单片机课程设计(电子钟).pdfVIP

摘要

数字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办

公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字

集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳

定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目

前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于

单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必

要的。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。单

片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测

控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角

落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

关键词:单片机；数码管；数字时钟

目录

1系统功能要求1

2设计原理及方案论证2

2.1数字钟原理2

2.2电子时钟方案2

2.3数码管显示方案3

3主控制器和外围器件4

3.1单片机主控芯片4

3.2LED驱动芯片4

3.34x4矩阵键盘模块5

3.4蜂鸣器模块5

3.5下载线接口电路6

3.6DS1302时钟模块6

3.7单片机晶振模块7

4系统硬件电路设计8

4.1单片机整体功能模块图8

4.2单片机蜂鸣器和数码管连接图8

4.2单片机矩阵键盘连接图9

4.3单片机时钟模块和晶振连接图9

5软件程序设计10

6实验测试部分20

6.1测试结果20

6.1.1电子钟正常的运行20

6.1.2电子钟矫正时间后的运行20

6.2测试结果分析与结论21

7总结22

8参考文献23

1系统功能要求

本次设计时钟电路，使用了AT89S52单片机芯片控制电路，单片机控制电路

简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂。同时使用C语言程序来控制

整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、蜂鸣器、

数码管显示即可满足设计要求。

（1）准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

（2）小时以24小时计时形式，分秒计时为60进位。

（3）校正时间功能,即能随意使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒。

（4）闹钟功能，一旦走时到该时间，能以用蜂鸣器来进行定时提醒。

1

2设计原理及方案论证

2.1数字钟原理

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)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,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的

1MHZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟.

(1)晶体振荡器

晶体振荡器给数字钟提供一个频率稳定准确的11.0592MHz的方波信号,可

保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟

都使用了晶体振荡器。

(2)复位电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器，时个位和

时十位电路构成,秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计

数器，时个位和时十位计数器为24进制计数器。

(3)数码管

数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的

为LED数码管。

(4)键盘

键盘是控制和修改时钟的重要输入模块，通过键盘可以修改时间，修改闹

钟时间，控制显。

2.2电子时钟方案

方案一：本方案采用DS1302。该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精

度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显