单片机课程设计 多功能数字钟的设计.pdfVIP

摘要

电子钟在日常生活中最常见，应用也最广泛。作为一种定时工具被广泛的使用在

生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时，所以受天气的影响比较大，

为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表，电子钟表一系列的定时工具。而

电子钟表具有价格便宜，质量轻，定时误差小等优点，被广泛的应用在生产，生活的各个

方面。由于电子钟的能提供精确定时又被广泛的运用在测量之中。此电子钟采用单片机进

行设计，8段数码通过单片机进行刷新显示。其设计的产品除了单片机之外没有用到其他集

成块，使其成本可以大大降低，而其便于维修。成品可以被广泛的用于公共场所，匾额装

饰，以及教案等方面。本

文主要就是设计一款数字钟，AT89C51单片机为核心，以配备LED显示模块、键盘输

入模块、等功能模块。数字钟采用24小时制方式显示时间，定时信息以及年月日显示等功

能。文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。

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目录

摘要……11设计要求及方案确定……31.1设计要求……31.2方案确定……32硬件电

路设计及描述……32．1确定元器件的型号及参数……32.1.1单片机的选择……32.1.2

AT89C51单片机的介绍……52.1.3LED数码管显示模块……72.1.4键盘输入模块……8

2.1.5闹铃模块……82.1.6电源电路……82.1.7蜂鸣器的介绍……92.2硬件电路图……10

3软件设计……103.1程序结构设计……103.1.1程序结构……103.1.2主要程序模块清

单……113.2程序……144参考文献……17结束语……18

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1.1设计要求

设计要求及方案确定

利用单片机设计制作具有下列功能的数字钟：①自动计时，由6位LED显示器显示时、

分和秒②具备调整功能，可以直接由0～9数字键设置当前时间；③具备定时闹钟功能。

1.2方案确定

数字钟电路由单片机、键盘输入、时钟显示模块及闹铃模块组成。单片机选用AT89C51

即可满足要求。键盘及显示模块采用8155芯片扩展如原理图，键盘输入电路采用4×3键

盘，包括0～9共10个数字键（键号为00H～09H）、C/R键（时间设定/启动计时键，键

号为0AH）和ALM键（闹钟设置/启闹/停闹，键号为0BH）。LED数码管显示电路：采

用共阴极数码管实现时钟显示，位LED从左到右依次显示时、6分和秒，采用24小时计

时。

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．21

硬件电路设计及描述

确定元器件的型号及参数

2.1.1单片机的选择

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型

计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成

电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路

等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系

统。单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价

格、大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个

方面：1、多功能单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得

单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监

视定时器看家狗）、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。有的单片机针对某一个应用

领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。例如，有的芯片以51内核为

核心，集成了USB控制器、SMARTCARD

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接口、MP3解码器、CAN或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动器也

开始集成在8位单片机中。2、高效率和高性能为了提高执行速度和执行效率，单片机开始

使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片

机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提

高