes. Able to accurately show the number of clock time (display format hh: mm: seconds seconds, 24-hour system), and can display year, month, day, hour, minute, second, week. Difficult part of the hardware is the choice of components, layout and welding.Key words: ATMEGA16; digital tube display; keyboard input; USB port power supply目录1 前言 (1)2 系统设计 (2)2.1 电路组成及工作原理 (2)2.2 硬件部分 (2)2.2.1 单片机系统 (2)2.2.2 A TMEGA16的主要性能参数： (3)2.3 显示部分 (3)2.3.1 LED显示结构与原理 (3)2.3.2 LED显示器接口及显示方式 (4)2.4 键盘工作模块 (5)2.4.1 独立式按键结构 (6)2.4.2 独立式按键的软件结构 (6)2.5 USB接口电源 (6)2.6 74HC595驱动模块 (7)2.7 DS1302时钟实现模块 (7)2.7.1 DS1302简介 (7)2.7.2 DS1302与CPU的连接 (8)3 硬件实现及单元电路设计 (9)3.1主板电路的设计 (9)3.2外部电路的设计 (11)4 软件设计 (13)4.1 软件设计思路 (13)4.2 程序文件 (13)5 系统调试 (27)5.1 硬件调试 (27)5.2 软件调试 (27)6 结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 前言单片机自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。
基于单片机的多功能数字钟的设计与实现
基于单片机的多功能数字钟的设计与实现摘要：本文介绍了一种基于单片机的多功能数字钟的设计与实现。
该数字钟具有时间显示、闹钟、倒计时、温度显示等多种功能，并且在设计中采用了数字电子管显示，使得时间显示更加清晰明了。
此外，本文还对数字钟的硬件和软件设计进行了详细的讲解，为读者提供了一定的参考和借鉴价值。
关键词：单片机；数字钟；时间显示；闹钟；倒计时；温度显示 1. 引言数字钟作为一种常见的计时设备，已经广泛应用于生活中的各个方面。
随着技术的不断发展，数字钟的功能也越来越多样化和智能化。
本文将介绍一种基于单片机的多功能数字钟的设计与实现，该数字钟具有时间显示、闹钟、倒计时、温度显示等多种功能，并且在设计中采用了数字电子管显示，使得时间显示更加清晰明了。
2. 硬件设计2.1 主控制器本文采用AT89C51单片机作为主控制器，其主频为11.0592MHz。
单片机具有丰富的外设资源，可以很方便地实现数字钟的各种功能。
2.2 显示模块数字钟采用4位共阳数码管进行时间、温度等信息的显示。
数码管选用型号为TM1637，具有低功耗、高亮度、长寿命等特点。
数码管的控制线接口分别为CLK、DIO。
2.3 温度传感器本文采用DS18B20数字温度传感器对环境温度进行测量。
DS18B20具有精度高、精度稳定、响应速度快等特点，可以满足数字钟的温度显示需求。
2.4 功能按键数字钟采用4个功能按键，分别为闹钟设置键、倒计时设置键、温度显示键、复位键。
3. 软件设计3.1 时间显示程序中通过时钟中断来实现时间的显示和更新。
时钟中断周期为1s，每次中断时，将当前时间显示在数码管上。
具体实现过程如下： ```cvoid Timer0() interrupt 1{TH0 = (65536 - 11059200/12/1000)/256;TL0 = (65536 - 11059200/12/1000)%256;if(++timeCount == 1000){timeCount = 0;Time_Get();Display_Time();}}3.2 闹钟数字钟具有闹钟功能，用户可以通过按下闹钟设置键来设置闹钟时间。
基于单片机的多功能数字钟的设计
一、概述现代社会，时间被视为人们生活的重要组成部分。
而数字钟作为时间的一种展现形式，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
基于单片机的多功能数字钟设计，将为人们提供更加准确、便捷、多功能的时间展现方式，满足人们对时间的精准要求，同时也为人们的生活带来更多便利。
二、设计目标1. 实现精准的时间显示功能，包括时、分、秒的显示；2. 实现对日期的显示，包括年、月、日的显示；3. 实现多种报时功能，如定时报时、闹钟报时等；4. 实现多种显示效果，如渐变显示、闪烁显示等；5. 实现对时间的调整功能，包括校时、调整日期等；6. 实现对亮度的调节功能，适应不同环境下的使用需求。
三、设计思路1. 硬件设计1.1 硬件采用单片机作为核心控制器，通过外部晶振提供时钟信号；1.2 采用数码管作为显示设备，通过单片机控制数码管进行时间、日期的显示；1.3 通过按钮、旋钮等输入设备，实现时间调节、报时设置等操作；1.4 通过EEPROM等存储设备，实现时间、设置的存储和读取功能；1.5 通过光敏电阻等光敏传感器，实现对环境光强的检测，调节数码管显示亮度。
2. 软件设计2.1 设计合理的时钟系统，确保时间的准确显示；2.2 设计报时功能模块，实现定时报时、闹钟报时等功能；2.3 设计显示控制模块，实现数字、日期的显示效果控制；2.4 设计操作响应模块，实现对按钮、旋钮等输入设备的操作响应；2.5 设计存储管理模块，实现时间、设置数据的存储和读取功能；2.6 设计光敏控制模块，实现对数码管显示亮度的实时调节。
四、实现方法1. 硬件设计1.1 选择合适的单片机作为核心控制器，根据需要进行外围电路的设计；1.2 选择合适的数码管作为显示设备，设计驱动电路以及显示控制电路；1.3 选择合适的按钮、旋钮等输入设备，设计输入电路以及操作响应电路；1.4 选择合适的EEPROM芯片，设计存储管理电路实现数据的存储和读取；1.5 选择合适的光敏电阻或光敏二极管，设计光敏控制电路实现显示亮度的调节。
基于PIC单片机的数字式新型闹钟技术研究
研究基于单片机控制的新型闹钟，既可以满足现代都市生活的日常需求，又能对生活的周边环境温度进行即时监测，对于快节奏的现代生活也能够很好适应。
而且，单片机控制的基于单总线数字温度传感器、实时时钟具有温度时间显示的闹钟系统，具有低碳节能、结构简单、开发快捷、成本低廉等优点，可以广泛运用于都市生活的很多领域，因此有广阔的运用空间，具有较大的推广价值[1]。
另一方面，大学生科技创业是时代发展的一个必然趋势。
本项目作为大学生科技创业项目，在鼓励大学生进行科技创新的同时，相关知识涉及到PIC单片机、电子电路设计、测量技术、温度信号采集与分析等课程，这对培养大学生的创业精神和动手能力以及对社会的适应能力，对全面落实贵阳市委书记李军同志“突出实用、服务本地”的重要指示精神具有现实意义。
1设计思路该项目研究的主要思路：以PIC单片机为基础，拟通过设置PIC 单片机的系统时钟来控制数字温度计的工作，使得直接输出的数字信号以并行通信的方式与单片机进行数据通信，根据闹钟或温度上下限报警输出不同频率的脉冲，使得蜂鸣器发出不同频率的声音，并且显示的时钟和温度数据可靠、准确，从而能够简化信号采集系统的电路结构[2]。
另外，在设计电路时，还必须考虑被控对象特点、传感器件与单片机接口电路等问题，同时还要兼顾考虑控制算法的有效性、合理性与简洁性。
2主要内容本项目采用DS1302时钟芯片来单独实现时钟功能，可以让结构简单紧凑，可以降低成本，但是这样不仅会让编程冗杂，还会占用更多的I/O口，单片机和数字芯片结合使用，还能减少单片机的工作量，使电路不单纯的只依赖于单片机工作。
图1数字式闹钟电路图在设计中，实现的主要功能模块包含：温度检测模块、LCD显示模块、声光报警模块和键盘模块等[3]。
这样一来，本项目设计的新型闹钟就具备高性能、低功耗接口简单、抗干扰性强的优点，对外部温度检测和显示可靠，极大地简化了系统结构、减小了布线工作量,降低了产品成本。
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2014 年第 1 期
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数字时钟是真正实现了对时、 分、 秒进行数字显示 摘 要： 数字时钟是为了满足人们对精确度的更高要求应运而生的。 的计时装置， 并具有成本低、 构造简单以及易于携带等多个优点。 本文介绍了单片机数字时钟的系统设计， 包括软件设计与 以此为以后的相关研究提供借鉴。 硬件设计等， 并对系统进行了调试， 调试 关键词： 单片机； 数字时钟； 设计；
。 当两者都没有到整点时， 就要返回到主程序继续完 2.4 秒表显示子程序设计
2014 年第 1 期
成下一个操作。
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秒表显示子程序与时 钟显示子 程序在设计上有 很大共同之处， 两者的最大区别在于前者比后者增加 了延时程序，这样就能够保证 LED 数码管显示秒表 并保持 2 秒钟。 当去掉延时程序时， 秒表 计时的数字， 计时的结果将不再为固定不动的显示，而是被覆盖。 因此， 延时程序对于秒表显示子程序来说有着十分重 要的作用。 3 系统调试 3.1 电路连接部分测试 电路连接部分 测试的 第一步 就是要检查所有的 这为之后的调试工作提供了 器件自身可否正常工作， 第二步就是要画出正确的元器件引脚图， 并按 保证[4]。 照引脚图进行正确的连接。 最后就是要借助万用表测 这样可以为单片机 试所有的导线是否可以正常导通， 之后的工作做好准备。 3.2 数字时钟实物的运行与调试 数字时钟实物的调试主要分为两大部分， 第一部 前者指 分为软件部分的调试， 第二部分为实物调试[5]。 以此 的是在单片机开发综合实验装置上做硬件仿真， 来检验程序可否按照预想的运行。当试运行结束后， 就要按照时钟的实际运行状态作出针对性的修改。 当 进行实物调试时，需要在确定线路完好后接入 5V 电 源进行调试。 若接入 5V 电源后， 出现数码管显示不清 晰， 并且出现亮度偏低的情况时， 就表 明单片机 管脚 无法驱动数码管。 这就需要在 的输出电流过小， 所以， P1 的各个端口并联一个 1K 的电阻 来保证 通过数码 管的电流不至于偏低[6]。 4 总结 本文将单片机 AT89C51 作为本次研究的核心控 制器，其中单片机的作用主要为 保障硬件 电路的稳 定，并最大限度地降低电磁以及其他因素的干扰， 以 及尽可能地发挥出软件编程的巨大优势。 科技的不断发 展为单 片机数字时钟的发展提供 在未来的时间里单片机数字时钟必将得 了一大助力， 到进一步的发展。
主要包括数码管输出显示电路、按键输 入电路以及最小系统三大部分。 1.1 单片机和外围总体电路 本次设计将 Atmel 公司生产制造的 AT89C51 单片机作为主要的研究部分之 一，该部分往往是整个控制系统的最关 它不仅能够用于数值计算， 同时 键部件， 还能够控制整个系统，并能够对系统每 一时刻的输出量和 输入 量 进行反馈 ， 最 终实现自动控制的目的。 1.2 数码管显示电路 数码管显示电路通常会采用动态显
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程序的编写往往都会按照相应的流程图， 并且流 因此源程序的设计与流程 程图也会体现出设计要求， 图两者之间有着紧密的联系。 软件设计的总体框架为 主程序，所以要想使得整个程序不存在设计问题， 就
杨清林， 男， 济南 人， 本科， 助教， 作者 简介： 1982 年出 生， 研究方向： 电子信息类。
浅
2 系统软件设计 2.1 系统主程序设计
谈单片机数字时钟的设计
济南职业学院 杨清林 必须要保证主程序流程图的准确性。 2.2 时间控制子程序 时间控制子程序中，要借助定时器 TO 中断， 第 一步要先给 TO 装入初值 3CBOH， 通常情况下产生一 次中断需要 50m/s[TO 中断入口执行中断程序。要想尽可能地 就必 减小程序在两次中断间执行所产生的时间误差， 须要将重装的初值限定为 3CC2H。随后便进行循环 计数环节。 2.3 整点报时子程序设计 整点报时 子程序 在设计过程中的 第一步就是要 当两者都是 0 时， 则向输出口 P3. 检查分与秒的指向。 4 输出低 电平， 以此来使蜂鸣器出 声， 并 坚持 1 秒 钟
参考文献： 彭喜元， 姜守达， 乔立岩 .新编 MCS-51 单片机 [1]张毅刚， 应用设计[M].哈尔滨:哈尔滨上业大学出版社， 2004. [2]需思孝， 冯育氏. 单片机系统设计及上程应用 [M].陕西 : 西安电子科技大学出版社， 2005. 蒋大明， 杨世武等单片机原理与应 用[M].北京 : [3]戴胜华， 清华大学出版社， 北京交通大学出版社， 2006.
计时工具自问世至今已经有很长一 段历史了，一直以来它都在人们日常生 活生产中发挥着十分重要的作用。科学 技术的不断发展为各种新型时钟的问世 提供了先决条件，数字时钟就是其中之 一。 数字时钟能够精确地表示时、 分、 秒， 至今已经普遍应用到各类行业以及公共 场所，时钟的数字化更为人们的生活带 来了极大的便利，所以对时钟进行研究 有着十分重要的现实意义。 1 系统硬件设计 通常情况下，数字时钟的硬件部分
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也就是 示方式。整个电路采用了三位共阴的数码管， 将发光二极管的阴极部分都连接起来， 作为它们的公 共端， 而将发光二极管的阳极单独引出， 此时将阳极 与高电平相连后， 相应的数码段就会发亮。所以要想 显示出不同的数字， 只需通过分别控制各数码段的发 光二极管的亮灭状态即可。 将两个三位的共阴数码管 接到输出口上， 的 a-dp 的所有的同名端连接到一起， 那么每一时刻数码管将仅会显示相同的字符 。