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《单片机原理及应用》大作业

题目：单片机电子时钟设计

学习中心：

层次：专升本

专业：电气工程及其自动化

学号：

学生：

完成日期：2021年11月27日

目录

TOC\o1-2\h\u29852一、课题背景 1

23671二、单片机电子时钟基本原理 1

16029三、单片机电子时钟可行性分析 1

9657四、单片机电子时钟的实现 2

30643（一）硬件部分设计 2

7177（二）软件部分设计 6

4007五、总结 9

17565附录 10

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单片机电子时钟设计

课题背景

单片机技术作为计算机中的一个独立分支，具有性价比高、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强大、功耗低、电压低、易于生产、便于携带等特点。它在现实生活中的应用越来越广泛。单片机是单片机的全称。从应用领域来看，单片机主要控制系统的运行，因此又称微控制器或嵌入式控制器。单片计算机是一种微型计算机，它将计算机的基本部件微型化并集成在一个芯片上。

二、单片机电子时钟基本原理

使用单片机定时器完成定时器功能，定时器0定时器中断程序每0.01s中断一次，并将其视为一个计数，将定时器1秒的中断计数初始值设置为100，将每个中断的中断计数初始值减小为1，当其减小为0时，表示1s已到达，第二个变量加1，同样地，确定1分钟是否已到，然后确定1小时是否已到。

为了在LED数码管上显示时间，可以使用静态显示和动态显示。因为解码器需要静态锁存和显示更多的硬件数据，所以可以使用LED显示。通过依次扫描每个数码管，相应的数码管将变亮，相应的代码将发送到数码管以显示数字。由于数码管的扫描周期短，人眼的视觉持久效果，数码管总是看起来明亮，从而实现各种显示。

三、单片机电子时钟可行性分析

为了实现这些功能，采用了AT89S51单片机。AT89S51单片机是一种低功耗、高性能的CMOS8位单片机。该芯片包含4KB在线可编程（ISP）闪存只读程序存储器（FLAM），可重复擦除1000次。该设备采用高密度、非易失性存储技术制造，与标准MCS-51指令系统和80C51引脚结构兼容。这样，既能达到经济合理的预期功能。

程序可分为报警声程序、时间显示程序、日期显示程序、秒表显示程序、时间调整程序、报警调整程序、定时器调整程序、延时程序等。使用这种方法，关键在于每个模块的兼容性和协作性，如果模块不匹配，就会发生意外错误。

首先，在编程之前，您必须了解硬件结构，特别是引脚的使用，以及内部寄存器和存储单元的使用。否则，编程将无法启动，电路也无法设计。这是准备工作。第二部分是硬件部分：根据所需功能模块进行设计，如输入需要开关电路、输出需要显示驱动电路和数码管电路。第三部分是软件部分：首先学习了解汇编语言的编程方法，然后根据设计的硬件电路调试模块编程，最后完成程序设计。第四部分是软件绘制部分：完成电路设计后，绘制电路图，包括电路图和仿真图的绘制。

四、单片机电子时钟的实现

（一）硬件部分设计

1.整体设计

此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟，硬件部分主要分以下电路模块：显示电路用8个共阴数码管分别显示，星期（年份），小时、分钟（月份）和秒（日），通过动态扫描进行显示，从而避免了译码器的使用，同时节约了I/0端口，使电路更加简单。单片机采用AT89S51系列，这种单片机应用简单，适合电子钟设计。

电路的总体设计框架如下：

单片机

单片机

输入部分

晶振和复位

输出部分

2.分块设计

模块电路主要分为：输入部分、输出部分、复位和晶振电路。

2.1输入部分

输入信号主要是各种模式选择和调整信号，由按键开关提供。

以下为输入部分样例：

在本实验中主要用用P3口输入按键信号，还用到了特殊的P0口。对于P0口，由于其存在高阻状态，为了实现开关功能，给其添加上拉电阻，具体如下图所示：

2.2输出部分

本电路的输出信号为7段数码管的位选和段选信号，闹铃脉冲信号，提示灯信号。

本实验的数码管是共阴的，为了防止段选信号不能驱动数码管，故在P1口连