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武汉大学电子信息学院 电子系统综合设计课程论文 基于89C51单片机的数字钟设计 专 业： 年 级： 作 者： 指导教师： 2012年 6 月 26 日  目录 1 作品的背景与意义 1 2 功能指标设计 1 3 作品方案设计 2 3.1总体方案的选择 2 3.1.1 方案一：基于单片机的数字钟设计 2 3.1.2 方案二：基于数字逻辑电子线路实验的数字钟设计 2 3.1.3 两种方案的比较 3 3.2控制方案的选择 3 3.3显示方案的选择 4 4 硬件设计 5 4.1硬件电路平台 5 4.2 内部时钟电路 5 4.3 复位电路 5 4.4 按键部分 6 4.5 显示模块电路图 7 5 软件设计 8 5.1 主程序流程图 8 5.2显示模块流程图 8 5.3中断服务流程图 10 5.4校时模块 12 6 系统测试 12 6.1测试环境 12 6.2测试步骤 12 6.2.1 硬件测试 12 6.2.2 软件测试 12 6.3测试结果 13 7 实验总结 13 参考文献 13 附录1 系统电路图 14 附录2 系统软件代码 14 附录3 系统器件清单 19  1 作品的背景与意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，电子产品几乎已经渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会的发展，提高了社会的信息化程度。同时电子产品的性能逐步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方向发展。单片机应用的重要意义还在于，他从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从目前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 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,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。基于单片机的数字钟具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，生活中诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等也可广泛应用，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 2 功能指标设计 本设计准备实现的功能: (1)显示公历日期功能 (年、月、日、时、分、秒以及星期)。 (2)可通过按键切换年、月、日及时、分、秒的显示状态。 (3)可随时调校年、月、日及时、分、秒。 (4)可动态完整显示年份。 (5)可实现闹钟功能。 3 作品方案设计 3.1总体方案的选择 3.1.1 方案一：基于单片机的数字钟设计 在软件各个步骤做到位的前提下，程序主要分为三个板块来设计。第一，实现数码管的点亮。16位的指针DPTR高8位是连接P2端口的8位I/O口，可控制与P0口连接的锁存器74HC573的使能控制端；DPTR低8位连接P0端口的8位I/O口，通过DPTR数据的设置和传输，锁存在74HC573中，一旦使能端有效，便可实现选取数码管的显示位与现实数据，此过程经过两次传输实现。第二，实现定时器的1S定时，时间到转向秒位的加1。根据机器周期，计算初值，由于机器内部已经产生周期性脉冲，只需人为通过代码控制计数，1S后转向处理函数即可。第三，实现按键校正时间。实验室的单片机有4*4按键和单独与P3口相连的四个按键，由于只实现时分秒的校正，故可选择与P3.2，P3.3，P3.4，P3.5口连接的四个按键较方便，主函数循环扫描是否有按键按下，由于人按键有时间延迟，可选择下降沿触发，若采用电平触发，则需要在处理代码中循环检查，按键松开的后，更改相应位的时间，之后返回主程序。 3.1.2 方案二：基于数字逻辑电子线路实验的数字钟设计 采用集成电路定时器555组成多谐振荡器，输出1000Hz的振荡频率信号，再由三片74LS90芯片级联组成的分频器进行分频，每片为1/