基于51单片机的数字时钟的设计-毕业论文

青岛农业大学毕业论文（设计）题目：基于51单片机的数字时钟的设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：2011年6月18日毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名：日期：年月日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日1目录摘要:..............................................................1ABSTRACT...........................................................11绪论.............................................................12硬件总体设计方案.................................................22.1系统功能实现总体设计思路........................................22.2各部分功能实现..................................................22.3系统工作原理....................................................22.4电路功能使用说明................................................32.5系统的设计方案..................................................42.5.1系统的电路图和原理图..........................................42.5.2单片机概述....................................................62.5.3键盘电路......................................................92.5.4显示电路.....................................................102.6硬件焊接准备...................................................122.6.1电路板的布线.................................................122.6.2硬件电路元件明细表...........................................133软件总体设计方案................................................143.1程序流程图.....................................................143.1.1主程序流程图.................................................143.1.2按键处理流程图...............................................143.1.3定时器中断流程图.............................................143.1.4时间显示流程图...............................................153.2调试结果说明...................................................164总结.............................................................18致谢............................................................19参考文献...........................................................1附录...............................................................11基于51单片机的数字时钟的设计电子信息科学与技术专业孙彬指导教师车晓岩摘要:自诞生以来，单片机的应用日趋广泛，应用领域日趋扩展，而MCS-51系列单片机是各单片机中最为典型的一种。这次毕业设计，以AT89C51芯片为核心，通过必要的电路，构成简单的电子时钟。数字时钟系统的主要任务是:采用单片机为核心器件产生24h（24小时）时间，并用LED显示器将他显示出来。另外本设计具有闹铃的功能，通过拉蜂鸣器来做提醒。这样简单的设计，直观反映单片机的应用。软件和硬件的开发是这次设计必不可少的。关键词：AT89C51；数字时钟；LED数码显示管；C语言1DesignofDigitalClockSystemBasedonMSC-51SinglechipElectronicInformationScienceandTechnologySunBinTutorCheXiaoYanAbstract:Theapplicationsofsingle-chiphavebeenspreadwidely,andtheareasofitsapplicationhavebeenexpandingincreasinglysinceitsinception.andMCS-51seriessingle-chipmicrocontrolleristhemosttypicalone.Inthegraduation-design,AT89C51chipisthecoreofthenecessarycircuitrytoformasimpleelectronicclock.Herearethemaintasksofthedigitalclocksystem:asthecoredevice,Single-chipcreates24h(24hour)timewhichwillhedisplayedbytheLED.Inaddition,thisdesignhasthefunctionofalarmbymakingthebuzzertodoasareminder.Thissimpledesigncanreflecttheintuitiveapplicationsofthemicrocontroller.Softwareandhardwaredevelopmentisessentialtothisdesign.Keywords:SCM;TheLEDdisplay;Adigitalclock;Assemblylanguage11绪论数字时钟作为人们日常生活中的必需品，给人们的学习、工作、生活带来极大的便利。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[1]。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的专业知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉、走时准确、性能稳定、携带方便等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。22硬件总体设计方案本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。2.1系统功能实现总体设计思路此设计原理框图如图2-1所示，此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，闹铃电路及显示电路。图2-1设计原理框图2.2各部分功能实现（1）单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。（2）单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。（3）为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的，键盘用来校正数码管上显示的时间。（4）单片机通过控制闹铃电路来完成定时闹钟的功能。2.3系统工作原理设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。详细电路功能图下图所示：51单片机独立键盘数码管显示闹铃电路3AT89C51XTAL1XTAL210K10K10K10K10K10K100100100100100100100pF23456VCC010203040506Q1PNP200R13LS1SpeakerVCC22ufC722ufC8PSEN\ALEEA\P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.70102030405060708P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.712345678VCCRSTVCC12Y1XTAL12345678abcdefgdpabcdefgdp1图2-2详细电路功能图本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。2.4电路功能使用说明（1）各个控制键的功能：可对时间进行校准调节（只能加1）；按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态，设置闹钟的时间；时加１、分加１键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的；按下秒切换键就可以进入秒表模式，同时秒表也开始计时，按下秒表暂停、复位键就暂停、归零，如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位；清零键可以对闹钟清零。（2）AT89C51单片机，通过编写程序对数码显示进行控制。（3）八个7段数码管显示时钟和秒表信号。42.5系统的设计方案2.5.1系统的电路图和原理图图2-3数字时钟电路图5图2-4数字时钟电路原理图62.5.2单片机概述（1）单片机型号的选择:AT89C51图2-5AT89C51引脚图（2）单片机的