基于C51单片机技术的时钟设计报告.doc

福建工程学院软件学院 题 目： 时钟 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 日 期： 2013 年 10 月 11日   1 摘要 众所周知单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本设计要制作的就是单片机于生活中最为常见的几种应用——时钟。本设计以AT89S52单片机作为核心，可以显示当前的时间，时间也可以人为设定，显示格式为时（两位），分（两位），秒（两位）。设置时间的数值、启动定时器。时钟显示电路由数码管组成， 制作该装置的材料需要有软硬件的支持，硬件方面AT89C51单片机，晶振，电源，数码管。 2 设计要求 2.1 功能需求 在数码管上显示初始时间如12-23-33，从初始设置的时间开始走时，每一秒自动加1，当59秒后自动向分进位、59分后自动向时进位。 通过按键设置时间，按下键1，时钟分加1；按下键2，时钟分减1,。从而实现用按键设置时间的功能。 2.2 设计要求 本次设计的是时钟，本电路是由AT89S52单片机为控制核心，通过按键实现时钟分的自增自减进行时间的设置，在数码管上进行显示。 3?硬件设计及描述? 3.1??总体描述 单片机采用STC90C516RD+，采用MCS-51实验开发板。在实验开发板上，根据功能需求，设定了控制模块由AT89S52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作，选用12MHZ的晶振，使得单片机有合理的运行速度；输入模块由按键控制，设定或调整时间信息；输出模块有数码管显示时间信息，通过对AT89S52单片机的编程控制数码管的显示。 3.2?Proteus电路图 整体Proteus电路图如下图3-2所示： 图3-2 整体Proteus电路图 3.3?各部分硬件介绍 AT89C51单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。如下图3-3所示： 图3-3AT89C51仿真图 74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。表3-1为74HC573的引脚功能表： 表3-1 74HC573引脚功能表 PIN No 引脚号 SYMBOL符号 NAME AND FUNCTION名称及功能 1 OE 3 State output Enable Input (Active LOW)3态输出使能输入（低电平） 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 D0 to D7 Data Inputs数据输入 12,13,14,15,16,17,18,19 Q0 to Q7 3 State Latch Outputs 3态锁存输出 11 LE Latch Enable Input 锁存使能输入 10 GND Ground接地(0V) 20 VCC Positive Supply Voltage电源电压 图3-4 74HC573仿真图 74HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个低电平输出。两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。在解调器应用中,赋能输入端可用作数据输入端。 下图为74HC138的仿真电路图，其中，引脚1、2、3分别接AT89C51的P0^0、P0^1、P0^2，引脚4、5接地，引脚5接一个上拉电阻并接电源端，Y0~Y7分别接数码管的引脚1~8。