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单片机电子时钟设计--第1页

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基于单片机的电子钟的设计报告

1设计要求

〔1〕时钟：用定时器实现“时分秒〞时钟，动态显示时时间〔00:00:00～11:59:59〕

〔2〕显示方式：8位LED数码管〔十进制显示〕

〔3〕具体校准时间功能：通过键盘设定

〔4〕整点报时功能：每个整点蜂鸣器响1s

2方案论证与比照

2．1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，数据保存时间为10年等特点，是最好的选择。

2．2数码管显示工作原理

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*一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的一样端也会连接在一

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，各个数码管的一样段连接在一起，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。同时加芯片74ls245使流过数码管的电流增大，从而使显示更

清晰。

3系统硬件电路的设计

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单片机电子时钟设计--第2页

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总体硬件原理图如图1所示

图1系统电路原理图

AT89C51因为其含一个可擦除的ROM，以及其存储数据的时间长度可达10年之久

所以选其作为该设计的核心控制部件。

3.1键盘电路设计

该设计用三个键盘，但实现的功能却是比较完善，减少了硬件资源的损耗，该键盘可以

实现小时、分钟和秒的调节。当按1次SET键时，按UP键，小时加1，按DOWN键时，

小时减1，再次按下SET键，按UP键，分钟加1，按DOWN键，分钟减1,第三次按下

SET键，按UP键，秒钟加1，按DOWN键，秒钟减1，第四次按下SET键，时