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商丘工学院学院：信息与电子工程学院班级：12级电信工程技术班专业：信息电子工程技术题目：基于单片机的时钟电路指导老师：***学生姓名：***学号：**********基于单片机的时钟电路设计摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种芯片。
本次设计以AT89C51单片机芯片为核心，辅以必要的外围设计电路，设计了一个简易的电显示，数码管采用的是动态扫描显示的时钟电路。
通过数码管能够比较准确显示时、分,LED一闪一灭显示秒，设计方面采用汇编语言编程，整个电子时钟系统能完成对时间的显示、复位等功能。
通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制定时器和中断编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。
关键词：AT89C51 ；单片机；数码管。
目录1 绪论 (I)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 单片机的应用 (1)1.3 单片机数字时钟的总体设计方案 (3)1.4 程序流程图 (4)2 硬件分析 (6)2.1 单片机的选用 (6)2.1.1 AT89C51的主要性能参数 (6)2.1.2 引脚说明 (7)2.1.3 复位电路 (8)2.2 数码管的选择 (8)2.2.1 数码管的主要特点 (8)2.2.2 驱动方式 (9)2.2.3 性能检测 (9)3 系统设计 (11)3.1 分析论证 (11)3.2 电路组成及工作原理 (11)3.3 显示模块 (11)3.4 运算模块 (11)3.5 显示的原理 (12)3.6 主要程序分析设计 (13)3.7 程序流程图 (14)4 系统的仿真与调试 (15)4.1 硬件系统与调试 (15)4.2 软件调试 (16)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录A (18)附录B (24)1、绪论1.1 选题的目的和意义单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广泛、发展很快、单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
一、概述本次设计以AT89C51单片机芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的电子时钟并且利用单片机自身的定时计数器，使LED 按照一定的时间间隔闪烁，闪烁时间间隔不小于1秒。
在硬件方面，除了CPU 外，使用七段数码管来进行动态扫描。
通过数码管能够比较准确显示时，分，LED 一闪一灭显示秒，设计方面采用C 语言编程，整个电子时钟能完成时间的显示，手动复位等功能。
本系统是基于AT89C51单片机设计的一个具有显示的数字实时时钟的发光二极管，该系统同事具有硬件设计简单，工作稳定性高，价格低廉等优点。
数字单片机的技术进步反应在内部结构，功率消耗，外部电压等级以及制造工艺上。
二、方案论证利用单片机自身的定时计数器，使LED 发光二极管按照一定的时间间隔闪烁，闪烁时间间隔不小于1秒。
方案一：采用AT89C51单片机来做LED 时间闪烁电路，其方案原理框图如下图1所示。
图1 打片机控制设计时钟电路的原理框图方案二：采用电子电路装置安装，其原理框图如下图2所示。
图2 电子电路控制设计时钟电路原理图时钟电路A T89C51 单片机 复位电路按键控制电路LED 显示电路直流5V 电源电路振荡电路控制电路计数器译码器LED 显示电路本设计采用的是方案一，AT89C51单片机构成的数码管显示时钟，硬件设计简单，工作稳定性高，性价比高比较合适。
三、电路设计1.程序流程图程序总体结构示意流程图如下图3所示。
程序从开始运行，设计要求为1秒的闪烁间隔，内容包括了开关中断子程序，以及总体流程。
YNNY图3 程序总体结构示意图2.复位电路AT89C51的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，复位电路主要是确定开始开关中断 Countor1++（自加1）Counror1==20 D1=~D1（按位取反操作）TH0=(65536-50000)/256（重新赋初值）P1~0口状态改变单片机的起始状态，完成单片机的启动过程，本实验主要采用手动按键复位方式，该复位方式同样具有自动复位功能.当MCS-51单片机的复位引脚RST出现两个周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
AT89C51单片机电子时钟的设计1.硬件设计首先，我们需要选择合适的外设硬件进行设计。
以下是一些常见的硬件组件：-AT89C51单片机-蜂鸣器-DS1302时钟模块-按键开关和对应的电阻液晶模块的连接方式如下：-VSS->GND-VDD->VCC-V0->电位器-RS->P0.7-R/W->P0.6-E->P0.5-DB0-DB7->P2.0-P2.7蜂鸣器的连接方式如下：-正极->P3.0-负极->GNDDS1302时钟模块的连接方式如下：-VCC->VCC-GND->GND-CE->P1.7-IO->P1.6-SCLK->P1.5按键开关的连接方式如下：-第一个按键->P3.1-第二个按键->P3.2-第三个按键->P3.32.软件设计在软件设计方面，我们将使用C语言编程来编写程序。
首先，我们需要定义和初始化必要的变量，例如小时、分钟和秒钟等计时变量。
然后，我们需要编写一个初始化函数来配置单片机的各种外设和寄存器。
在这个函数中，我们需要设置计时器/计数器、I/O口和中断等。
接下来，我们需要编写一个定时器中断函数，来更新计时变量并实现计时功能。
我们可以使用定时器中断来定期更新秒钟，并在需要时更新小时和分钟。
在主循环中，我们需要编写代码来控制液晶模块、蜂鸣器和按键开关等外设。
通过液晶模块，我们可以实现显示时间的功能。
通过蜂鸣器，我们可以实现头每秒发出一次滴答声的功能。
通过按键开关，我们可以实现设置时间的功能。
3.程序实现以下是AT89C51单片机电子时钟的程序框架：```c#include <reg51.h>#include <intrins.h>//定义和初始化计时变量unsigned char second = 0;unsigned char minute = 0;unsigned char hour = 0;//初始化函数void ini//配置计时器/计数器，设置定时器中断//配置I/O口和中断等//...//定时器中断函数//更新计时变量//...//主函数void mai//初始化init(;//主循环while (1)//控制液晶模块//控制蜂鸣器//控制按键开关//...}```在具体的代码实现中，我们需要根据液晶模块、蜂鸣器和按键开关等外设的具体规格和功能来编写相应的代码。
塔里木大学信息工程学院《单片机原理与外围电路》课程论文题目：单片机定时闹钟设计姓名：海热古丽·依马木学号：**********班级：计算机15-1班摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。
本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。
LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。
通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。
在软件方面采用汇编语言编程。
整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。
关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always -sub -seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results.Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock, simulatio目录1绪论 (2)1.1课题背景及研究意义 (2)1.2国内外现状 (2)1.3课题的设计目的 (2)1.4课题的主要任务 (2)1.5课题的主要功能 (2)2系统概述 (3)2.1方案论证 (3)2.2系统设计原理 (3)3系统硬件设计 (4)3.1单片机AT89C51简介 (4)3.2数码管显示电路 (6)3.3时钟电路 (7)3.4喇叭:SPEAKER (8)4系统软件设计 (8)4.1系统软件设计说明 (8)4.2 程序调试 (8)4.3 程序流程图 (9)4.3仿真步骤 (10)4.4仿真结果 (10)结论 (12)参考文献 (13)附录A 系统整体电路 (14)附录B 全部程序清单 (14)附录C:PCB图和3D图 (23)1绪论1.1课题背景及研究意义进入信息时代，计算机的影子无处不在，带有像单片机一类嵌入式处理器的小型智能化电子产品，已经成为家用电器的主流，市场需求前景广阔，因此，掌握小型单片机应用系统设计方法，已成为当今电子应用工程师所必备的技能，定时闹钟具备小型单片机应用系统的一切要素，其结构简单、成本低廉、走时精确、设置方便，所以智能化方面有广泛的用途。
基于at89c51单片机的定时闹钟的设计本文介绍了基于AT89C51单片机的定时闹钟的设计。
文章将探讨设计目的和背景，并着重阐述定时闹钟的实现原理和功能。
本文档将介绍基于at89c51单片机的定时闹钟的硬件设计要点，包括电源、显示器、按键等组件选择和连接方式。
电源选择与连接在设计定时闹钟的硬件方案时，选择合适的电源是非常重要的。
以下是一些电源选择和连接的要点：使用稳定可靠的电源模块，例如直流电源模块，以确保单片机工作的稳定性。
将电源模块的正负极连接到at89c51单片机的VCC和GND引脚上。
注意电源的电压和电流要符合at89c51单片机的工作要求。
显示器选择与连接显示器是定时闹钟中显示时间和其他信息的重要组件。
以下是一些显示器选择和连接的要点：考虑使用液晶显示器 (LCD) 或数码管作为显示器，这些显示器可以清晰地显示数字和字符。
根据设计需求，选择合适的显示器尺寸和类型。
将显示器的控制引脚与at89c51单片机的相应引脚连接，以实现时间和信息的显示。
按键选择与连接按键是控制定时闹钟设置和功能的重要组件。
以下是一些按键选择和连接的要点：选择合适的按键类型，例如触摸按键或机械按键。
根据设计需求，确定所需的按键数量和布局。
将按键的引脚连接到at89c51单片机的GPIO引脚，以接收按键输入并实现相应的功能。
上述是基于at89c51单片机的定时闹钟的硬件设计要点，通过合理选择和连接电源、显示器和按键等组件，可以确保定时闹钟的稳定运行和正常功能。
本文将阐述基于at89c51单片机的定时闹钟的软件设计要点，包括如下内容：定时器的设置：使用at89c51单片机的定时器来实现定时功能，可以通过对定时器寄存器的设置来调整定时的时间间隔。
中断处理：在定时器到达设定的时间间隔时，通过中断处理来触发相应的操作。
可以通过设定中断优先级来确保定时器中断的可靠性。
闹钟功能的实现：通过软件算法和控制电路，将定时器和中断处理结合起来实现闹钟功能。
《单片机原理及接口》课程设计报告题目：时钟系统设计姓名：专业：电信班级： 1 学号： *****指导教师：信息工程学院二0一六年一月时钟系统设计摘要：本系统是基于AT89C51单片机的具有准点报时、调时、以及可设闹钟功能的简单数字时钟系统的设计。
以AT89C51为核心控制器，系统分为时钟模块、显示模块、按键模块及闹钟模块。
系统以单片机内部定时器作为时钟模块的主要控制模块，通过频率计数实现计时功能，采用了8位数码管来显示时间，采用独立按键做为时间调时以及闹钟设置按键，采用蜂鸣器作为报时闹钟系统。
通过Keil软件C语言程序的编写、编译、调试以及硬件单片机的连接，实现了时间显示（24小时制）、闹钟设置、时间调试以及准点报时，可复位的功能，并运行了该电路的程序，得出了符合实验设计要求的结果。
关键字：数字时钟;AT89C51;数码管;C语言;闹钟;调时1 系统设计内容1.1 前言随着近年来科技的进步，单片机在近十年也取得了飞速的发展。
目前，单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。
以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。
本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计，对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
摘要电子时钟主要是利用了电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。
对当前的电子时钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现的电子时钟。
本次课题介绍了以AT89C51单片机为主控芯片的可调式电子时钟，功耗小，能在3V的低压工作。
时钟芯片采用美国DALLAS公司提供的具有涓细电流低功耗的DS1302。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。
显示部分采用LCD1602液晶显示，液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,与普通数码管相比功耗较小，硬件连接简单，较直观。
软件使用高级C语言编程，具有灵活的可移植性，同时该时钟具有按键可调的功能，能够对日期时间调整。
本设计说明书首先介绍的是总体方案设计，接着是硬件设计，本部分详细的介绍了各模块的工作原理及相互的连接，再接着介绍了软件设计部分，最后是仿真调试。
经仿真验证，该设计能满足所有的功能。
关键词：可调式；AT89C51；DS1302；C语言ABSTRACTElectronic clock basically is to use the electronic technology will clock electronic, digital, has the clock accurate, small volume, friendly interface, can be expanded performance is strong and other characteristics, are widely used in life and work. On the current development of the electronic clock means were compared and analyzed, finally determined by single chip microcomputer technology to the electronic clock. This subject introduces the AT89C51 as the controller chip adjustable electronic clock, power consumption is small, can be in 3 V of low-pressure work. The clock chip adopt American DALLAS company has Juan fine current DS1302 of low power consumption. It can be to year, month, day, Sunday, when, minutes and seconds for the time, also has a leap year compensation and other functions, and the DS1302 long service life and small error. Show LCD1602 part adopts LCD display, LCD screen shows powerful, can show a large text, graphics, show diversity, clearly visible, compared with common digital tube power consumption is small, hardware connect a simple, more intuitive. Senior software use the C programming language, has the flexible portability, and the clock is the key adjustable function to adjust to a time and date. The design manual introduced is first overall design, then the hardware design. This part describes in detail the modules and working principle of the mutual connection, then introduces the design of the software in part, and finally the simulation test. The simulation results, this design can meet all functions.Keywords: adjustable；AT89C51；DS1302；C language目录绪论 (1)1 总体方案设计 (2)1.1设计要求 (2)1.2总体设计框图 (2)1.3 芯片的选择 (2)2硬件设计与实现 (4)2.1电路图 (4)2.1.1 Protel连接图 (4)2.1.2 硬件概述 (4)2.1.3 工作原理 (5)2.2主要单元电路的设计 (5)2.2.1 单片机主控制模块 (5)2.2.2时钟信号产生模块 (6)2.2.3 液晶显示模块 (8)3 软件设计 (11)3.1设计主程序流程图 (11)3.1.1 DS1302读写操作 (12)3.1.2 LCD1602初始化 (12)3.1.3 时间调整子程序 (12)3.2延时函数 (12)4 综合仿真 (13)4.1编辑工具KEIL U V ISION3 (13)4.1.1 软件安装 (13)4.1.2 创建工程 (13)4.1.3 代码编辑 (13)4.2仿真软件P ROTEUS (14)4.3软件仿真 (14)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)致谢 (27)绪论20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，其发展趋势将是进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
单片机模块中最常见的是电子时钟，电子时钟是一种用电子技术实现时、分、秒计时的装置，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，具有更更长的使用寿命，广泛的使用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。
由于集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得电子时钟的精度,远远超过老式钟表，给人们生产生活带来了极大的方便。
因此，研究电子钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
电子时钟的设计方法有很多种，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。
本次课题研究的目的是通过利用AT89C51单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件，设计一个基于单片机的电子时钟。
设计的电子时钟通过液晶显示器显示，并能通过按键对时间进行设置。
具有编程灵活、精确度高、编写直观等特点。
译码代替机械式传动，用LCD显示器代替指针进而显示时间，减少了计时误差。
这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，灵活性好。
该次设计充分的结合了单片机技术，并通过具体的硬件电路和软件的编程调试达到了预期的设计目标，能够很好的证明单片机技术的实践性和时钟芯片的应用性，同时也具有一定的实用价值。
1 总体方案设计1.1 设计要求1）具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；2）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；3）具有12/24小时切换功能；1.2 总体设计框图由AT89C51作为主控芯片模块，还有键盘模块、DS1302模块、LCD1602液晶显示模块构成。
具体的硬件模块连接框图如下图1-1所示图1-1系统总体电路设计框图1.3 芯片的选择1）单片机芯片选择：AT89C52具有8K字节Flash闪速存储器，256字节的RAM，32个I/O口线，三个16位定时/计数器，一个6向量级中断结构，一个全双工串行通信接口，片内振荡器和时钟电路。
但是价格也偏高，故不采用。
AT89C51具有4K字节Flash闪速存储器，128字节的RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量级中断结构，一个全双工串行通信接口，片内振荡器和时钟电路。
能够满足设计电路所需要的功能要求，故选其作为本次设计的主控芯片。
2）显示模块选择：采用LED数码管动态扫描,虽然LED数码管价格适中,但要显示多个数字所需要的个数偏多，功耗较大，所以也不用此种作为显示。
采用LCD 液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,与普通数码管相比功耗较小，硬件连接简单。
所以显示部分采用1602液晶。
3）时钟芯片的选择：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。
采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本。
但实现的时间误差较大，所以不采用此方案。
采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,RAM做为数据暂存区，工作电压2.0V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA，故选用其作为时钟信号产生电路2硬件设计与实现2.1 电路图2.1.1 Protel连接图该电路由AT89C51作为主控芯片模块，还有键盘模块、DS1302模块、LCD1602液晶显示模块构成。
具体的硬件模块连接框图如下图2-1所示图2-1总体硬件电路设计图2.1.2硬件概述本电路是由AT89C51单片机为控制核心，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
