单片机课程设计报告电子钟

中北大学

单片机课程设计说明书

数字钟设计

1 设计任务与要求1

1.1设计任务1

1.2设计要求1

2单片机简介2

2.1单片机的发展历程2

3系统设计思路和方案3

3.1系统总体方案3

3.2硬件简介4

3.2.1硬件选择4

3.2.2 51单片机的构成4

3.2.3 STC89C52RC引脚功能说明6

3.2.4 LED简介7

3.3 Keil调试8

4、系统实物图11

5、课程设计体会12

参考文献13

附录A14 附录B16 附录C17

1 设计任务与要求

1.1设计任务

本课题应完成以下设计容：

1)硬件设计

设计数字钟的电路原理图，用PROTEL绘制硬件电路。制作实物。

2)软件设计

(1)时、分、秒的设置及显示;

(2)画出程序框图;

(3)调试与分析。用PROTEUS仿真。

3)课程设计说明书

1.2设计要求

本课程设计的基本要使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论，熟悉掌握MCS－51 系列单片机的编程方法，具体要求：本例利用AT89C51的定时器和6位7段数码管，设计一个电子时钟。显示格式为“XX XX XX”，由左向右分别是：时、分、秒。

2单片机简介

2.1单片机的发展历程

单片机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具生命力的机种，特别适用于工业控制领域。1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。单片机的发展共分四个阶段：第一阶段是初级阶段，功能非常简单；第二阶段是低性能阶段，16位定时器/计数器，片ROM、RAM容量加大，直到现在仍被广泛应用，是目前应用数量较多的单片机。、32位单片机推出阶段，以满足不同的用户需要。纵观单片机几十年的发展历程，单片机的今后发展方向将向多功能、高性能、高速度、低功耗、低价格、外围电路装化以及存储器容量增加和FLASH存储器化方向发展。

2.2实用价值与理论意义

在单片机模块里比较常见，数字时钟是一种用0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，具有更高的使用寿命，新词得到了广泛的应用。

数字时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、办公室等公用场所，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，使得数字时钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们的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。因此研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的

意义。

3系统设计思路和方案

3.1系统总体方案

图3.1整体设计思路

针对要实现的功能，拟采用AT89C51单片机进行设计，AT89C51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片含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、显示程序、闹钟显示程序、调时显示、定时程序。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。

3.2硬件简介

3.2.1硬件选择

（1）单片机的选择选用STC89C52单片机，并配备12MHz晶振，复位电路采用上电复位。

（2）显示电路选择采用软件译码动态显示，P3.0-P3.3作数码管的位选口。

P1.0-P1.6作数码管的段选口。考虑直接用单片机I/O口作位选时驱动功率不够，（3）电源选择采用直流3V电源供电。

（4）STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能OS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

3.2.2 51单片机的构成

STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

主要特性如下：

1、增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意

选择，指令代码完全兼容传统8051.

2、工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）

3、工作频率围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作

频率可达48MHz

4、用户应用程序空间为8K字节

5、片上集成512字节RAM

6、通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，

P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。

7、ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需

专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片

8、具有EEPROM功能

9、具有看门狗功能

10、共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2

11、外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可

由外部中断低电平触发中断方式唤醒

12、通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART

13、工作温度围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）