毕业论文(基于单片机的时钟电路的设计)

基于单片机的时钟电路的设计ThedesignofclockcircuitbasedonMCU专业：电子信息科学与技术学号：04111103姓名：乔波臻指导教师：孙南海I基于单片机的时钟电路的设计摘要：文章主要采用AT89c51单片机最小化应用设计，LED显示采用动态扫描方式实现，P0口输出段码数据，P1.0-P1.2口作扫描输出，P0.1—P0.4口接按钮开关S1,S2,S3,S4,S5，rest接S6复位按键。P0.0控制秒的调整，每按一次加1秒；P0.1控制分的调整，每按一次加1分；P0.2控制时的调整，每按一次加1个小时。为了提供LED数码管的驱动电流，用74ls595作电源驱动输出。实际设计按情况采用11.0592MHz的晶振。电子时钟电路采用12h记时方式,时间用8位数码管显示。该电路采用AT89c51单片机，使用5V电池供电。关键词:单片机；抖动；数码管；中断；低功耗；时钟IIThedesignofclockcircuitbasedonMCUAbstract：Thisarticlemainlyusesat98c51monolithicintegratedcircuitminimumapplicationdesign,LEDdemonstratedthatselectsthedynamicscanningmethodtorealize,theP0mouthoutputsectioncodedata,theP1.0-P1.2mouthmakesthescanout,theP0.1-P0.4mouthmeetspush-buttonswitchS1,S2,S3,S4,S5,rest.P0.0controlofthesecondadjustment,andeachtimeonesecond;P0.1controlpointsofadjustment,eachtimeat1pm;P0.2controloftheadjustment,andeachtimeonehour.InordertoprovidetheLEDnixietubethedrivecurrent,9012makesthepowersourcewiththetriodetoactuatetheoutput.Theactualdesignuses11.0592MHzaccordingtothesituationthecrystaloscillator.Theelectronclockcircuitselectsthe24htimemethod,thetimedemonstratedwith8nixietubes.Thiselectriccircuitusesat98c51monolithicintegratedcircuit,usesthe5Vbatterypowersupply.Keywords:SCM；jitter；digitalcontrol；interrupt；lowpowerconsumption；theclockIII目录1引言.................................................................................................................................12以AT89C51单片机为核心的时钟电路结构和工作原理...............................................22.1AT89C51的结构组成及引脚功能......................................................................22.1.1AT89C51的结构组成.......................................................................................22.1.2AT89C51的引脚功能.......................................................................................32.2时钟电路工作原理及原理图...............................................................................62.4时钟电路的消除震荡设计.....................................................................................92.5时钟电路的误差分析及功耗...............................................................................103以AT89C51单片机为核心的时钟电路的程序设计.....................................................123.1主程序设计及系统主流程图................................................................................123.2时钟电路的时钟和闹铃程序设计及流程图.......................................................133.3时钟电路的显示程序设计及流程图...................................................................143.4时钟电路的键盘程序设计及流程图...................................................................154Keil与Proteus软件的联调仿真...............................................................................164.1KeilSoftware及Proteus简介...........................................................................164.2时钟电路的仿真图如下.......................................................................................175结束语.............................................................................................................................19[参考文献].........................................................................................................................20附录..................................................................................................................................21致谢..................................................................................................................................3311引言单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用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，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字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，而且大大地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。现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本文主要采用AT98c51单片机最小化应用设计，LED显示采用动态扫描方式实现，P0口输出段码数据，P1.0-P1.2口作扫描输出，P0.1—P0.4口接按钮开关S1,S2,S3,S4,S5，rest接S6复位按键。下面我主要从硬件、程序、软件联调3方面来设计。22以AT89C51单片机为核心的时钟电路结构和工作原理2.1AT89C51的结构组成及引脚功能2.1.1AT89C51的结构组成AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高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。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示。图189C51管脚图32.1.2AT89C51的引脚功能AT89C51芯片的管脚说明：1.VCC：供电电压。2.GND：接地。3.P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。4.P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。5.P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储·兼容MCS51指令系统·32可编程I/O线·两个16位可编程定时/计数器·全静态工作：0-24MHz·两个外部中断源·数据保留时间：10年·低功耗睡眠功能·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·寿命：1000写/擦循环·三级程序存储器锁定·片内振荡器和时钟电路·128x8bit内部RAM·2.7-6.V的宽工作电压范围·6个中断源·4K字节可编程闪烁存储器表2.189C51功能列表4器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出