基于51单片机电子时钟课程设计要点.doc

《单片机原理及接口》课程 设计报告 题 目： 时钟系统设计 姓 名： 专 业： 电信 班 级： 1 学 号： 20131 指导教师： 信息工程学院 二0一六年一月 时钟系统设计 摘要：本系统是基于AT89C51单片机的具有准点报时、调时、以及可设闹钟功能的简单数字时钟系统的设计。以AT89C51为核心控制器，系统分为时钟模块、显示模块、按键模块及闹钟模块。系统以单片机内部定时器作为时钟模块的主要控制模块，通过频率计数实现计时功能AT89C51;数码管;C语言;闹钟;调时 1 系统设计内容 1.1 前言 随着近年来科技的进步，单片机在近十年也取得了飞速的发展。目前，单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。采用FPGA作为。由于FPGA具有强大的资源，使用方便灵活，易于进行功能扩展，特别是结合了EDA，可以达到很高的效率。此方案逻辑虽然简单一点，但是一块FPGA的价格很高，对于做钟来说有一点浪费，而且FPGA比较难掌握，本设计中不作过多研究，也不采用此方案。外围电路比较简单，成本比较低，此系统控制灵活能很好地满足本课题的基本要求和扩展要求，因此选用该方案液晶极其省电，但是使用有温度范围限制，且因是反光式的，在外界光线很明亮的情况下很容易看不清楚数码管是LED发光的效果，液晶是分子偏转引起的暗影效果本数字时钟设计原理主要利用AT8951单片机,由单片机的P0口控制数码管的位显示，P2口控制数码管的段显示，P口与按键相接用于时间的校正整个系统工作时，秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出，通过六个七段LED显示器显示出来。校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。在本设计中，24小时时钟显示、秒表的设计和显示都是依靠单片机中的定时器完成。使用定时器T0产生1s的中断，在中断程序中完成每一秒数字的变化，并在主程序中动态显示该字符。8051单片机有5个中断源（外部中断0、1，内部定时器中断0、1，串口中断），具有两个中断优先级。与中断系统有关的特殊功能寄存器有中断允许寄存器IE、中断优先级控制寄存器IP、中断控制寄存器TCON和SCON中有关位。MCS－51单片机基本的中断系统结构如下图所示。 图2-1 MCS－51的中断系统 MCS－51的CPU对中断源的开放或屏蔽，即每一个中断源是否被允许中断，是由内部的中断允许寄存器IE（地址A8H）控制的。IE中具体各位的意义如下所示：EA：CPU的中断开放标志。 EA ＝ 1，CPU开放中断；EA ＝ 0，CPU屏蔽所有的中断申请。EX0：外部中断0中断允许位。 EX0 ＝ 1，允许中断；EX0 ＝ 0，禁止中断。ET0：T0的溢出中断允许位。ET0 ＝ 1，允许T0中断；ET0 ＝ 0，禁止T0中断。EX1：外部中断1中断允许位。EX1 ＝ 1，允许外部中断1中断；EX1 ＝ 0，禁止外部中断1中断。ET1：定时器／计数器 T1的溢出中断允许位。ET1 ＝ 1，允许T1中断；ET1 ＝ 0禁止T1中断。ES：串行口中断允许位。ES ＝ 1，允许串