数字电子钟毕业设计

湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书

第1页 湖南铁路科技职业技术学院

数字电子钟设计

专 业 应用电子技术

班 级 307-1班

学生姓名 敬勇攀

指导教师＿ 刘刚老师 湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书

第2页 摘要

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎参透了社会的各个领域，有力地推动了社会声处理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。

simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (PSPICE)软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台PSPICE软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成图表，模拟和计算电路。它的用途非常广泛，不仅可以用于电路分析和优化设计，还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学。与印制版设计软件配合使用，还可实现电子设计自动化。被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景。 第3页 目录

摘要 ................................................................................................... 2

引言 ................................................................................................... 4

第一章 总体设计方案 .................................................................. 5

1.1、数字电子钟设计方案论证 ...................................................................................................... 5

1.2、方案选择 ................................................................................................................................. 5

第二章 总体设计框图 .................................................................. 6

2.1、主控制器 ................................................................................................................................. 6

2.2、LED显示 ................................................................................................................................. 6

2.3、驱动电路 ................................................................................................................................. 8

2.4、存储单元表.............................................................................................................................. 8

第三章 硬件部分 ........................................................................... 8

3.1、数字电子钟与单片机的接口电路 .......................................................................................... 9

3.2、系统整体硬件电路 ................................................................................................................ 11

第四章 软件部分 ......................................................................... 13

4.1、系统软件算法分析 ................................................................................................................ 13

4.2、主程序 ................................................................................................................................... 12

4.3、中断程序 ............................................................................................................................... 14

4.4、调时功能程序........................................................................................................................ 15

第五章 总程序清单 .................................................................. 15

第六章 总结与体会..................................................................... 24

参考文献 ......................................................................................... 25 湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书

第4页 引言

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字电子钟与传统的数字钟相比，具有读数方便，测时准确，其输出时间采用数字显示，主要用于对时间比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，用6位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现时间显示,能准确达到以上要求。

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第5页 第一章 总体设计方案

1.1、数字电子钟设计方案论证

1.1.1 方案一

由于本设计是测时电路，可以使用普通电阻之类的器件利用其限流作用，在将随被时间变化的电压或电流采集过来，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被时间显示出来。

1.1.2 方案二

进而考虑到用数字电子钟，在单片机电路设计中，大多都是使用计时器，所以这是非常容易想到的，上电后，系统自动进入计时状态，起始于00时00分00秒。SB4为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。

1.2、方案选择

从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。

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第6页 第二章 总体设计框图

数字电子钟电路设计总体设计方框图如图2-1所示，控制器采用单片机AT89S51，用6位LED数码管以串口传送数据实现时间显示。

图2-1 整体设计方框图

2.1、主控制器

单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

2.2、LED显示数码管

显示电路采用6位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。

示。 主

控

制

器 LED显

示

报警闹铃 单片机复位

时钟振荡 报警点按键调湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书 第7页

共阴LED数码管结构、字段及引脚排列见图2图2

共阴LED数码管由8只发光二极管VD1至VD8共阴连接并按?8?字形结构排列而成。这样，我们将这些二极管的正极接高低不同的电位，把所有的负极接地，当正极为高电位时相应的二极管就会导通而发光，从而使数码管呈现不同的字符。而只有P2相应呈现高电位，VT个管导通，LED1的GND与地相接，LED位被选中才具备发光的使能条件；可见，在利用P2口送出位选码，使各位轮流得到发光使能条件的同时，通过P0口分别送出不同的段选码，就会在LED1至LED4中显示出不同的数字来。

2.3、驱动电路

一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路，数码管可从0---9显示，以次来检查数码管的好坏，如图所示