单片机的数字时钟设计4.docVIP

目 录 1数字时钟介绍 1 1.1 数字时钟结构 1 1.2 方案选择 1 1.3系统框图 1 1.3.1晶体振荡器电路 2 1.3.2时间计数器电路 2 1.3.3复位电路 2 1.3.4 按键部分 3 1.3.5电源电路 3 1.4 AT89C51单片机 4 2软件设计 8 2.1软件设计流程图如图2.1。 8 2.2系统图 8 2.3 软件流程： 9 2.4 中断方式中需注意的问题 9 2.5 准确定时的讨论 9 2.6 软件消抖 10 3 结束语 10 参考文献 11  基于单片机的数字时钟设计 前言 20世纪以来，科学技术的不断发展，现代电子产品几乎运用到了社会的各个领域，并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，同时也使现代电子产品性能得到了进一步提高，产品更新换代的节奏也随之变得更快。 单片机就是单片微型计算机，他体积小，容量大，功耗低，性能高，价格低，正朝着高性能和多品种方向发展的趋势将进一步向CMOS化、外围电路内装化发展。51系列单片机是最典型，最具代表的。他是集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O接口电路等计算机的基本部件在一块芯片中，在单片机模块里比较常见有数字时钟，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字时钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们的生活带来了很大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，再者，数字时钟是用0数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，比机械式时钟准确性更高，数字时钟无机械装置，具有更长的使用寿命，所以这种时钟广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所。 1数字时钟介绍 1.1 数字时钟结构 数字时钟是指对1Hz标准频率进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,所以需要加一个校时电路在电路中，同时1MHz的标准时间信号必须准确稳定。所以数字时钟中通常使用石英晶体振荡器电路。 1.2 方案选择 单片机模块方案： 方案一：基本门电路的搭肩，通过基本门电路来实现数字时钟，电路结构比较为复杂，不容易调试。 方案二：单片机编程，通过单片机设计电路，使用软件、硬件结合的方式，所以电路结构比较简单，调试也相对容易。与第一种方案比较优点是非常明显的。所以我们选择了第二种方案。 1.3系统框图 此系统主要由电源电路、复位电路、时钟电路、数码管显示电路等电路组成。电源电路为系统提供电源；复位电路用于单片机的初始化操作；时钟电路用于是单片机工作在统一的时钟脉冲，并将数据发送到单片机中。单片机通过软件程序对信息进行计算解析，并将解析的结果通过数码管显示。 图1.3-1 系统框图 1.3.1晶体振荡器电路 晶体振荡器电路为数字时钟提供一个为12MHz的稳定准确的频率的方波信号,保证数字时钟准确，稳定的走时，晶体振荡器电路广泛运用于指针式的电子钟和数字显示的电子钟。 图1.3.1-1 晶体振荡电路 1.3.2时间计数器电路 时间计数电路组成结构有秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器电路，秒个位，秒十位和分个位，分十位均60进制计数器。 1.3.3复位电路 MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。 上电复位：上电复位电路是—种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。 图1.3.3-1 复位电路 通过外部复位电路的电容充电来实现上电自动复位。Vcc的上升时间只要不超过1ms，自动上电复位就可以实现。 1.3.4 按键部分 本次共用了五个按扭开关作为键盘，调整时间和设置状态。 图1.3.4-1 按键电路 1.3.5电源电路 电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计，使用的电路形式和特点。电源有交流电源也有直流电源直流电源电路分为开关电源和非开关电源两种形式，电路也大不相同。 图1.3.5-1 电源电路 1.4 AT89C51单片机 AT89C51单片机是把微型计算机控制应用所必需的基本内容都集成在一个很小的集成电路芯片上。按功能划分，它由微处理器（CPU）、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行I/O口(4个8位I/O口)、串行口、定时器