单片机实现数字钟

四川师范大学成都学院电子技术课程设计单片机实现数字钟学生姓名学号所在系电子工程系专业名称电子信息工程（电子产品）班级指导教师成绩四川师范大学成都学院二○一三年六月四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告摘要：20世纪末电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。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。关键字：数字电子钟，单片机四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告Abstract:Thelate20thcentury,electronictechnologyhasbeenrapiddevelopmentinitspromotion,penetrationofmodernelectronicproductswillalmostFields,astrongimpetustothedevelopmentofsocialproductiveforcesandsocialimprovementinthelevelofinformation,whilealsofurtherimprovetheperformanceofmodernelectronicproducts,replacementproductshavebecomeincreasinglyfastpace.Growingemphasisonmodernlifefromthetimetheconceptoftimeandmoneycanbesaidtodrawtheequalsign.Forthosewhoareverystrictandaccurategraspoftimeandthings,timewillnotexactlybringaverybigtrouble,soastocontrolthedisplayofdigitalclockthantheclockpointershowedabigadvantage.Digitaldisplayoftimereadingsimpleandfast,accuratedisplayoftimetoseconds.Themechanicaloscillatordependsonthecrystalmayleadtoerrors.DigitalClockisadigitalcircuitimplementationofthewhen,sub,secondsThefiguresshowthetimingdevice.Digitalclockprecision,stability,farmorethantheoldmechanicalclock.Inthisdesign,weuseLEDdigitaldisplayhours,minutes,seconds,to24-hourtimemode,accordingtodigitalcontroltheorytodynamicdisplaytodisplay,usethe12MHzcrystaloscillationpulse,thetimercount.Inthisdesign,thecircuithasadisplaytimeofthethisfunction,youcanalsorealizethetimeadjustment.Digitalclockisitscompact,lowcost,traveltimeandhighprecision,easytouse,featuresandmore,easyintegrationandlovedbythegeneralconsumer,sowidelyused.Keywords:digitalelectronicclock，SCM四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告目录前言.............................................................11.设计原理....................................................21.1AT89C52单片机结构和原理..................................21.1.1复位控制电路原理....................................21.1.2AT89C52单片机功能特性...............................21.1.3时钟控制电路原理....................................41.1.474HC138片选作用.....................................42.总体设计方案...............................................53.模块电路设计...............................................53.1单片机最小系统设计........................................53.1.1电源引脚............................................63.1.2复位RST9..........................................63.1.3外接晶体引脚........................................63.1.4输入输出引脚........................................73.2时钟芯片..................................................73.2.1数据手册............................................84.系统软件设计...............................................84.1主程序流程图..............................................95.设计总结...................................................117.参考文献...................................................12附录...........................................................13附录1系统程序设计..........................................13附录2系统设计原理图........................................18附录3系统设计PCB..........................................19附录4仿真全景图............................................19四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告附录5实物全景图............................................20附录6实物运行图............................................20四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告1前言时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现。二是用专门的时钟芯片实现，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等；本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89C52芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告21.设计原理1.1AT89C52单片机结构和原理1.1.1复位控制电路原理复位是单片机的初始化操作，单片机在上电启动运行时，都需要先复位。其作用是使单片机和其他部件都处于一个确定的初始化状态，并从这个工作状态开始工作。但是单片机自身不能自动进行复位，必须使用外部复位电路来实现单片机的复位。单片机的外部复位电路有上电自动复位电路和按键手动复位电路两种。我们采用的是按键手动复位，当复位按键按下后，复位端与VCC电源接通，电容迅速放电，使REST引脚为高电平；当复位键弹起后，VCC电源通过10K欧姆电阻对22uf电容重新充电，REST引脚端出现复位正脉冲。其持续时间取决于RC电路时间常数。复位控制电路图如图2所示：图2复位控制电路图1.1.2AT89C52单片机功能特性AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。AT89C52引脚分布图如图1所示：四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告3图1AT89S52引脚分布图AT89C52主要性能：★与MCS-51单片机产品兼容★8K可反复写（1000次）FlashROM★时钟频率0-24MHZ★2个外部中断源★三级加密位★32个可编程I/O口线★三个16位定时器/计数器★六个中断源★可编程UART串行通道★低功耗空闲和掉电模式★掉电后中断可唤醒★2个外部中断源★掉电标识符四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告41.1.3时钟控制电路原理单片机的工作是在统一的时钟脉冲控制下进行的，这个时钟脉冲由单片机时钟电路发出，单片机的时钟产生有内部时钟和外部时钟两种，我们采用的是内部时钟方式。此方式是利用芯片内部的振荡器，然后在引脚XTAL1和XTAL2两端接晶体振荡器，就构成了自激的振荡器，发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时，C4和C5的值通常选择为