单片机电子时钟程设计.doc

《单片机原理与应用及C51程序设计》 课程设计 题目 学院 班级 姓名 学号 摘??要 单片机作为微型计算机的一个分支，产生于20世纪70年代，经过二三十年的发展，在各行各业中已经广泛应用。 本设计是基于MCS－51系列单片机中AT89C52所设计的一种高精度、智能化的数字时钟，可以实现键盘按键与数字动态显示并可以用音乐倒数的数字时钟/计时器。? 本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，由单片机控制数码管的显示，修改设置时间采用操作方便的按键开关，整点报时系统使用有源蜂鸣器，通过硬件电路制作以及软件程序的编制，设计制作一个简单的数字时钟/计时器，包括以下功能：时、分、秒24小时制输出显示、可随时使用按键实现时、分调整设置、具有秒表计时功能、能整点报时、定时闹铃等。 关键词：单片机???AT89C52???共阳极数码管 1．设计任务 电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化、多功能化、体积小、LED显示界面好、可扩展性强等特点，被广泛应用于生活和工作中。? 此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟,巩固和运用在《单片机原理与应用及C51程序设计》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 1.1功能要求 时钟计时器要求用六位LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，使用按键开关可实现时分调整功能。? 程序加载到单片机后电子钟从秒开始运行，进入时钟运行状态；第一次按下按键，进入调时位选可选择调整位；第二次按电子钟系统调整键，则电子钟进入调整状态，继续按数码管调整状态，此时可以进行时间的加调整，继续按另一按键此时可以进行时间的减调整。最后一个开关为重启键，有复位功能。 1.2工作原理 本设计中采用AT89C52芯片及7SEG-MPX4-CA数码管，一些独立式按键构成一个简单的数字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，没有用到专门的时钟芯片，因此具有一定的难度。? 整个电子钟的工作原理是：在正常的供电状态下，首先利用单片机定时，到了相应的时间由单片机将所需要显示的数据送到液晶显示器的输入口，当有键按下时则进入相应的按键调整状态，进行按键调整。 1.3整体设计框图? 2.系统硬件设计 2.1 AT89C52单片机 AT89C52单片机包含中央处理器、程序存储器 ROM 、数据存储器 RAM 、定时/计数器、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。 AT89C52单片机的引脚 VCC：电源 ?GND：接地 P0口：是双向8位三态I/O口，也即地址/数据总线复用口。在访问外部数据存储器或程序存储器时,可分时用作低8位地址线和8位数据线；在Flash ROM编程时，P0口接收（输入）指令字节；而在验证程序时，P0口输出指令字节。? P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。与8051不同P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数脉冲输入端（P1.0/T2）和捕捉方式时的外部输入端。? P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。? P3口：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口能驱动4个LSTTL门电路。在单片机中这8个引脚都有各自的第二功能，而在实际工作中，大多情况下都使用P3口的第二功能。? RST：复位信号输入端。要保持RST脚两个机器周期以上的高电平时间，才能使单片机复位。ALE/PROG：地址锁存允许信号。PSEN：外部程序存储器的读选通信号。EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。当EA端保持高电平时，此间CPU访问并执行内部程序存储器的指令。 2.2调时电路 调时电路由“P1.1/P1.2/P1.3—按键—接地”构成，按下S1按键，选择需要调整的项目，此时电子时钟停止走动，此时若再按下S2键则进行加时调整；若按下S3键则进行减时调整。时间调整从秒到时均完毕后，电子时钟开始走动，从而实现了时间调整功能。 2.3晶振电路 晶振电路的功能在于给单片机提供振荡时钟信号，使单片机正常工作。本设计中采用了常用的晶振电路组成方案，