基于AT89C51单片机的数字钟仿真与设计

盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）基于AT89C51单片机的数字钟仿真与设计陈姗班级专业所在系指导老师完成时间：2011年12月00日至2012年05月20日盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书1目录摘要.................................................4Abstract................................................5第一章绪论.............................................61.1、单片机的发展...............................................61.2、单片机的应用...............................................61.3、数字钟应用发展介绍.........................................6第二章基于AT89C51单片机的硬件系统原理..................72.1、基于AT89C51数字钟设计的原理...............................72.2、数字钟主要元件介绍.........................................72.2.1、AT89C51单片机........................................72.2.2、数码管................................................92.2.3、74LS245..............................................102.3、数字钟主要电路介绍........................................102.3.1、时钟电路.............................................112.3.2、复位电路.............................................12第三章基于KEIL的数字钟设计............................134.1、KeiluVision2集成开发环境介绍.............................134.2、基于keil的软件数字钟设计.................................134.3、数字钟软件介绍............................................144.3.1、流程图...............................................144.3.2、程序.................................................15第四章数字钟仿真与实现................................215.1、Proteus软件介绍...........................................215.2、基于Proteus软件的数字钟硬件仿真设计......................215.3、基于Proteus软件的数字钟硬件仿真运行......................225.4、基于HOT-51开发板的数字钟硬件运行.........................22第五章基于PROTEL软件的数字钟硬件设计.................243.1、Protel99SE概述..........................................243.2、基于Protel99SE的原理图设计.............................213.3、基于Protel99SE的PCB图设计..............................213.4、元件列表..................................................22第六章小结与展望......................................237.1、小结......................................................237.2、全文展望..................................................23盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书2致谢...............................................24参考文献...............................................25盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书3摘要现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。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。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。本次设计数字式电子时钟的是以AT89C51单片机为控制核心，包括了硬件以及软件的设计。并通过软件仿真法实现了以24小时为一个周期并能同时显示小时、分钟和秒以及具有整点报时的功能。关键词：单片机AT89C51,数码管，时间显示。盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书4AbstractModernlifeofpeoplemoreandmoreattentiontotheconceptoftime,canbesaidtobethetimeandmoneyisasign.Forthosewhoholdverystrictintimeandaccuratelythepersonorthing,timeisnotaccuratewillbringgreattrouble,sodigitaltubedisplaypointerclockthanclockshowedagreatadvantage.Digitaltubedisplaytimeissimpleandfast,accuratetimereadingsshowedtothesecond.Whilemechanicaldependentoncrystaloscillators,mayleadtoerror.Digitalclockisadigitalcircuitimplementationofthewhen,sub,thesecondthefiguresshowthatthetimingdevice.Digitalclockprecision,stability,farmorethantheoldmechanicalclocks.Inthisdesign,weadoptLEDdigitaldisplaytubewhen,minutesandseconds,in24hourstime,accordingtotheprincipleofdynamicdisplayofdigitaltubedisplayisperformed,using12MHzcrystaloscillationpulse,atimercounting.Inthisdesign,thecircuithasthefunctionsoftimedisplay,alsocanrealizetheadjustmentoftime.Digitalclockisitssmallsize,lowprice,highprecisionoftraveltime,convenientuse,multiplefunctions,convenientintegrationandbytheconsumerfavorite,soithasbeenwidelyused.ThedesignofdigitalelectronicclockbasedonAT89C51MCUasthecontrolcore,includingthehardwareandsoftwaredesign.Andthroughsoftwaresimulationmethodinordertorealizethe24hoursforaperiodandcansimultaneouslydisplayhours,minutesandsecondsandwiththewholepointtimekeepingfunction.Keywords：MPUAT89C51,Digitaltube,Timedisplay盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书5第一章绪论1.1、单片机的发展单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调整电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。1.2、单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。1.3、数字钟应用发展介绍现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。盐城纺织职业技术学院毕业设计说明书6第二章基于AT89C51单片机的硬件系统原理2.1、基于AT89C51数字钟设计的原理数字钟的基本功能是显示时间，可以通过计数器的级联实现。以4位数码管的数字钟为例，设定前两位为小时，后两位为分钟，数码管的小数点闪烁可以表示秒。首先产生一个1Hz的方波信号，在它的触发下驱动小数点闪烁。在这个1Hz的基础上，可以产生1/60