单片机电子时钟课程设计设计报告

单片机电子时钟设计

一、作品功能介绍

该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控， 6 位 LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24 小时计时显示, 能整时报时 , 能作为秒表使用 , 能定时闹铃 1 分钟。

功能介绍：

（1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00 。

（2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。

（3）定时时间为 1/100 秒，可采用定时器实现。

（4）采用 LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。

（5）采用 24 小时制，具有方便的时间调校功能。

（6）具有时钟和秒表的切换功能。

使用方法 :

开机后时钟在00:00:00起开始计时。

（1) 长按 P3.2 进入调分状态 : 分单元闪烁 , 按 P3.2 加 1, 按 P3.3 减 1. 再长按 P3.2 进入时调整状态 , 时单元闪烁 , 加减调整同调分 . 按长按退出调整状态。

（2) （2）按 P3.3 进入设定闹时状态 : 12:00: , 可进行分设定 , 按 P3.4 分加 1, 再按 P3.2

为时调整 , 按 P3.4 时加 1, 按 P3.3 调闹钟结束 . 在闹铃时可按P3.2 停闹 , 不按闹铃 1 分钟。

（3）按下 P3.4 进入秒表状态 : 再按 P3.4 秒表又启动 , 按 P3.4 暂停 , 再按 P3.4 秒表清零 ,

按P3.4 退出秒表回到时钟状态。

二、电路原理图

如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED 数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。

电子时钟原理图

各个模块设计

1. 单片机系统AT89S52

AT89S52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机，它完全兼容传统的 8051，8031 的指令系统，他的运行速度

要比 8051 快最高支持达 33MHz的晶体震荡器，在此系统中使用 12MHz的晶振。

AT89S52具有以下标准功能：8k 字节 Flash ，256 字节RAM， 32 位 I/O口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 / 计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下， CPU停止工作，允许 RAM、定时器 / 计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM内容被保存，振荡器被

冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止,,

主要性能：与 MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash 存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz 、三级加密程序存储器、32个可编程I/O 口线、三个 16 位定时器 / 计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。

2、显示模块

LED数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照共阴极( 负极 ) 或共阳极 ( 正极 ) 的方法连接，组成“ 8”字，再把发光二极管另一电极作笔段电极，

就构成了LED数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从0～9 的, 系列数字。同荧光数码管(VFD) 、辉光数码管(NRT)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、

寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TTL、 CMOS电路兼容等的数显器件。+、 - 分别表示公共阳极和公共阴极。a～g 是 7 个笔段电极， DP为小数点。另有一种字高为7． 6mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。

本系统利用 6 位 LED数码管显示时间，共阴极结构。LED数码管由7 段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。

3.按键模块

本设计中主要有三个控制按键，按键功能为：

（1）P3.2 为调时间模式，长按P3.2 进入调分状态: 分单元闪烁,

按 P3.2 加 1, 按 P3.3 减 1. 再长按 P3.2 进入时调整状态 ,

时单元闪烁 , 加减调整同调分. 按长按退出调整状态。

（2）按 P3.3 进入设定闹时状态 : 12:00: ,可进行分设定, 按

P3.4 分加 1, 再按 P3.2 为时调整 , 按 P3.4时加 1, 按 P3.3调闹

钟结束 . 在闹铃时可按 P3.2 停闹 , 不按闹铃 1 分钟。

（3）按下 P3.4 进入秒表状态 : 再按 P3.4秒表又启动 , 按 P3.4

暂停 , 再按 P3.4 秒表清零 , 按 P3.4 退出秒表回到时钟状态。

4．晶振模块

在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引

脚 XTAL2。而在芯片内部， XTAL1和 XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一

个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片

机的时钟脉冲信号。

晶振电路

三、程序设计

源程序代码

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;;AT89S52时钟程序;;

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*****************************************************************定时器T0、 T1溢出周期为50MS， T0 为秒计数用，T1 为调整时闪烁及秒表定时用，

P3.2 、 P3.3 、 P3.4 为调整按钮，P0 口为字符输出口，P2 为扫描口， P1.2 为蜂呜器口，采

用共阳显示管。

50H-55H 为闹钟定时单元，60H-65H 为秒表计时单元，70H-75H 为显示时间单元，76H-79H 为分时计时单元。

03H标志 =0 时钟闪烁， =1 秒表，05H=0，不闹铃，=1要闹铃.07H每秒改变一次,

用作间隔呜叫 .

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DISPFIRST EQU 30H ;显示首址存放单元

BELL EQU P1.2

CONBS EQU 2FH ;存放报时次数

CLOCK EQU 2DH

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中断入口程序

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ORG 0000H;程序执行开始地址

LJMP START ;跳到标号 START执行

ORG 0003H;外中断 0中断程序入口

RETI;外中断 0中断返回

ORG 000BH;定时器 T0 中断程序入口

LJMP INTT0 ;跳至 INTTO执行

ORG 0013H;外中断 1中断程序入口

RETI;外中断 1 中断返回

ORG 001BH;定时器 T1 中断程序入口

LJMP INTT1 ;跳至 INTT1 执行

ORG 0023H;串行中断程序入口地址

RETI;串行中断程序返回

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以下程序开始;;

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