单片机时钟实训报告

目录

一：实验器材 (2)

二：实验目的 (2)

三：课程设计任务 (2)

四：实验设计要求 (2)

五：实验原理 (2)

六：硬件设计 (3)

1 芯片介绍 (3)

2 引脚功能 (4)

3复位电路 (5)

4 按键功能 (6)

5 硬件主电路图设计 (7)

七软件设置 (7)

1 主程序流程图 (7)

八编程函数 (8)

九实验心得 (10)

十致谢 (11)

十一参考文献 (11)

一：实验器材

AT89C51单片机外接12MHz晶振4个数码管

二：实验目的

做一个计时时钟，了解设计要求及设计需要的技术，通过这次课程实验，一方面使我们课堂学的单片机知识进一步巩固和验证，另一方面也增加了我们的感性认识，有助于加深我们对所学知识的理解，同时也锻炼了我们实际动手能力和分析问题能力。

三：课程设计任务

利用AT89C51单片机定时器，中断，串行口，内存等内部资源，四位LED 4段数码管，实现电子秒表功能的多样化。

四：实验设计要求

1 有上电指示灯

2能产生12MHz的振荡信号供单片机使用

3四位LED显示：动态方式扫描显示，要求无闪烁，能正确显示程序送显的数据

4能正确显示秒表的进制

5外扩2*2按键，能够正确识别键值，当某些键按下时，能够正确调试LED显示，能够实现记时秒表功能。

五：实验原理

本设计为电子计时器综合系统，主控芯片采用AT89C51单片机。配合软件延时实现秒的计时。本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时，通过定时器定时中断，使时间缓存单元数据加一，提供系统时间。同时可以通过键盘对时间缓存单元数据进行修改，以达到修改时间的目的。单片机内的数据通过并行I/O接口输入输出。并驱动四位LED数码管，动态显示数据。晶振及复位电路为单片机提供工作脉冲及复位信号。

在单片机应用系统中，键盘和显示往往需要同时使用，为节省I/O口线，可

将键盘和显示电路做在一起，构成实用的键盘、显示电路。图一中，是采用8155的I/O口线。8155芯片不仅具有两个8位的I/O端口(A口和B口)和一个6位的I/O端口(C口),而且还可以提供256B的静态RAM存储器和一个14 位的定时/计数器,它和单片机的接口非常简单。由于键盘与显示共用一个接口电路，因此，在软件设计中要综合考虑键盘查询与动态显示，编程比较复杂。硬件电路图如下图（一）所示

图一硬件电路图

六：硬件设计

1 芯片介绍

AT89C51单片机是低功耗的、具有4KB在线课编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的Flash可允许在线重新编程，也可使用非易失性存储器编程。他将通用CPU和在线可编程Flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。

AT89C51具有如下特性：

（1）片内程序存储器含有4KB的Flash存储器，允许在线编程，檫写周期可达1000次；

（2）片内数据存储器内含128字节的RAM；

（3）I/O口具有32根可编程I/O线；

（4）具有两个16位I/O线；

（5）中断系统具有6个中断源、5个终端矢量、2个中断优先级的中断结构；

（6）串行口是一个全双工的串行通信口，具有两个数据指针DPTR0和DPTR1，低功耗节电模式有节电模式和掉电模式，包含3级程序锁定位；

（7）AT89C51的电源电压为4.0-5.5V，AT89C51的电源电压为2.7-4.0V，振荡器频率0-33MHz（AT89C51），0-16MHz(AT89LS51；

（8）具有片内看门狗定时器，灵活的在线片内编程模式（字节和页编程模式）；

（9）具有断电标志模式POF。

2 引脚功能

P0口——8位、开漏极、双向I/O口，P0口可作为通用I/O口，但必须外接上拉电阻；作为输出口，每个引脚课吸收8个TTL的灌电流。作为输入时，首先应将引脚置1，P0口也可用作外部程序存储器和数据存储器是的低八位地址/数据总线的复用线。在该模式下，P0口含有内部上拉电阻，在Flash编程时，Po口接受代码数据；

在编程校验时，P0口输出代码字节数据（需要外接上拉电阻），P1口——8位、双向I/O口、内部含有行拉电阻，P1可作为普通I/O口。输出缓冲器可驱动4个TTL负载；

用作输入时，先交引脚置1，有片内上拉电阻将其抬到高电平。P1口的引脚可由外部负载拉倒低电平，通过上拉电阻提供拉电流。在Flash并行，编程和校验时，P1口可输入低字节地址，在串行编程和校验时，P1.0/MOSI,P1.6/OSI和P1.7/SCK分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。I/O具有内部拉电阻的8位双向I/O。P2口用作输出口时，可驱动四个TTL负载；用作输入口时，先将引脚置1，由内部上拉电阻将其提高到高电平。若负载为低电平，则通过内部上拉电阻向外输出电流。CPU访问外部16位地址的存储器时，P2口提供高8位的地址。当CPU用8位地址寻址外部存储器时，P2口为P2特殊功能寄存器内容。在FLASH并行编程和校检时，P2口可输入高字节地址和某些控制信号。--P3口——局有内部上拉电阻8位双向口。P3口左忽出口时，输出缓冲器可吸收4个TTL的灌电流；用作输入口时，手先将引脚置1，有内部上拉电阻抬为高电平。若外部负载是低电平，则通过内部上拉电阻向外输出电流。

输入/输出引脚P0.0 - P0.7，P1.0 - P1.7，P2.0 - P2.7，P3.0 - P3.7。

①P0口（P0.0 - P0.7）是一个8位漏极开路型双向I/O口，在访问外部存储器时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载。

②P1口（P1.0 - P1.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

③P2口（P2.0 - P2.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高8位地址。P2口可以驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

④P3口（P3.0 - P3.7）是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

图二AT89C51单片机引脚图

3复位电路

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，并从这上状态开始工作。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行