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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 5 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 1 3.1总体方案的选择 1 3.1.1 单片机的型号选择 1 3.1.2 数码管选择及显示原理 2 3.1.3 整体功能实现 2 3.2主控模块89C51 2 3.3显示方案比较 2 4 硬件设计 3 4.1设计思路 3 4.1.1 电源电路部分 3 4.1.2 显示部分 3 4.1.3 键盘部分 3 4.2 设计内容 4 4.3 设计要求 4 4.4 设备及工作环境 4 4.5 硬件结构及原理图 4 4.5.1 功能 4 4.5.2 系统板上硬件连线... 5 5 软件设计 6 5.1主程序流程图 6 5.2显示模块流程图 7 6 系统测试 7 6.1测试环境 8 6.2测试步骤 8 6.3测试结论 8 6.2.1 测试数字钟的基本功能 8 6.2.2 测试数字钟的闹钟功能 8 6.2.3 测试数字钟的万年历功能 8 7 实验总结 8 参考文献 9 附录1 系统电路图 10 附录2 系统软件代码 10 附录3 系统器件清单 10 1 作品的背景及意义 数字钟开始迅速发展起来。现代的电子时钟是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，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活不可缺少的工具。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器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。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。应用单片机控制技术，设计出以89c51单片机为核心的电子时钟，电子时钟能够显示时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，而且其片选的灵活性强。 2 功能指标设计 应用单片机控制技术，设计出以89C51单片机为核心的电子时钟，电子时钟能够显示时、分、秒显示时间的功能，并通过控制键来实现时间的调整以及进入闹铃模式、万年历模式的转换。 3 作品方案设计 3.1总体方案的选择 3.1.1单片机的型号选择 通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。 3.1.2 数码管选择及显示原理 数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型。共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端。共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商。阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极。通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP 是小数点位段。而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起。即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法。数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8 位段引管线；每位数码管的阳极连在一起组成公共端。利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来。 3.1.3 整体功能实现 在6块LED数码管上能实现数字时钟的时、分、秒显示，按控制键实现时钟显示及调整功能。按不同的控制键可进入5个闹钟设置模式并进行