基于Proteus的简易机械时钟的设计和仿真
89C51Proteus仿真数字闹钟报告
数字电子钟一、LED数字电子钟介绍一、设计LED数字电子钟的目的目前市场上提供的不管是机械钟仍是石英钟在晚上无照明的情形下都是不可见的。
要明白当前的时刻，必需先开灯，故较为不便。
此刻市场上也显现了一些电子钟，它以六只LED 数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违抗了人们传统的适应与理念，而且这种电子钟一样是采纳大型显示器件，适合于银行、车站等公开场合，且外观设计欠美观，很少进入百姓家庭，另外，不管是机械钟、石英钟仍是电子钟。
都存在着一起的问题：时刻误差。
针对以上存在的问题，咱们设计了一款采纳LED显示器件显示的电子时钟，有效克服了时钟存在的误差问题。
二、LED数字电子钟的特点和功能（1）、设计特点：本LED电子按时闹钟是一种基于单片机技术的多功能、多用途的电子产品，有电子时钟、按时闹铃功能。
采纳LED显示加倍直观，是一个比较有效的电子产品。
（2）、要紧功能：能够显示24小时制“不时—分分—秒秒”，LED显示；能够方便的设定定不时刻闹铃功能，预设定不时刻到将发出闹铃声；能够修改时钟时刻的时、分、秒。
二、系统整体方案及硬件设计1、整体方案设计本LED电子数字闹钟，是以单片机及外围接口电路作为核心硬件，辅之外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来设计并实现的。
依照AT89C51单片机的外围接口特点扩展成相应的硬件电路，然后依照单片机的指令设计出数字钟相应的软件，在利用软件来执行必然的程序实现数字钟的功能。
之因此用单片机来制作电子钟，是因为如此在设计制作简单而且功能多、精准度高，也可方便的扩充其他功能。
这次设计是利用AT89C51单片机为主控芯片，由七段数码管、晶振、电容、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和操纵的数字按时闹钟。
二、硬件设计整体的硬件系统结构框图如以下图所示：图1：硬件电路概念示用意图2：硬件电路框图3、主控芯片AT89C51AT89C51单片机由微处置器，存储器，I/O口和特殊功能寄放器SFR等部份组成。
基于Proteus的单片机实时时钟的仿真设计
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .12SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N I T 技术单片机技术应用于各行各业,是一种实用的智能型控制技术,单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展,成为当前教学和科研的热门技术。
本文详细介绍一种新型的单片机仿真软件Pr ot e us ,利用它可以实现单片机教学中很多面向端口、外围设备扩展控制型实验的仿真,提高教学效果,进一步缩短教学与工程实际的距离。
1Pr ot eus 简介Pr ot eus I SI S 是英国L a bce nt e r e l ec -t r oni c s 公司开发的电路分析与实物仿真软件,应用范围十分广泛,涉及P C B 制版、Spi c e 电路仿真、单片机仿真以及对ARM 7/LPC2000的仿真。
Pr ot eus 主要由AR ES 和I S I S 两大模块构成,ARE S 主要用于印刷电路板(PCB)的设计及其电路仿真,I SI S 主要用于原理图的设计并仿真。
它运行于Wi n d o ws 操作系统上,可以仿真、分析(SPI CE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是：①实现了单片机仿真和S P I CE 电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真；有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR 系列、AR M 系列、PI C12系列、PI C16系列、PI C18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
该软件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态；同时支持第三方的软件编译和调试环境,如K e i l C 51uVi si on2等软件。
基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真
基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真一、设计目的与要求 (1)二、设计内容与方案制定 (1)三、芯片简介 (1)1、AT89C52 (1)2、AT24C02 (2)四、设计步骤 (3)1、硬件电路设计 (3)1.1.硬件电路组成框图 (3)1.2.各单元电路及工作原理 (3)1.3.绘制原理图 (5)1.4.元件清单列表 (6)2、程序设计 (7)2.1程序流程 (7)2.2主程序 (9)2.2.源程序 (10)五、调试与仿真 (22)六、心得体会 (23)七、参考文献 (23)一、设计目的与要求设计目的:通过课程设计，培养学生运用已学知识解决实际问题的能力、查阅资料的能力、自学能力和独立分析问题、解决问题的能力和能通过独立思考。
设计要求:设计一个时、分可调的数字电子钟、断电后将数据保存，开启后时间将从断电后时间继续行走。
二、设计内容与方案制定具有校时功能，按键控制电路其中时键、分键六个键分别控制时、分时间的调整。
按下小时数实现对小时数加减，按下分钟数实现对分钟数进行加减，并设置有复位键，启始键。
以AT89C51单片机进行实现秒、分、时上的正常显示和进位，其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现，数码管进行动态显示。
通过AT24C02分别写入时、分、秒数据在断电后实现保存，在下次通电后将数据读出保持为断电前数据。
三、芯片简介1、AT89C52AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系2、AT24C02AT24C02支持I2C，总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传件为接收器。
数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。
主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况，即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。
基于protues仿真的多功能数字时钟课程设计报告
课程设计报告题目：数字时钟设计学生姓名： xxxxx 学生学号： xxxxxxx 系别： xxxxxxxxxxxxxx 专业： xxx 届别： xxxx 指导教师： xxxxxxxxxx学院制xxxx年xx月数字时钟学生：xxxx指导教师：xxxxxxxxxxx学院 xxxx1 课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务本设计主要研究数字时钟系统，对系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
1.2 课程设计的要求要求通过数字时钟系统，对时钟的年、月、日、星期、时、分、秒进行调节。
1.3 课程设计的研究基础熟悉并掌握Proteus及Keil uVision2的使用，学会应用已经学习过的知识，此次设计主要研究的是在单片机控制下工作的，以单片机组成的中央处理单元，来处理信号并发出控制命令，通过开关按键对时钟进行控制。
2 数字时钟系统方案制定2.1 方案提出方案一：图2.1.1 51单片机控制系统原理框图其工作原理为：本设计采用AT89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。
单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、时间和年份的显示。
以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
方案二：图2.1.2 52单片机控制系统原理框图其工作原理为：本设计采用AT89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。
以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，显示时间，通过按键进行控制。
2.2 方案比较论证方案一是通过按键对时钟进行调节，没有年月日和星期的显示，同样也没有温度的显示。
方案二同样是通过按键对时钟进行调节，但它具有年月日、星期、温度和时间的显示，功能比较全面，就如同万年历一样，可以让大家得到更多的信息。
2.3方案选择由上述方案的比较论证，由于方案二太过于单调，所以我选择方案一，因为它功能比较全面。
基于Proteus的单片机实时时钟的仿真设计的毕业设计
毕业设计论文作者学号系部专业题目基于Proteus的单片机实时时钟的仿真设计指导教师评阅教师完成时间：毕业设计论文中文摘要毕业设计论文外文摘要目录1引言 (1)2设计思路和功能描述 (1)3硬件原理分析 (1)4Proteus简介 (2)4.1该软件的特点： (2)4.2 如何进入Proteus ISIS (3)4.3工作界面 (3)Keilc与Proteus连接调试 (4)5基本原理 (4)5.1 ISIS软件的主要特性有 (5)6硬件电路设计与实现 (5)7主要芯片、元器件简介 (6)7.1 DS1302 (6)7.1.1 DS1302的主要特性 (7)7.1.2 主要功能 (8)7.2 AT89C51单片机 (8)7.2.1.主要特性 (9)7.2.2.管脚说明 (9)7.2.3.振荡器特性 (11)7.2.4.芯片擦除 (11)7.3 LCD1602液晶屏显示电路 (12)8软件设计设计 (14)9系统仿真分析 (38)结论 (41)致谢 (42)参考文献： (43)1引言单片微型计算机，简称单片机，又称微控制器。
单片机作为微型计算机家族的一员，以独特的结构和优点，越来越深受各个应用领域的关注和重视，应用十分广泛，发展极快。
单片机技术应用于各行各业，是一种实用的智能型控制技术，单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展，成为当前教学和科研的热门技术。
单片机电子时钟系统可以用多种技术手段实现。
本文借助于Proteus仿真系统进行系统虚拟开发成功之后再进行实际操作，可以节约开发时间，降低开发成本，具有很大的灵活性和可扩展性。
在国外有包括斯坦福、剑桥等在内的几千家高校将Proteus作为电子工程学位的教学和实验平台；在国内也有众多大学正在体验Proteus的独一无二的功能并申报大学计划。
该方法具有普遍意义。
通过实际应用发现，采用该方法可以大大简化硬件电路测试和系统调试过程中电路板制作、元器件安装、焊接等过程。
利用Proteus 仿真平台,设计基于STM32的电子钟万年
利用Proteus 仿真平台,设计基于STM32的电子钟万年单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，它的应用已经渗透到各种嵌入式系统中。
随着计算机技术的普及，采用Proteus 软件与 Keil 软件整合构建单片机虚拟实验平台。
可以使教师在述理论的同时，利用 Proteus 软件进行仿真、演示，使学生消除“抽象感”增加学习的兴趣。
使课堂教学更生动、直观使单片机课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。
Proteus 软件是英国 Labcenter electronice 公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它不仅具有其他 EDA 工具软件的仿真功能。
还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件工具。
该软件的特点是：①实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：8051系列、 AVR 系列、 ARM 系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、H11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能：同时支持第三方的软件编译和调试环境，如 Keil C51uVision2等软件。
总之，该软件是一款集单片机和 SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
1.数字钟电路设计数字钟由以下几个部件组成：单片机AT89S52、电源、时分显示部件。
时分显示采用动态扫描，可以降低对单片机数的要求，同时也降低系统的功耗。
时分显示模块以及显示驱动都通过AT89S52的控制。
电源部分：两种方法：一种是由220V的市电通过变压、整流稳压（主要用7805稳压块）来得到＋5V电压，维持系统的正常工作。
基于proteus软件的单片机数字时钟系统设计与仿真
目录一、设计正文 (1)二、附录1. 设计任务书 (32)2. 设计中期检查报告 (34)3. 指导教师指导记录表 (35)4. 设计结题报告 (36)5. 成绩评定及答辩评议表 (37)6. 设计答辩过程记录 (40)基于Proteus软件的单片机数字时钟系统设计与仿真摘要：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，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此越来越广泛地应用各个领域.本文的电子钟系统是以单片机（AT89C51）为核心，时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。
具体介绍应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的实现方法。
该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本,具有推广价值。
关键词：单片机、时钟芯片、数码管显示驱动芯片、Proteus、电子钟Design and Simulation Of electronic clock Based onProteus Software SystemAbstract ：In recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in various fields.This article describes an electronic bell system is single-chip microcomputer (AT89C51) as the core, the clock chip DS1302, LED display driver chip components, such as MAX7219 component.Describes the application of Proteus's ISIS software of the electronic single-chip system clock to achieve the design and simulation methods in details.The method can not only test the property of the system precisely,but also improve development efficiency and reduce development cost,which values in popularity.Key words：AT89C51、DS1302、MAX7219、Proteus、electronics clock目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2P ROTEUS软件简介 (1)2系统设计 (3)2.1电子钟系统硬件组成 (3)2.2AT89C51单片机简介 (4)2.2.1.主要特性................................................................................................................ - 5 -2.2.2.管脚说明................................................................................................................ - 5 -2.3实时时钟电路DS1302工作原理 (8)2.3.1DS1302的结构及工作原理 (8)2.3.3DS1302的寄存器................................................................................................. - 9 -2.4MAX7219工作原理简介 (10)2.4.1.引脚分配及功能 ................................................................................................ - 11 -2.4.2.寄存器介绍......................................................................................................... - 12 -2.5数码管介绍.. (14)2.5.1数码管的分类 ..................................................................................................... - 14 -2.5.2数码管的应用..................................................................................................... - 15 -2.5.6数码管使用的电流与电压............................................................................. - 15 -2.6电子时钟系统设计流程.. (16)3硬件电路设计 (17)3.1电路原理图设计 (17)3.2P ROTEUS 电路图设计 (18)4软件设计 .................................................................................................................................... - 19 - 4.1程序流程图设计 . (19)4.2源程序设计 (20)4.3K EIL C51进行程序调试 (25)5.系统调试与仿真 (27)5.1P ROTEUS中H EX 文件选择 (27)5.2P ROTEUS进行电子钟系统仿真 (28)结束语 (29)参考文献........................................................................................................................................ - 30 - 谢辞 ............................................................................................................................................ - 31 -1 绪论1.1引言随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从4位、8位、16位到32位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。
开题报告基于Proteus的数字钟设计及仿真
创新设计基于数字器件的数字钟proteus仿真设计基于Proteus强大的仿真功能和丰富的元件仿真模型,提出了新的用于电子技术的仿真方法. 使用常用的芯片555定时器和74LS90计数器设计了电路原理图,对电路的每个单元进行了仿真实验,可以直观地观测出电路的仿真效果.修蕊2010-9-13目录:第一章:项目概述1-1摘要---------------------------------------------------------------------------------------31-1引言---------------------------------------------------------------------------------------31-1工作原理---------------------------------------------------------------------------------3第二章:方案论证2-1方案一及其优势------------------------------------------------------------------------32-2方案二及其优势------------------------------------------------------------------------3-42-2方案三及其优势------------------------------------------------------------------------3-42-3对比总结---------------------------------------------------------------------------------3-4第三章:方案确定及预期目标3-1方案确定-----------------------------------------------------------------------------------53-2所需设备-----------------------------------------------------------------------------------53-3所用电路-----------------------------------------------------------------------------------5第四章:进度安排------------------------------------------------------------------------------6 结束语----------------------------------------------------------------------------------6 参考文献基于Proteus的数字钟设计及仿真1-1摘要:基于Proteus强大的仿真功能和丰富的元件仿真模型,提出了新的用于电子技术的仿真方法. 使用常用的芯片555定时器和74LS90计数器设计了电路原理图,对电路的每个单元进行了仿真实验,可以直观地观测出电路的仿真效果. 这种基于Proteus软件的仿真方法在电子技术的教学演示及实际设计等方面具有很大的辅助作用.引言：在电子技术设计期间,仿真扮演着非常重要的角色,通过对电路的仿真,可以提高设计效率,在常规的仿真中,使用较多的软件如MATLAB、MAX2p lusⅡ,其仿真功能强大,可以用于各个科学领域. 但在电子技术设计中,特别是数字电路设计时,不仅要了解它们的实时信号,还需要同时对多个输出信号的逻辑关系进行分析. Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件,它除了有和其他EDA工具一样的原理图编辑、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,还有一些虚拟的仪器及仪表,而这些仪器及仪表非常适合分析电子电路,如:逻辑分析仪、计数计时仪、信号发生器等,其中逻辑分析仪可以同时观测到16个波形,而且逻辑关系一目了然. 另外Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,设计者可以直观地观测到仿真效果. 本文以Proteus软件作为仿真平台,利用集成电路及其所需要的外围电路组成数字钟及校正电路,并对其结果进行了详尽的仿真及结果分析.数字钟的工作原理：数字时钟一般由振荡器、译码器等几部分组成. 其中,振荡器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统. 秒信号送入计数器进行计数,把累积的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来.“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成;“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器和显示器组成.2-1 方案论证：数字钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬结合实现，根据电子时钟的核心部件——秒信号的产生原理，通常有三钟形式：（1） 用555定时器电路的形式555定时器的电路原理图及管脚排列图分别如图2-1和2-2所示。
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成绩课程论文题目：基于Proteus的简易机械时钟的设计和仿真电子工程学院制2015年5月目录摘要 (1)1 绪论 (1)1.1 LED机械时钟的背景 (1)1.2 LED机械时钟国内的研究现状 (2)1.3 LED机械时钟国外的研究现状 (2)1.4 LED机械时钟的应用领域及发展 (2)2 设计任务和要求 (2)2.1仿真软件介绍 (2)3.方案设计及论证 (3)4硬件单元电路设计 (4)4.1单片机最小系统 (4)4.2特殊器件的介绍 (4)4.2 机械时钟显示模块 (7)5 软件设计与流程图 (9)5.1程序设计说明 (9)5.2 程序流程图 (10)6.系统电路图及仿真效果图........................................................................................... 错误!未定义书签。
6.1 系统电路图....................................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2 仿真效果图 (11)6.3系统电路的PCB设计 (12)6.4 结论 (12)7 总结 (13)附录1：元件清单 (14)附录2：程序 (15)基于Proteus的简易机械时钟的设计和仿真摘要：随着社会的发展，LED灯的运用也越来越广泛，本文针对当今社会使用LED灯较为广泛的情况下，在缺少利用LED灯做一些生活中的小工具的背景下，提出利用单片机AT89C52微处理器作为主控元件设计LED机械时钟，实现了LED灯的运用进入平常生活中，达到了实现准点报时的时钟功能，并通过proteus仿真软件仿真其工作过程，验证机械时钟设计的可靠性，达到了设计目的。
对后继LED的发展进入民用阶段，及LED在民间的普及有很大的促进作用。
关键词：单片机AT89C52，LED点阵，机械时钟。
前言：本文针对当今社会使用LED灯较为广泛的情况下，在缺少利用LED灯做一些生活中的小工具的背景下，提出利用单片机AT89C52微处理器作为主控元件设计LED机械时钟，实现了LED灯的运用进入平常生活中，达到了实现准点报时的时钟功能，并通过proteus仿真软件仿真其工作过程，验证机械时钟设计的可靠性，达到了设计目的。
1 绪论1.1 LED机械时钟的背景在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口越来越多的场所需用LED点阵显示图形和汉字。
LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。
随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公共场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证劵与银行信息显示、餐馆报价信息显示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号、景观照明等。
显然，LED 显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
1.2 LED机械时钟国内的研究现状在国内，绝大部分学者都用数码管或液晶显示屛做研究，应为那样他们觉得那样比较方便，简洁。
但是通过这么多的广告牌和LED的迅猛发张，我们就知道其实采用LED 点阵做一些研究也是很方便的。
所以我希望通过这次设计LED机械时钟来尝试一下创新。
1.3 LED机械时钟国外的研究现状在国外，LED的发展也是迅猛，LED的发展已经成为一个信息化社会的标志，国外LED的设计也是很多，眼花缭乱，但是用LED实现设计机械时钟的还是比较少见的，同样数码管和液晶显示屏还是使用的比较多的，同样传统的时钟也是比较重要的一个方面。
1.4 LED机械时钟的应用领域及发展随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公共场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证劵与银行信息显示、餐馆报价信息显示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号、景观照明等。
显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
2 设计任务和要求用AT89C52单片机作为控制器件设计一个简易的机械时钟，机械时钟的工作过程要和现实生活中的时钟一样或者类似，机械时钟能够体现现实生活中的时间。
用不同长度的指针指示不同的时间。
2.1仿真软件介绍本次课程设计所用的仿真软件是Keil uVision4 ，它是KeilSoftware公司推出的一款可用于多种8051MCU的集成开发环境(IDE)，该IDE同时也是PK51及其它开发套件的一个重要组件。
除增加了源代码、功能导航器、模板编辑以及改进的搜索功能外，uVision4还提供了一个配置向导功能，加速了启动代码和配置文件的生成。
此外其内置的仿真器可模拟目标MCU，包括指令集、片上外围设备及外部信号等。
uVision4提供逻辑分析器，可监控基于MCUI/O引脚和外设状态变化下的程序变量。
它还提供对多种最新的8051类微处理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。
3.方案设计及论证[1] [6]方案一：本方案采用AT89C52单片机作为控制器件，用液晶显示器LCD12864作为显示器件。
通过取字模软件可以取出机械时钟需要的数据，把数据烤到单片机中，然后通过单片机控制LCD12864就可以显示时钟了，其相比与LED点阵操作简单，但不利于理解，价格相对于LED点阵较高点，其系统框图如下。
图1方案二：本方案采用AT89C52单片机作为控制器件，用LED点阵作为显示器件。
通过控制LED 点阵中各个点的点亮来显示时钟，控制过程清晰，易于理解，其系统框图如下。
图 2通过以上综合分析可以看出，方案二具有综合设计优点，因此机械时钟设计采用方案二的设计思路。
4硬件单元电路设计4.1单片机最小系统[10]单片机最小系统包括时钟电路、复位电路和主控制系统。
时钟电路是时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个30pF的瓷片电容组成。
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。
单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。
复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态，并从这状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位电路以重新启动。
本设计采用的是按键复位电路。
主控制器采用AT89S52，是ATMEL公司生产的一款性能稳定的8位单片机。
AT89S52具有1个8KB的FLASH程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位定时/计数器及1个串行口和6个向量二级中断结构。
其最小系统电路图如下:图 34.2特殊器件的介绍（1）单片机的定时器[2] [3]MCS-51 系列的单片机一般有两个内部的16位定时器/计数器，分别称为T0和T1。
这两个计数器分别是两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536.那么这个定时器/计数器是如何产生定时作用的呢？例如：如果将时钟定时到1分钟，那么秒针计数到60次，时钟闹铃就会响。
这里有个计数和定时之间的概念转化，时间表示为秒针的计数值，即秒针每一次走动的时间正好是1s。
单片机中定时器和计数器是复用的，计数器是记录外部脉冲的个数，而定时器则是出单片机提供的一个非常稳定的计数源。
定时器是又单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。
当单片机的晶振为12MHz时，计数值为1代表的时间就是1us。
计数器的容量是16位，也就是最大的计数值到65536，因此计数到65536就会产生溢出，当定时器/计数器溢出时，就会使得相关寄存器标志产生变化，单片机将由此而产生定时中断，在中断服务程序中处理定时到而需要完成的任务。
TMOD是一个8位的特殊功能寄存器，对应的地址为89H，不可位寻址，TMOD控制字中可以完成3个功能：1，确定选择定时器，还是计数器。
2，选择何种工作方式。
3，是否借用外中断控制定时器和计数器的启停。
TMOD的低4位是用于控制T0的字段，高4位用于控制T1。
TMOD的控制字的格式和含义如下：表1 TMOD的控制字这里，以TMOD的低4位来说明各位的定义和功能。
GATE：分为两种情况，GATE=0时，定时器的启停和INT1无关，在这种情况下，定时器的启停只取决TR0，GATE=1时，在这种情况下定时器/计数器的开关不仅要由TR0来控制而且还要受到INT1一脚的控制，只有TR1为1，且INT1引脚也是高电平，定时器才开始工作。
C/T:定时器/计数器即可做定时也可用于计数。
选择何种功能，由C/T的控制字决定。
如果C/T为0就用作定时器，如果为1就用作计数器。
当然，一个定时/计数器同时要么作定时用，要么作计数用，不能同时用。
M1,M0:用M1,M0来控制定时器/计数器4种工作方式的选择。
1,工作方式0：M0=0，M1=0，13位定时/计数方式，它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位构成13位计数器，此时TL（1/0）的高3位未用。
2，工作方式1：M0=0,M1=1，是16位的定时/计数方式，其他特性与工作方式0相同。
3，工作方式2：M0=1,M1=0，自动重装初值的8位定时/计数器。
初值放在T（0/1）的高8位，在工作方式2，只有低8位参与计数，而高8位不参与计数，用作预制数的存在，计数范围256.每当计数溢出，就会打开T(0/1)的高，低8位之间的开关，预制数进入8位，这是由硬件自动完成的，不需要由人工干预。
定时器就是为了提供一个时间基准，计数溢出后重新装入预制数，再开始计数，不要任何延迟。
4，工作方式3：M0=1,M1=1，这种工作方式之下，定时/计数器0被拆成2个独立的定时/计数器来用，其中，TL0可以构成8位的定时器或计数器的工作方式，而TH0则只能作为定时器来用，一般情况下，只有在T1以工作方式2运行时，才让T0工作方式3。
接下来，介绍定时器/计数器的控制器TCON。
TCON是一个8位的特殊功能寄存器，对应的地址为88H，可位寻址。
TCON中的低4位用于外部中断的控制，在后文中将加以介绍，此处只对高4位的T0，T1控制字及其控制原理进行介绍。
TCON控制寄存器的格式和含义如表：表2 TCON控制寄存器TRO:T0的运行控制位。