单片机电子钟的设计.docVIP

摘要 本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个电子时钟系统。该时钟系统主要由时钟电路模块、复位电路模块、LED数码管显示模块、以及键盘控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面，能在4V～7V直流电源下正常工作。能够准确显示时间（显示格式为时时：00.00.00，刚上电时为12.00.00，当显示到23.59.59，即有重新从00.00.00开始显示），可随时进行时间调整。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。 关键词 AT89S51单片机 电子钟 目录 第一章 绪论 1.1 单片机的特点 1 1.2 单片机应用简述 1 1.3 电子时钟简介 2 1.4 电子时钟的基本特点 2 第二章 控制系统的硬件设计 3 2.1芯片的选择 3 2.1.1 AT89S51的功能概述 3 2.1.2 AT89S51引脚功能说明（附引脚图） 3 2.1.3 AT89S51与AT89C51的比较 6 2.2 电子时钟电路设计框图 7 2.2.1 按键电路 7 2.2.2 LED数码管显示电路 8 第三章 控制系统的软件设计 12 3.1 主程序部分 12 3.2 显示子程序 15 3.3 中断服务子程序 19 第四章 电路测试 22 4.1 硬件测试 22 4.2 软件测试 23 4.3 测试结果分析与结论 23 4.3.1 测试结果分析 23 4.3.2 测试结论 23 第五章 作品总结与感想 24 第七章 参考文献 26 第八章 附录 27 第一章 绪论 1.1 单片机的特点 20世纪末，单片机技术获得了飞速的发展，在其在推动下，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，同时也使得现代电子产品性能进一步提高。单片机有以下特点： 单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据 采用面向控制的指令系统。为满足控制需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是单片机具有很强的位处理能力； 单片机的I/O口通常是多功能的。由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引脚功能复用的方法，引脚处于何种功能，可由指令来设置或机器状态来区分； 单片机的外部扩展能力很强。在内部的各种功能部件不能满足应用的需求时，均可在外部进行扩展，与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来了很大的方便。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势是进一步向着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面发展。 单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。在以前，是必须由模拟或是数字电路实现的大部分功能的，而现在已经能用单片机通过软件的方法来实现了。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。 1.3 电子时钟简介 时间对于人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易是人忘记当前时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候这种遗忘无伤大雅。但是，一旦是重要的事情，一时的耽误可能酿成大祸。1957年，Ventura发明了世界上第一只电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟也飞速的发展起来。现代的电子时钟的基于单片机的一种计时工具采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒定义，通过计数方式进行六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时清零，从而达到计时的功能，是人们日常生活不可缺少的工具。 1.4 电子时钟的基本特点 现在高精度的计时工具大多数采用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此，走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LCD显示器或数码管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。 第二章 控制系统的硬件设计 2.1芯片的选择 经过多种单片机性能的分析及现有实验设备的限制，在本设计中单片机芯片采用了AT89S51单片机芯片。AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，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8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程既通用8位微处理器于单片