基于单片机的时钟控制器设计
基于单片机的可编程作息时刻控制器的设计
目录第一章引言 (3)选题背景及其意义 (3)877A单片机的介绍 (3)设计要求及其功能 (4)本设计实现的功能 (4)第二章系统整体方案 (5)系统整体方案框图 (5)设计要求 (5)按照设计要求画出系统框图 (5)控制系统时刻分析表 (6)处置器的选择 (6)时钟芯片的选择 (7)液晶显示器的选择 (7)第三章硬件部份的设计 (7)系统部份 (7)键盘接口电路 (8)显示部份 (9)第四章控制系统软件部份 (10)软件介绍 (10)程序流程图 (11)按键的扫描子程序 (12)铃声控制程序 (12)仿真电路 (13)第五章总结 (15)参考文献 (16)致谢 (16)基于单片机的可编程作息时刻控制器的设计何欢（伊犁师范学院电子与信息工程学院电子信息科学与技术09-2班，新疆伊宁市 835000）摘要：本设计是作息时刻控制器，由单片机最小系统、按键模块、数码管显示模块、铃声模块组成。
采用PIC16F877A单片机、主频4MHZ晶振，通过按键STATE、TEN、UNIT控制时刻的校正时刻和铃声设定；数码管显示模块用来显示时刻，显示格式为“时分”，并能够按照需要显示年、月、日，由数码管小数点闪动作为秒计数；铃声模块进行到时提示并出相应动作：发光二极管闪亮，同时播放音乐。
时钟芯片采用的是DS1302，此芯片是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，其内含有一个实不时钟/日历和31 字节静态RAM，并通过简单的串行接口与单片机进行通信。
实不时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每一个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。
DS1302 工作时功耗很低，维持数据和时钟信息时功率小于1mW。
该设计采用C语言编写程序，由于汇编语言的移植性比较差，而C语言则比较灵活，许多子函数都能够直接移植过去。
关键词：PIC16F877A单片机;晶振;液晶显示器;源程序Based on single chip microcomputer controller design ofprogrammable calendarHehuan(ili normal college of electronic and information engineering college of electronic information science and technology 09-2 class, xinjiang yining city, 835000 )Abstract：This is the time schedule controller designed by single chip microcomputer minimum system module, buttons, digital tube display module, alarm module. Using PIC16F877A MCU, 4 MHZ crystal vibration main frequency, through the button STATE, TEN, UNIT control time correction time and set ring; Digital tube display module is used to display time, display format of"time", and can according to need to display year, month, day, by the digital tube decimal counting flashing as seconds; Bell module to remind and make the corresponding action: light-emitting diodes, play music at the same time.Used clock chip DS1302, this chip is DALLAS company to launch a trickle charging the clock chip, containing a real-time clock/calendar and 31 bytes static RAM, and communicate with single chip microcomputer with simple serial interface. Real-time clock/calendar circuit provides seconds, minutes, and information day, date, month, year, number of days per month and leap year the number of days can be automatically adjusted, clock operation by an AM/PM indicator decided to adopt 12 or 24 hour format. DS1302 power consumption is low, while working to keep data and clock information when the power is less than 1 mw.This design USES the C language program, due to the portability of assembly language, but C is more flexible, Many functions can be directly transplanted in the past.Keywords: PIC16F877A MCU;crystals and liquid crystal display; the source program第一章引言选题背景和意义自从人类学会计时开始，计时方式由在木棍和骨头上刻标记，随着人类的智慧的进展，到后面利用计时工具不断的改良，由最开始的圭表、日晷、漏壶、漏箭、机械闹钟、秒表、沙漏、怀表、自摆钟、石英钟等。
基于51单片机的多功能电子钟设计
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。
接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。
基于单片机电子时钟的设计与实现
基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟，能够准确显示时间并能够进行设置和调整。
二、硬件设计1.时钟部分：采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分：使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分：设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分：采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能：通过按键可以设置当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。
b.时间调整功能：通过按键可以调整当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。
c.时间显示功能：通过数码管可以实时显示当前的时间。
2.代码实现以C语言为例，以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例：```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat，=(DS18B20<<i); // 读取数据位，存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0)，0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0)，0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0)，0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0)，0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现，可以实现一个基于单片机的电子时钟。
基于51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计
摘要：本文论述了基于51单片机的电子时钟设计，包括硬件设计与软件编程。
其中，硬件设计包括基本指示灯、DS1302时钟芯片等的选择与连接，时钟电路、晶振电路的设计等。
软件编程包括时钟显示的实现，时钟校准、闹钟等功能的实现等。
本设计具有精度高、操作简便、易于实现等特点，可广泛应用于各种场合。
关键词：51单片机；电子时钟；硬件设计；软件编程
前言
随着人们生活水平的提高，电子时钟已经成为人们生活中必不可少的物品，目前市场上各种类型的电子时钟层出不穷。
本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟，采用DS1302时钟芯片作为时钟驱动芯片，实现了时钟的准确显示、校准、闹钟等功能。
硬件设计
硬件设计主要包括控制器、时钟驱动、显示装置以及电源。
本设计采用了AT89C51单片机作为控制器，一块DS1302时钟芯片作为时钟驱动，LED数字管作为显示装置。
同时，本设计采用了USB供电方式，其电源电压为5V。
软件编程
软件编程主要包括时钟显示、时钟校准、闹钟功能的实现等。
时钟显示采用了动态显示方式，实现了时间的精确定位。
同时，本设计还具有时钟校准功能，在程序接通时，可自动对时钟进行校准，保证时钟的精确度。
此外，本设计还具有设置闹钟的功能，用户可在指定时间响起闹钟。
结论本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟。
通过对硬件设计、软件编程的设计与实现，使得该产品能够准确显示时间，保证了时钟的稳定性，满足了时间的要求，目前已
得到广泛应用。
基于51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器，由于其性能稳定、易于编程和成本相对较低的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
在现代社会，电子时钟已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。
随着科技的不断发展，电子时钟在功能和外观上都得到了极大的提升，如今的电子时钟不仅可以显示时间，还能设置闹钟、定时、显示温湿度等功能。
本文通过对51单片机的应用和实践，设计了一款功能丰富的电子时钟，旨在探讨如何利用51单片机实现电子时钟的设计与制作过程。
首先，我们将介绍51单片机的基本原理和特点。
51单片机是一种8位微控制器，由Intel公司于1980年推出，至今已有数十年的历史。
它采用哈佛结构，具有较高的工作速度和稳定性，适合用于各种嵌入式系统。
51单片机的指令系统简单，易于学习和掌握，因此被广泛用于各种嵌入式应用中。
除此之外，51单片机的外围设备丰富，可以通过外部扩展模块实现各种功能，如串口通信、定时器、数模转换等，这也为我们设计电子时钟提供了便利。
其次，我们将详细介绍基于51单片机的电子时钟的设计和实现过程。
电子时钟主要由时钟模块、显示模块、闹钟模块等部分组成，通过合理的接线和程序设计实现各种功能。
首先，我们设计时钟模块，通过外部晶振产生时钟信号，并利用51单片机的定时器模块实现时间的精确计算和显示。
同时，我们还设计了显示模块，采用数码管或液晶屏显示时间和日期信息，通过数字或字符的组合，使信息直观清晰。
此外，闹钟模块也是电子时钟的重要功能之一，我们可以设置闹钟时间，并在设定时间触发闹钟功能，提醒用户。
通过合理的程序设计，我们可以实现电子时钟的各种功能，并提升用户体验。
最后，我们将讨论基于51单片机的电子时钟在实际生活中的应用前景和发展趋势。
随着智能家居的快速发展，电子时钟作为家庭必备的电子设备，其功能和外观需求也在不断提升。
未来，基于51单片机的电子时钟将会更加智能化，可以与手机、电视等智能设备联动，实现更多个性化的功能。
基于单片机的数字电子时钟设计
基于单片机的数字电子时钟设计数字电子时钟是一种非常常见的电子产品，它可以帮助我们实现精确的时间显示，让我们的生活更加方便。
随着科技的不断发展，数字电子时钟也在不断更新和发展，基于单片机的数字电子时钟已经成为当前最先进的技术之一。
本文将介绍基于单片机的数字电子时钟的设计原理和实现方法。
一、数字电子时钟的设计原理数字电子时钟的实现原理就是把时间信号转换成数字信号，再通过计算机芯片来显示时间。
其中，时间信号可以是电缆信号或者无线信号，并且也可以通过外部的控制电路进行调节。
而计算机芯片可以采用单片机、PLC控制器等方案进行设计。
基于单片机的数字电子时钟，可以使用数字时钟芯片和定时器芯片来完成。
数字时钟芯片是一种能够实现数据的统计、时钟显示等功能的IC芯片，通过将其与定时器芯片相连，就能够实现精确的时间统计和显示。
此外，在设计时还需要进行软硬件电路的优化和调试。
二、基于单片机的数字电子时钟的实现方法1、硬件设计基于单片机的数字电子时钟的硬件设计，主要包含单片机控制电路、显示电路、外设接口电路、供电电路、时钟芯片和定时器芯片等部分。
其中，时钟芯片用于提供精准的时间信号，定时器芯片则用于进行计时，而单片机和外设接口电路则用于控制整个数字电子时钟的功能。
另外，数字电子时钟还需要进行外观设计，通常采用的是数码管或液晶屏幕显示时间。
通过优化电路布局和参数匹配，可以有效地提高整个数字电子时钟的稳定性和精度。
2、软件设计在数字电子时钟的软件设计中，主要包含固件设计和操作系统设计两部分。
固件设计是指对单片机系统进行程序编写、调试和优化，以实现时钟的各种功能；而操作系统设计，则是对固件进行封装，建立起一套完整的操作环境，方便用户进行操作。
在固件设计中，需要考虑到时钟的显示、调节、闹钟、定时等多种功能的实现。
通常，这些功能都会涉及到多个模块和数据结构的设计，需要通过循序渐进的方式逐步实现。
在操作系统设计中，需要对时钟的各种操作进行封装，形成一套完整的操作界面。
基于51单片机的简易电子钟设计
基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确，电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机，旨在实现一个简易的电子钟，可以显示当前的时间，并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。
二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。
1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。
以1秒为一个时间单位，每当定时器0中断发生，就将时间加1，并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。
同时，根据用户按键的操作，可以调整时间的设定。
2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏，通过51单片机的IO口与LCD连接。
可以显示当前时间和设置的闹钟时间。
初次上电或者重置后，LCD显示时间为00:00:00，通过定时器中断和键盘操作，实现时间的更新和设定闹钟功能。
3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上，用于用户进行时间的调整和设置闹钟。
通过查询键盘的按键状态，根据按键的不同操作，实现时间的调整和闹钟设定功能。
4.中断模块中断模块采用定时器0的中断，用于1秒的定时更新时间。
同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。
三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。
2.设置定时器，每1秒产生一次中断。
3.初始化LCD显示屏，显示初始时间00:00:00。
4.查询键盘状态，判断是否有按键按下。
5.如果按键被按下，根据不同按键的功能进行相应的操作：-功能键：设置、调整、确认。
-数字键：根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。
6.根据定时器的中断，更新时间的显示。
7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同，如果相同，则触发闹钟，进行提示。
8.循环执行步骤4-7，实现连续的时间显示和按键操作。
四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间，并且实现时间的调整和闹钟设定功能。
但是由于硬件资源有限，只能实现基本的功能，不能进行其他高级功能的扩展，例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。
基于单片机的电子时钟设计
基于单片机的电子时钟设计电子时钟是人们日常生活中常见的设备之一，它不仅能够准确显示时间，还可以搭配其他功能，如闹钟、温度显示等。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计原理和步骤，并探讨其在现代生活中的应用。
一、设计原理基于单片机的电子时钟主要由以下几个模块组成：时钟模块、显示模块、控制模块和电源模块。
时钟模块负责获取当前时间并进行计时，显示模块用于将时间信息显示出来，控制模块用于处理用户的输入操作，电源模块为电子时钟提供稳定的电源。
1. 时钟模块时钟模块的核心是一个定时器，它可以定时触发中断，通过中断服务程序来更新时间。
在单片机中，我们可以使用定时器模块来实现这个功能，通过设定合适的定时器参数，可以实现从毫秒级到秒级的计时精度。
2. 显示模块显示模块通常采用数码管或者液晶显示屏来显示时间信息。
数码管可以直接显示数字，在低功耗和成本方面具有优势；液晶显示屏可以显示更多的信息，具有更好的可视角度和美观性。
在电子时钟中，我们可以通过控制显示模块的引脚，以适当的方式显示小时、分钟和秒数。
3. 控制模块控制模块主要用于处理用户的输入操作，如设置闹钟时间、调整时间等。
可以通过按键开关、旋转编码器或者触摸屏等方式来实现用户交互。
当用户按下按键或者滑动触摸屏时，控制模块会相应地改变时钟模块中的时间数据或者触发其他操作。
4. 电源模块电子时钟需要一个稳定的电源来工作，通常使用交流电转直流电的方式进行供电。
电源模块可以通过整流、滤波和稳压等电路来提供稳定的直流电源。
二、设计步骤基于单片机的电子时钟的设计步骤如下：1. 确定需求和功能：首先需要明确设计的需求和功能，包括显示方式、时间格式、附加功能等。
2. 选择单片机：根据需求选择适合的单片机型号，考虑处理性能、存储空间、外设接口等因素。
3. 设计电路图：根据选择的单片机和其他模块，设计电子时钟的电路图。
包括时钟模块、显示模块、控制模块和电源模块的连接方式。
4. 编写源代码：根据电路图和功能需求，编写单片机的源代码。
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时钟控制器设计任务书1.设计目的与要求设计出一个用于数字时钟的控制器，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）显示：可以显示时、分和秒（2）调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调（3）时间日误差< 2秒（4）增加整点报时功能（5）增加闹钟任意设定功能2．设计容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出；3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4．答辩在规定时间，完成叙述并回答问题。
目录1.引言 (1)2 总体设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 方案确立 (1)2.3 设计方框图 (2)3 设计原理分析 (2)3.1 系统硬件电路设计 (2)3.2 主控器件AT89S51 (2)3.3 译码器74HC245 (3)3.4 显示电路…………………………………………………………………3-3.5 按键电路 (4)3.6 复位电路 (4)3.7 蜂鸣电路 (5)3.8 时钟电路 (5)3.9 总体原理图 (5)3.10程序框图 (5)4 结束语 (7)参考文献 (8)附录1 电路总原理图 (9)附录2 总程序 (10)基于单片机控制的时钟控制器摘要：本设计以Atmel公司的AT89S51单片机为控制系统的核心，模型采用单片机作为主控制器，以汇编语言为程序设计的基础，设计的一个用两个四位一体数码管串口显示的时钟控制电路，包含了时钟控制电路的基本功能：数码显示，时间调整，闹钟设定，秒表显示等，按照二十四小时循环，具有调节方便，简单实用，可靠性强的优点，有很高的利用价值。
关键词：单片机AT89C51 74LS245 数码管1 引言数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒及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。
为了适应时代的潮流，本设计采用AT89S51单片机为核心，使得计时的精度有了很大的提高，而且调节也变的简单实用，采用数字显示也跟加的直观方便。
2 总体设计方案2.1 设计思路本设计采用AT89S51单片机为控制核心，产生精确的时钟震荡，来控制数码管显示电路来进行数码显示，外围电路主要有复位电路，震荡电路，按键电路，显示电路，蜂鸣电路组成；复位电路可及时的对单片机进行复位，恢复到初始的状态，震荡电路主要用于计数，定时，产生合适的波特率，按键电路主要是给人们提供一个合适的人机对话的界面，方便人们进行实时的调节，显示电路主要用于数码的显示，蜂鸣电路用于闹铃设定等辅助功能。
2.2 方案确立本设计主要有包含了时钟电路，按键扫描，显示电路等几个部分。
由单片机实现时钟功能单片机部具有定时器，可方便实现定时功能。
按键电路：键盘分为矩阵式键盘扫描电路和独立式按键电路。
矩阵式键盘电路，此类键盘是采用行列扫描方式，优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目，缺点是电路复杂且会加大编程难度。
独立按键电路，每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。
缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多，优点是电路设计简单，且编程极其容易。
由于该系统采用了常规钟表式的校对方式，用键较少，系统资源足够用，故采用了独立按键电路。
显示电路分为：静态显示法与动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，又考虑到时钟显示只有6位，且系统没有其它复杂的处理任务，所以决定采用动态显示法。
2.3 硬件设计方框图电路的设计以AT89S51单片机为核心，包含了按键电路，复位电路，震荡电路，数码显示电路，整点报时电路等一系列独立环节，下面介绍一下电路设计过程中的总体框图，如图1所示。
图1 时钟电路总体框图3 设计原理分析用AT89S51单片机控制的数字时钟电路，外接震荡电路，按键电路，显示电路，蜂鸣电路等：用单片机电路P0口来输出7段码数据，P2.0～P2.5口作列扫描输出；按键用P1口控制，分别用于调节时,分,以及秒表和闹钟的设定；P1.7口接5V的小蜂鸣器，用于按键发音以及定时提醒，整点报时提醒等；采用74HC245作为数码管的段码驱动，为了提供共阳LED数码管的列扫描驱动电压，用三极管8550做电源的驱动输出；采用12MHZ晶振，可提高秒计时的精确性；在软件设计方面，应完成时钟控制电路的各项要求。
3.1 系统硬件电路设计系统硬件电路主要组成：主控制器AT89S52、译码器74HC245、显示电路、蜂鸣器电路，复位电路时钟电路。
3.2 主控器件AT89C51AT89S51是一款低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片含4k Bytes ISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、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，芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
管脚如图2所示。
图2 DIP-40封装89C51引脚图3.3译码器74LS24574LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。
74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。
当89S51单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。
当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输;（接收）DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输；（发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。
P0口与74LS245输入端相连,E端接地，保证数据线畅通。
管脚如图3所示。
图3 74LS245管脚图3.4 显示电路LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
这种显示块有共阴与共阳两种结构。
共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮。
共阳极LED显示块的放光二极管阳极并接。
显示块与单片机接口非常容易，只要将一个8位并行输出口语显示块的发光二极管引脚相连即可（AT89S51需要加上拉电阻）。
此次电路采用2个4位共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P2.0～P2.7来实现。
如图4所示。
图4 74LS245驱动段码显示电路图3.5 按键电路按键调节电路有四个独立的按键接到P1口的P1.0—P1.3端口，控制着电路的调时，调分以及秒表功能和闹钟的设定。
具体电路如下图5所示。
图5 按键电路图3.6 复位电路AT89S51单片机的复位电路，如图5所示中左边电路。
在RESET输入端出现高电平时实现复位和初始化。
在震荡器运行的情况下，要实现复位操作，必须使RST引脚至少保持两个机器周期的高电平。
在CPU在第二个机器周期执行部复位操作，以后每一个机器周期重复一次，直至RST端电平变低复位期间不产生ALE信号。
当RST引脚返回低电平以后，CPU从0地址开始执行程序。
3.7 蜂鸣电路蜂鸣器是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。
三极管8550作蜂鸣器的驱动，增加了蜂鸣器的驱动电流。
蜂鸣器的正极性的一端接到三极管的集电极，另一端连接到地，三极管的基极由单片机的P1.7管脚控制，底电平时蜂鸣器响，高电平时不响。
另外，蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整P1.7管脚的置低时间及输出的波形进行控制。
蜂鸣器的连接电路的原理图如图5所示。
3.8 时钟电路AT89S51部片有一个由反相放大器构成的振荡电路，XTAL1和XTAL2分别为震荡电路的输入端和输出端。
时钟可以由部方式产生或外部方式产生。
在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，部震荡电路就产生自己震荡。
定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。
外部方式的时钟电路，XTAL1接地，XTAL2接外部振荡器。
一般要求输入方波信号的频率低于33Mhz。
本文设计的系统采用的是部方式的时钟电路。
如图6所示。
图6 时钟电路原理图3.9 总体原理图见附录13.10程序框图主程序如图7所示首先是初始化部分,主要是计时单元清零，中断初始化，启动定时器工作，然后是调用显示子程序，接着是判断有无按键。
无按键则回到调用显示子程序处；有按键，则执行按键处理子程序，执行完后回到调用显示子程序处，重复循环。
定时器T0中断如图8所示图7 主程序流程图图8 中断程序流程图4 结束语三周实习很快就过去了，通过自行设计、焊接和调试一个单片机系统，我熟悉了单片机基本的开发流程和单片机的深入学习。
在完成这个设计的同时，我复习了书本上的许多相关容，受益匪浅。
因此我在获得理论知识的同时，实践中也获得了许多书本上没有的东西。
提高了调试以及查找并解决问题的能力，我深入了解了焊普通元件与电路元件的技巧、数字时钟的工作原理及其它各电路元件的作用等。
这些知识不仅在课堂上有效，对以后的学习工作有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。
实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。
没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。
最后，感老师对我们这次实习的辛勤指导和帮助。
参考文献[1] 光飞,楼然苗,佳文编著.单片机课程设计实例指导.:航空航天大学. 2004[2] 黄仁欣主编.单片机原理及应用技术. ：清华大学. 2005.[3] 高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计.:电子工业. 2002[4] 肖玲妮.印刷电路板设计教程.[M].:清华大学,2003.[5] 康华光.电子技术基础.[M].;高等教育,2006.[6] 余小平等.电子系统设计.[M].:航空航天大学,2007.附录1：电路总原理图附录2：总程序ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP INIT0START: MOV 70H,#0MOV 71H,#0MOV 72H,#0MOV 73H,#0MOV 74H,#0MOV 75H,#0MOV 76H,#0MOV 77H,#0MOV 78H,#0MOV 79H,#0MOV 7AH,#0MOV 7BH,#0MOV 7CH,#0MOV 7DH,#0MOV 7EH,#0MOV 72H,#0AH ;对连字符进行装值MOV 75H,#0AHMOV 60H,#0MOV 61H,#0MOV 63H,#0MOV 64H,#0CLR P1.7MOV TMOD,#01H ;选择定时器/计数器T0的方式1MOV TL0,#0B0H ;对低位赋初值MOV TH0,#03CH ;高位赋初值SETB EASETB ET0SETB TR0START1: LCALL SCANLCALL KEYSCANSJMP START1DL1MS: MOV R6,#14H ;延时1子程序DL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RET DELAY: MOV R6,#10D1: MOV R7,#30DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETDL20MS: ACALL SCAN ;延时20ms子程序ACALL SCANACALL SCANRET;整点报时将秒和分的单元与零比较SCAN: MOV A,7EH ;7F单元的容为0CJNE A,79H,NEXTMOV A,7DHCJNE A,7AH,NEXTSETB P1.7AJMP NEXT1NEXT: CLR P1.7NEXT1:MOV A,79HCJNE A,#0,NEXT2MOV A,78HCJNE A,#0,NEXT2SETB P1.7LJMP NEXT3NEXT2:CLR P1.7;数码管总显示程序开始分两部分;校正时间和数码管正常工作的显示程序NEXT3: MOV A,78HMOV B,#0AHDIV AB ;时间秒的十位送给A，时间秒的个位送BMOV 71H,A ;时间秒要显示的十位MOV 70H,B ;时间秒要显示的个位MOV A,79HMOV B,#0AHDIV AB ;时间分的十位送给A，时间分的个位送BMOV 74H,A ;时间分要显示的十位送地址MOV 73H,B ;时间分要显示的个位送地址MOV A,7AHMOV B,#0AHDIV AB ;时间时的十位送给A，时间时的个位送BMOV 77H,A ;时间时显示的十位送地址MOV 76H,B ;时间时要显示的个位送地址MOV R1,#70HMOV R5,#0FEHMOV R3,#09HSCAN1: MOV A,R5 ;数码管正常工作的显示程序MOV P2,AMOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTR ;对字段表取值显示MOV P0,AMOV A,R5LCALL DL1MSINC R1MOV A,R5RL AMOV R5,ADJNZ R3,SCAN1MOV P2,#00HMOV P0,#00HJB P1.3,QQLCALL DL1MSJB P1.3,QQHERE: JNB P1.3,HERESJMP LOOP1QQ: LJMP LASTLOOP1:JB P1.1,LOOP2LCALL DL1MSJB P1.1,LOOP2HERE1:JNB P1.1,HERE1INC 7DHMOV A,7DHCJNE A,#18H,LOOP2MOV 7DH,#00H LOOP2:JB P1.2,LOOP3LCALL DL1MSJB P1.2,LASTHERE3:JNB P1.2,HERE3INC 7EHMOV A,7EHCJNE A,#3CH,LOOP3MOV 7EH,#00H;调制闹铃的时间显示LOOP3: MOV DPTR,#TAB MOV A,7DHMOV B,#10DIV ABMOV 64H,AMOV 63H,BMOV A,7EHMOV B,#10DIV ABMOV 61H,AMOV 60H,BMOV P2,#0F7HMOV A,60HMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYMOV P2,#0EFHMOV A,61HMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYMOV P2,#0DFHMOV P0,#40HLCALL DELAYMOV P2,#0BFHMOV A,63HMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYMOV P2,#07FHMOV A,64HMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYJB P1.3,LOOP4LCALL DL1MSJB P1.3,LOOP4HERE4:JNB P1.3,HERE4LJMP LASTLOOP4:LJMP LOOP1LAST: RET ;"0~9"和"-"的字段表TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7 FH,6FH,40H;定时/计数器T0中断程序INIT0: PUSH ACCPUSH PSWCLR ET0CLR TR0MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#03CHSETB TR0INC 7BHMOV A,7BHCJNE A,#14H,OUTT0;50ms是否到20次，没有到就继续执行50ms的延时MOV 7BH,#00INC 78HMOV A,78HCJNE A,#3CH,OUTT0;一秒的延时是否计到60次，没有就继续执行MOV 78H,#00INC 79HMOV A,79HCJNE A,#3CH,OUTT0MOV 79H,#00INC 7AHMOV A,7AHCJNE A,#18H,OUTT0 ;60分钟的延时是否计到24次，没有就继续执行程序MOV 7AH,#00OUTT0: SETB ET0 ;启动定时器T0POP PSWPOP ACCRETI;按键处理程序KEYSCAN:CLR EAJNB P1.0,KEYSCAN0 ;P1.0有按键按下则跳转到子程序JNB P1.1,KEYSCAN1 ;P1.1有按键按下则跳转到子程序JNB P1.2,KEYSCAN2 ;P1.2有按键按下则跳转到子程序KEYOUT: SETB EARETKEYSCAN0:LCALL DL20MS ;20ms的延时消抖JB P1.0,KEYOUTWAIT0: JNB P1.0,WAIT0;判断按键是否松手，松手就往下执行程序INC 7CHMOV A,7CHCLR ET0CLR TR0CJNE A,#04H,KEYOUT ;按下第一次和第二次对时、分选定MOV 7CH,#00 ;按下第三次时就启动计时SETB ET0SETB TR0LJMP KEYOUTKEYSCAN1:LCALL DL20MS ;按键加一的程序JB P1.1,KEYOUTWAIT1: JNB P1.1,WAIT1MOV A,7CHCJNE A,#03H,KSCAN11 ;如果功能键按下则对时加一调整INC 78HMOV A,78HCJNE A,#60,KEYOUTMOV 78H,#00LJMP KEYOUTKSCAN11: CJNE A,#02H,KSCAN12INC 79HMOV A,79HCJNE A,#60,KEYOUT ;如果加到60则清零MOV 79H,#00LJMP KEYOUTKSCAN12:CJNE A,#01H,KEYOUTINC 7AH;如果功能键是按下第二次则对分进行加一调整MOV A,7AHCJNE A,#18H,KEYOUTMOV 7AH,#00LJMP KEYOUTKEYSCAN2:LCALL DL20MS ;延时消抖程序JB P1.2,KEYOUTWAIT2: JNB P1.2,WAIT2 ;判断是否放开按键MOV A,7CH;如果功能键是按下第一次对时进行减一CJNE A,#03H,KSCAN22DEC 78HMOV A,78HCJNE A,#00H,KEYOUTMOV 78H,#3BHLJMP KEYOUTKSCAN22:CJNE A,#02H,KSCAN23DEC 79HMOV A,79HCJNE A,#00H,KEYOUT1MOV 79H,#3BHLJMP KEYOUTKSCAN23:CJNE A,#01H,KEYOUT1DEC 7AHMOV A,7AH;如果功能键是按下第二次则对分进行减一CJNE A,#00H,KEYOUT1MOV 7AH,#17HLJMP KEYOUT1KEYOUT1: SETB EARETEND。