单片机的数字钟的设计.docVIP

自动化专业综合设计报告 设计题目： 基于51单片机的数字钟的设计 所在实验室： 单片机仿真模拟实验室 指导教师： 孙红霞 学生姓名 律迪迪 班级 文自0921 学号 200990519114 撰写时间： 2013.3.2 成绩评定： 一、设计目的 电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。本设计主要采用AT89C2051单片机作为主控核心， LED动态扫描显示屏显示。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，另外应有校时功能和闹钟等附加功能。与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 AT89C2051是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128B的随机数据存储器（RAM），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MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051单片机在电子类产品中有广泛的应用。AT89C2051单片机电压可选用4-6V电压供电；显示器采用LED数码管来显示，数码管成本低廉，系统不但接口设计简单、便于控制，而且具有很好的人机界面，可以对当前的时间进行调整。 二、设计内容 用PROTEUS画出原理图，并完成下列任务： ⑴ 用4只LED数码管输出显示时和分。 ⑵ 可通过按键设置闹钟功能，且停闹无须手工操作。 ⑶ 可通过按键设置分校时。 (4) 写出详细的设计报告。 （5）给出电路的原理图、源程序，仿真实现。 三、设计步骤 利用以AT89C2051为核心的芯片来实现多功能的数字钟。本次设计的多功能数字钟采用按钮方式对时间进行控制设置，采用七段数码管显示当前的时间，且时间以24小时的计时方式，在本次设计中，电路不仅具有显示时间，还可以实现对它们的调整。 该系统是利用单片机最小系统再加上数码管、时钟芯片等电路组成。基于单片机作为主控芯片很容易控制操作，况且输入输出能很好的扩展，以便于修改更正。 1 系统主要功能 电子钟的主要功能有：整点报时；四只LED数码管显示当前时分；并且具有闹钟功能。 2 系统的硬件构成及功能 电脑钟的原理框图如图1所示。它由以下几个部件组成：单片机89C2051、电源、时分显示部件。 时分显示采用动态扫描，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时分显示模块以及显示驱动都通过89C2051的I/O口控制。 电源部分：电源部分有二部分组成。一部分是由220V的市电通过变压、整流稳压来得到+5V电压，维持系统的正常工作。 2．1 AT89C2051单片机及其引脚说明 AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。 AT89C2051是一个有20个引脚的芯片，引脚配置如图3所示。与8051相比，AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口），使它最大可能地减少了对外引脚下，因而芯片尺寸有所减小。 图2 AT89C2051引脚配置 AT89C2051芯片的20个引脚功能为： VCC 电源电压。 GND 接地。 RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。 XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。 P1口 8位双向I/O口。引脚P1.2～P1.7提供内部上拉，当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部