单片机数字时钟毕业设计.doc

漯河职业技术学院 毕业生毕业设计（论文） 课题名称：单片机数字时钟设计 专 业：电气自动化 班 级：10级电气（3）班 学 号： 姓 名： 指导教师； 制作时间：2013年03月21日 绪论 一、课题设计（论文）目的及意义 人类的生活包括：工作、学习、休息以及参与社会的多种实践活动，环环有条理，更加丰富多彩。应该说时钟的计时功能与人类的各种行为和活动有着密切的联系，于是时钟的作用便体现出来，生活中有许多人，因为只顾工作而忘记时间，从而耽误了重要的安排或者计划，造成不可挽回的损失，使之后悔莫及。我们要养成良好的时间观念，就需要电子钟时刻提醒我们。因此，电子钟已成为人们日常生活中必不可少，它的应用非常广泛，应用于家庭以及车站、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。 现在投入生产的大多是智能时钟，它的功能很全面，但价格有点昂贵，大多数学生或者经济条件较差的人，想要拥有它，都有点困难。因此，在这里设计一个较简单的电子钟，它能完成计时和校时的功能。这个时钟系统很简单，投入生产的成本很低，因此，它的价格比较便宜，对于学生很实用。 二、课题设计（论文）提纲 时钟电路的核心是AT89C51单片机，其内部带有2KB的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），无须外扩程序存储器。电脑时钟没有大量的运算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满足要求，也不必外扩片RAM。系统配备8位LED数码管显示和3个独立式按键，用P0口作为键盘接口电路，P1口和P3口作为段码和位码输出口，并在字段码输出口接74LS245芯片，用该芯片来驱动LED数码管显示。利用P0.0、P0.1和P0.2作为功能按键输入口。 三、课题设计（论文）思路、方法及进度安排 （1）显示方案 方案一:静态显示就是当CPU将要显示的字或字段码送到输出口，显示器就可以显示出所要显示的字符，如果CPU不去改写它，它将一直保持下去；静态显示硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢。 方案二:动态显示则是一位一位地轮流点亮显示器地各个位（扫描）。对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次；动态显示耗能较小，但编写程序较复杂。动态显示硬件连接简单，信息刷新速度快。 由于本次设计是对时间进行显示，如采用静态显示，则所占用的I/O口较多，电路较复杂,所以在此选择的是方案二，采用动态显示。 （2）键盘方案 方案一:独立式键盘。独立式键盘的各个按键相互独立，每个按键独立地与一根数据输入线（单片机并行接口或其他芯片的并行接口）连接。独立式键盘配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根接口线，在按键数量不多时，接口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。 方案二:矩阵式键盘。矩阵式键盘采用的是行列式结构,按键设置在行列的交点上.(当接口线数量为8时,可以将4根接口线定义为行线,另4根接口线定义为列线,形成4*4键盘,可以配置16个按键。) 由于本设计只用了四个按键，不需要采用矩阵式键盘，所以选用第一种方案,采用独立式键盘。 （3）计时方案 采用软件控制: 利用单片机内部的定时/计数器进行定时，配合软件定时实现时、分、秒的计时。该方案能够使设计者，在设计的过程中容易实现，且节省硬件成本，因此本系统将采用软件方法实现计时。 方法及进度安排： 第一周到第二周：通过搜集资料，参考文献，反复的硬件调试， 第三周到第四周：基本完成各模块的性能要求。 第五周到第六周：在研究过程中系统的部分模块属电子系统中常用模块的可以直接采用，但需要结合连接电路进行适当调试，以达到最佳效果。 目录 摘 要 1 第1章 引言 2 1.1 电子钟的发展史 2 1.2 设计的目的与意义 2 1.3 设计的基本思路与主要内容 3 第2章 时钟系统的整体设计 10 2.1系统功能要求 10 2.2 整体方案 11 第3章 硬件设计与分析 12 3.1 硬件设计原理 12 3.2各单元电路介绍 12 3.2.1 AT89C51单片机介绍 12 3.2.2单片机最小应用系统 12 3.2.3显示电路 13 3.2.4 键盘及其接口 15 3.3 系统原理图 16 第四章 软件设计 18 4.1 主程序的设计 18 4.2 键输入程序 19 4.3 显示程序 20 4.4 延时程序 21 2.5 中断程序 24 第5章 调试与运行 25 5.1 电路仿真 25 5.2 调试和运行 26