单片机实训报告_数字时钟

摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善本次做的数字钟是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（3个2位共阳数码管，一个发光二极管和一个蜂鸣器）和应用程序（proteus软件和KEIL编译软件），构成相应的应用系统。

关键词：单片机AT89C51 共阳数码管发光二极管蜂鸣器 proteus软件 KEIL编译软件目录1.课题设计目的 (4)2. AT89C51的单片机简介 (4)2.1 LED显示电路 (7)2.2键盘控制电路 (7)3.课程设计报告内容 (8)3.1.方案设计要求 (8)3.2系统设计流程图 (8)3.3绘制数字时钟电路Protues仿真原理图 (9)3.4运行程序 (10)4.总结 (10)5.数字时钟源程序............ 10-19数字时钟设计1. 课题设计目的数字电子钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89C51芯片和3个两位一体的共阳极的数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机数字时钟。

2. AT89C51的单片机简介（一）AT89C51的介绍AT89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O接口电路等一台计算机所需要的基本功能部件，AT89C51单片机内包含下列几个部件：（1）一个8位CPU；（2）一个片内振荡器及时钟电路；（3）4K字节ROM程序存储器；（4）128字节RAM数据存储器；（5）两个16位定时器/计数器；（6）可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路；（7）32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；（8）一个可编程全双工串行口；（9）具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。

单片机实验报告——数字钟设计班级：学号：姓名：时间：一．实验目的1、进一步熟悉C的语法知识和keil环境；2、熟练掌握一些常用算法；3、熟悉keil的编写、下载、调试过程；4、了解单片机的工作原理和电路图；5、熟悉单片机的外围电路功能模块、LED灯、数码管模块以及键盘；6、熟练焊接技术。

二．实验器件三．数字钟设计原理数字钟实际是对标准频率计数的电路，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，同时标准的时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡电路构成数字钟。

数字钟电子钟由以下几部分组成：按键开关部分，振荡电路部分，89c51单片机控制器，4位数码管显示部分，7407数码管驱动部分。

按键开关振荡电路89C51单片机控制器4位数码管显示7407列驱动四．流程图主程序流程图如图2.3所示，定时器T0中断服务程序流程图如2.4所示。

返回五．51单片机系统的硬件连接1、STC单片机最小系统硬件电路图如下2、硬件电路的设计该电路采用AT89C51单片机最小化应用，采用共阴7段LED数码管显示器，P2.4~P2.7口作为列扫描输出，P0口输出段码数据，P1.2,P1.1口接2个按钮开关，用于调时及功能误差，采用12Mhz晶振，可提高秒计时的精确度。

六．程序设计HOUR EQU 3AH ;赋值伪指令MIN EQU 3BHSEC EQU 3CHBUFF EQU 3DHORG 0000HAJMP MAINORG 000BH ;主程序入口AJMP PTF0ORG 0033H ;跳转到标号PTF0执行;**************************************************************;主程序MAIN: MOV HOUR, #00H ;时，分，秒，标记清零MOV MIN, #00HMOV SEC, #00HMOV BUFF, #00HMOV SP, #0EFH ;设堆栈指针MOV TH0, #0ECH ;定时器赋初值MOV TL0, #78HMOV 40H, #100 ;设循环次数MOV 41H, #2MOV TMOD , #1 ;写TMODMOV IP, #2 ;写IPMOV IE, #82HMOV R5,#0;开中断SETB TR0 ;启动定时器PTF0: SETB P1.2MOV TH0, #0ECHMOV TL0, #78HINC R5MOV R6,BUFFCJNE R6,#00H,BBMOV DPTR,#TAB1LJMP LOOP0BB:MOV DPTR,#TABLOOP0: CJNE R5,#1,LOOP1ACALL LOP0AJMP JKLOOP1:CJNE R5,#2,LOOP2ACALL LOP1AJMP JKLOOP2:CJNE R5,#3,LOOP3ACALL LOP2AJMP JKLOOP3:ACALL LOP3MOV R5,#0JK: DJNZ 40H, PTFORXRL BUFF, #0FFHMOV 40H, #100JNB P1.1, JFJNB P1.2, JSMOV R7, 41HCJNE R7, #1, AAAA: DJNZ 41H, PTFORMOV 41H,#2MOV A, SEC ;秒加1ADD A, #1DA AMOV SEC, ACJNE A, #60H, PTFORMOV SEC, #0 ;秒清零JF: MOV A, MIN ;分加1ADD A, #1DA AMOV MIN, ACJNE A, #60H,PTFORMOV MIN, #0 ; 分清零ACALL LEDJS: MOV A,HOURADD A,#1DA AMOV HOUR,A ;时加1CJNE A, #24H,PTFOR ;时加到24时否?是，清零MOV HOUR, #0PTFOR:RETILOP0: MOV A, MIN ;显示分钟的个位ANL A, #0FHMOVC A, @A+DPTRMOV P0,AMOV P2,#0F0HCLR P2.4CLR P0.4RETLOP1:MOV A, MIN ;显示分钟的十位SWAP AANL A, #0FHMOVC A, @A+DPTRMOV P0, AMOV P2, #0F0HCLR P2.5CLR P0.4RETLOP2: MOV A, HOUR ;显示时钟的个位ANL A, #0FHMOVC A, @A+DPTRMOV P0, AMOV P2, #0F0HCLR P2.6RETLOP3:MOV A, HOUR ;显示时钟的十位SWAP AANL A, #0FHMOVC A, @A+DPTRMOV P0, AMOV P2, #0F0HCLR P2.7CLR P0.4RETTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;不带小数点的字型码TAB1：DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH ;带小数点的字型码END七．系统调试及结果分析硬件调试硬件电路板中器件连接好后，先用万用表测试电路中有无虚焊短接之处，测试无误后，将板子通电，进行静态调试。

一、实训背景随着科技的不断发展，单片机技术得到了广泛应用。

单片机具有体积小、成本低、功能强大等特点，因此在电子设备中得到了广泛的应用。

本实训旨在通过设计一个基于单片机的时钟显示系统，让学生了解单片机的原理、编程方法和接口电路设计，提高学生的实践能力和创新意识。

二、实训目的1. 掌握单片机的原理和编程方法；2. 熟悉单片机的接口电路设计；3. 学会使用LCD液晶显示器和按键进行人机交互；4. 提高学生的实践能力和创新意识。

三、实训内容1. 硬件设计（1）硬件组成：本实训采用AT89C51单片机作为核心控制单元，使用LCD1602液晶显示器进行时间显示，并使用DS1302实时时钟芯片提供准确的时间。

（2）电路设计：① AT89C51单片机电路：包括电源电路、晶振电路、复位电路等；② DS1302实时时钟芯片电路：包括电源电路、时钟晶振电路、数据通信电路等；③ LCD1602液晶显示器电路：包括电源电路、数据通信电路等；④ 键盘电路：包括按键输入电路和单片机接口电路。

2. 软件设计（1）软件组成：本实训的软件设计包括主程序、按键扫描程序、时间显示程序和DS1302时钟读取程序。

（2）程序设计：① 主程序：负责系统初始化、按键扫描、时间显示和DS1302时钟读取等功能；② 按键扫描程序：负责检测按键是否被按下，并根据按键输入进行相应操作；③ 时间显示程序：负责将DS1302实时时钟芯片读取的时间显示在LCD1602液晶显示器上；④ DS1302时钟读取程序：负责从DS1302实时时钟芯片读取当前时间。

3. 系统调试（1）硬件调试：连接好硬件电路，检查各个模块的连接是否正确，并进行必要的调试；（2）软件调试：使用Proteus软件进行仿真调试，确保程序能够正常运行。

四、实训过程1. 硬件制作（1）根据电路原理图，焊接好各个模块的电路板；（2）将各个模块连接到单片机上，并检查连接是否正确。

2. 软件编写（1）使用Keil C51软件编写程序；（2）将编写好的程序烧录到单片机中。

数字时钟实验报告一、实验目的:通过实验进一步深刻理解单片机最小系统的工作原理。

着重掌握中断和定时器的使用，以及读键盘和LED显示程序的设计（具体设计在后面会涉及到）。

培养动手能力。

二、实验内容:使用单片机最小系统设计一个12小时制自动报时的数字时钟。

三、功能描述:★使用低六位数码管显示时、分、秒、使用第七位表示上午和下午。

符号A表示上午；符号P表示下午。

★通过按键分别调整小时位和分钟位。

★到达整点时以第八位数码管闪烁的方式报时，使用8作为显示内容。

★考虑整点报时功能。

四、设计整体思路以及个别重点部分的具体实现方式：下面这幅图展示主函数的流程下面描述的是调用T0中断时所进行的动作显示更新的函数具体见下面这幅图我们还一个对键盘进行扫描以获得有效键盘值，其具体的实现见下面这幅图● 要实现时钟的运行和时间的调整，我的设计思路是这样的：由于T0中断的时间间隔是4ms，那么我可以设置一个计数器i，在每次进入中断时进行加一调整，当i计满面250时就将时钟我秒的低位加一。

然后根据进位规则，对其后的各位依次进行调整。

●要实现整点报时功能，则可以根据时位是否为0判断是否要闪烁显示字符8。

至于闪烁的具体实现方式，见源程序。

至此，本实验的设计思路己基本介绍完毕。

下面就是本次实验的源程序代码。

/*********************************************************//** 数字时钟程序**//** **//*********************************************************/#include <absacc.h>#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned int#define LED1 XBYTE [0xA000] //数码管地址#define LED2 XBYTE [0xA001]#define LED3 XBYTE [0xA002]#define LED4 XBYTE [0xA003]#define LED5 XBYTE [0xA004]#define LED6 XBYTE [0xA005]#define LED7 XBYTE [0xA006]#define LED8 XBYTE [0xA007]#define KEY XBYTE [0xA100] //键盘地址bit ap=0;//上下午int i=0;//计数器uchar data clock[7]={0,0,0,0,0,0,0};/*扫描键盘使用的变量 */sbit first_row = P1^4; //键盘第一行控制sbit second_row = P1^3; //键盘第二行控制bit first_getkey = 0,control_readkey = 0; //读键盘过程中的标志位bit getkey = 0; //获得有效键值标志位等于1时代表得到一个有效键值bit keyon = 0; //防止按键冲突标志位uchar keynum = 0; //获得的有效按键值寄存器/*数码管显示使用的变量和常量*/uchar lednum = 0; //数码管显示位控制寄存器uchar led[8] = {0,0,0,0,0,0,0,0}; //数码管显示内容寄存器uchar code segtab[18] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x8c,0xff}; //七段码段码表// "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "A", "B", "C", "D","E", "F", "P" ,"black"void leddisp(void); //数码管显示函数void readkey(void); //读键盘函数void intT0() interrupt 1 //T0 定时中断处理函数{TH0 = -2720/256; //定时器中断时间间隔 4msTL0 = -2720%256;if((clock[2]==0)&&(clock[3]==0)&&(i==125)&&(clock[5]<=5)&&(clock[4]==0))led[7]=17;if((clock[2]==0)&&(clock[3]==0)&&(i==0)&&(clock[5]<=5)&&(clock[4]==0))led[7]=8;i=i+1;if(i==250){if((clock[2]==0)&&(clock[3]==0)&&(clock[4]==0)&&(clock[5]==0)&&(clock[6]==0)){ap=!ap;if(ap==0)led[6]=10;if(ap==1)led[6]=16;}clock[5]=clock[5]+1;i=0;}if(clock[5]==10){clock[5]=0;clock[4]=clock[4]+1;}if(clock[4]==6){clock[4]=0;clock[3]=clock[3]+1;}if(clock[3]==10){clock[3]=0;clock[2]=clock[2]+1;}if(clock[2]==6){clock[2]=0;clock[6]=clock[6]+1;}if(clock[6]==12){clock[6]=0;}clock[0]=clock[6]/10;clock[1]=clock[6]%10;led[5]=clock[0];led[4]=clock[1];led[3]=clock[2];led[2]=clock[3];led[1]=clock[4];led[0]=clock[5];leddisp(); //每次定时中断显示更新一次if(control_readkey == 1) //每两次定时中断扫描一次键盘{readkey();}c ontrol_readkey = !control_readkey;}void main(void){TMOD = 0x01; //TH0 = -2720/256; //定时器中断时间间隔 4msTL0 = -2720%256;TCON = 0x10;ET0 = 1;EA = 1;while(1){if(getkey == 1) //判断是否获得有效按键{getkey = 0;switch(keynum) //判断键值，对不同键值采取相应的用户定义处理方式{case 0x01: //当按下第一行第二列键时，分加一clock[3]=clock[3]+1;break;case 0x02: ////当按下第一行的第三列键时，分减一clock[3]=clock[3]-1;break;case 0x03://当按下第一行的第四列时，时加一clock[6]=clock[6]+1;break;case 0x04:clock[6]=clock[6]-1; //当按下第一行的第五列时，时减一break;default:break;}}}}/***************************************************键盘扫描函数原型: void readkey(void);功能: 当获得有效按键时,令getkey=1，keynum为按键值****************************************************/void readkey(void){uchar M_key = 0;second_row = 0;M_key = KEY;if(M_key != 0xff) //如果有连续两次按键按下，认为有有效按键按下。

一、实习目的随着电子技术的飞速发展，单片机作为一种重要的电子元件，在工业、医疗、通讯等领域得到了广泛的应用。

为了更好地掌握单片机的原理和应用，提高动手能力，我们选择了单片机数字钟作为实习项目。

通过本次实习，我们旨在掌握单片机的编程、调试、硬件连接等方面的知识，实现数字时钟的显示与控制。

二、实习内容1. 单片机数字钟硬件设计（1）选用AT89C51单片机作为核心控制单元，具有丰富的片上资源，方便编程和调试。

（2）采用LCD1602液晶显示屏，显示时间、日期等信息。

（3）使用DS1302实时时钟芯片，实现时间的存储和更新。

（4）选用按键作为输入设备，实现时间的调整和设置。

（5）选用蜂鸣器作为报警设备，实现定时报警功能。

2. 单片机数字钟软件设计（1）编写主程序，实现系统初始化、时间显示、按键扫描、时间调整等功能。

（2）编写中断服务程序，实现DS1302时钟芯片的读写、按键消抖等功能。

（3）编写子程序，实现时间的计算、格式化、显示等功能。

3. 单片机数字钟调试与测试（1）连接电路，检查各个模块的连接是否正确。

（2）编写程序，将程序烧录到单片机中。

（3）调试程序，确保程序运行正常。

（4）测试各个功能模块，如时间显示、按键调整、定时报警等。

三、实习过程1. 硬件设计（1）根据设计要求，绘制电路原理图。

（2）购买所需元器件，进行焊接。

（3）组装电路板，连接各个模块。

2. 软件设计（1）编写程序，采用C语言进行编程。

（2）使用Keil软件进行编译、烧录。

（3）在仿真软件Proteus中进行仿真，验证程序的正确性。

3. 调试与测试（1）连接电路，检查各个模块的连接是否正确。

（2）编写程序，将程序烧录到单片机中。

（3）调试程序，确保程序运行正常。

（4）测试各个功能模块，如时间显示、按键调整、定时报警等。

四、实习总结1. 通过本次实习，我们掌握了单片机的编程、调试、硬件连接等方面的知识。

2. 学会了使用LCD1602液晶显示屏、DS1302实时时钟芯片、按键等元器件。

单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。

通过该实验，深入了解单片机的工作原理和编程方法，掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用，提高综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52。

它具有丰富的资源和易于编程的特点，能够满足数字时钟的设计需求。

2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。

通过单片机内部的定时器，设定合适的定时时间间隔，不断累加计时变量，实现秒、分、时的计时。

3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。

通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号，使数码管显示相应的数字。

4、按键控制原理设置按键用于调整时间。

通过检测按键的按下状态，进入相应的时间调整模式。

三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件（如 Keil）四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。

确保连接正确可靠，避免短路或断路。

2、软件编程（1）初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。

（2）编写定时器中断服务程序，实现秒的计时。

（3）设计计时算法，将秒转换为分、时，并进行进位处理。

（4）编写数码管显示程序，将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。

（5）添加按键检测程序，实现时间的调整功能。

3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件，并下载到单片机中进行运行测试。

五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段：｀｀｀cinclude ＜reg52h>／／定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ＝｛0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}；／／定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ＝｛0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80}；／／定义时间变量unsigned int second ＝ 0, minute ＝ 0, hour ＝ 0;／／定时器初始化函数void Timer_Init(）｛TMOD ＝ 0x01; ／／定时器 0 工作在方式 1 TH0 ＝（65536 50000) ／ 256; ／／定时 50ms TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;EA ＝ 1; ／／开总中断ET0 ＝ 1; ／／开定时器 0 中断TR0 ＝ 1; ／／启动定时器 0｝／／定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR(） interrupt 1｛TH0 ＝（65536 50000) ／ 256;TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;second+＋；if （second ＝＝ 60)｛second ＝ 0;minute+＋；if （minute ＝＝ 60)｛minute ＝ 0;hour+＋；if （hour ＝＝ 24)｛hour ＝ 0;｝｝｝｝／／数码管显示函数void Display(）｛unsigned char i;for （i ＝ 0; i ＜ 8; i+＋）P2 ＝ BIT_CODEi;if （i ＝＝ 0)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ／ 10;｝else if （i ＝＝ 1)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ％ 10;｝else if （i ＝＝ 2)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 3)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ／ 10;else if （i ＝＝ 4)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ％ 10;｝else if （i ＝＝ 5)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 6)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ／ 10;｝else if （i ＝＝ 7)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ％ 10;｝delay_ms(1)；／／适当延时，防止闪烁｝｝／／主函数void main(）｛Timer_Init(）；while （1)｛Display(）；｝｝｀｀｀六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后，数字时钟能够正常运行，准确显示时、分、秒，并且通过按键可以进行时间的调整。

单片机数字钟实习报告一、实习目的和意义随着计算机科学与技术的飞速发展，计算机的应用已经渗透到国民经济与人们生活的各个角落，而单片机技术作为计算机技术中的一个独立分支，具有性价比高、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强大、低功耗、低电压等特点，因此在各个领域得到了广泛的应用。

本次实习旨在通过设计一款数字钟，使学生掌握单片机的原理及其应用，提高实际动手能力和创新能力。

数字钟作为一种典型的数字电路，包括组合逻辑电路和时序电路。

通过设计制作数字钟，可以让学生了解数字钟的原理，学会制作数字钟，并进一步了解各种中小规模集成电路的作用及实用方法。

同时，通过数字钟的制作，可以让学生进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

二、实习内容和要求1. 设计一款基于单片机的数字钟，能显示时、分、秒。

2. 数字钟具有校时功能，能以24小时为一个周期循环显示时间。

3. 掌握单片机的原理及其编程方法，熟悉LCD1602液晶显示屏的使用。

4. 了解数字钟的原理，学会制作数字钟，并掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

三、实习过程1. 首先，我们对单片机的原理进行了学习，了解了单片机的内部结构、工作原理及其编程方法。

同时，我们还学习了LCD1602液晶显示屏的使用，掌握了如何将单片机与LCD1602液晶显示屏进行连接。

2. 接下来，我们开始了数字钟的设计。

首先，我们设计了数字钟的电路原理图，包括了单片机、LCD1602液晶显示屏、按键、时钟芯片等元件。

然后，我们进行了电路板的焊接，焊接过程中，我们严格遵循电路焊接规范，确保了电路板的质量和稳定性。

3. 焊接完成后，我们开始了数字钟的程序编写。

我们编写了相应的程序，实现了数字钟的时、分、秒显示功能以及校时功能。

在编程过程中，我们深入理解了单片机的编程原理，掌握了Keil编程软件的使用。

4. 最后，我们对数字钟进行了调试和测试。

我们通过观察数字钟的显示效果，分析了可能存在的问题，并针对问题进行了改进。

一、引言随着科技的不断发展，单片机技术在电子领域得到了广泛的应用。

为了提高学生的实践能力，培养实际工程应用能力，我们进行了单片机设计时钟实训。

本实训以AT89C51单片机为核心，通过学习时钟电路的设计、编程和调试，使学生掌握单片机在时钟设计中的应用，提高学生的动手能力和创新思维。

二、实训目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法；2. 熟悉时钟电路的设计和调试；3. 培养学生的实际工程应用能力和创新思维；4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。

三、实训内容1. 硬件设计（1）单片机选型：选用AT89C51单片机作为核心控制单元；（2）时钟电路：采用晶振电路作为时钟源，实现1Hz的基准时钟；（3）显示电路：采用LCD1602液晶显示屏，实现时间、日期和星期等信息显示；（4）按键电路：设计4个按键，分别用于设置时间、日期、星期和闹钟功能；（5）复位电路：采用上电复位和按键复位两种方式，保证系统稳定运行。

2. 软件设计（1）系统初始化：初始化单片机，设置波特率、定时器等；（2）时间显示：通过读取实时时钟芯片（如DS1302）的数据，显示时间、日期和星期；（3）按键处理：根据按键输入，实现时间、日期、星期和闹钟的设置与修改；（4）闹钟功能：当设定的时间到达时，通过蜂鸣器发出提示音。

3. 调试与优化（1）调试方法：使用Proteus软件进行仿真调试，观察程序运行状态，分析故障原因；（2）优化方法：针对仿真过程中出现的问题，优化程序代码，提高程序运行效率。

四、实训过程1. 硬件制作（1）按照设计图纸，焊接电路板；（2）连接晶振、LCD显示屏、按键和蜂鸣器等元器件；（3）调试电路，确保各元器件正常工作。

2. 软件编写（1）使用Keil C51软件编写程序，实现时钟显示、按键处理和闹钟功能；（2）编译程序，生成HEX文件。

3. 调试与优化（1）使用Proteus软件进行仿真调试，观察程序运行状态；（2）针对仿真过程中出现的问题，优化程序代码，提高程序运行效率；（3）将优化后的程序烧录到单片机中，进行实际运行测试。

一、实训目的本次单片机数码时钟实训旨在通过实际操作，让学生了解单片机的应用，掌握单片机数码时钟的设计与实现方法，提高学生的实践操作能力和创新思维。

二、实训内容1. 硬件设计（1）单片机：选用AT89C51单片机作为核心控制器。

（2）显示模块：采用4位数码管，实现时分秒的显示。

（3）时钟模块：采用12MHz晶振作为时钟源，通过单片机的定时器/计数器实现秒、分、时的计时。

（4）按键模块：设计启动/停止按钮、设置按钮、清零按钮等，实现对时钟的控制和设置。

（5）电源模块：采用5V电源适配器为系统供电。

2. 软件设计（1）主程序：初始化单片机，设置定时器/计数器，实现时分秒的计时。

（2）中断服务程序：实现按键控制、时间设置、清零等功能。

（3）显示程序：将计时的时分秒数据转换为数码管显示的格式。

三、实训过程1. 硬件搭建（1）按照电路图连接AT89C51单片机、数码管、晶振、按键等元件。

（2）检查电路连接是否正确，确保无短路、断路等现象。

2. 软件编写（1）编写主程序，初始化单片机，设置定时器/计数器，实现时分秒的计时。

（2）编写中断服务程序，实现按键控制、时间设置、清零等功能。

（3）编写显示程序，将计时的时分秒数据转换为数码管显示的格式。

3. 调试与测试（1）将编写好的程序烧录到单片机中。

（2）打开电源，观察数码管显示的时分秒是否正确。

（3）测试按键控制功能，包括启动/停止、设置、清零等。

（4）测试时间设置功能，包括小时、分钟、秒的设置。

四、实训结果1. 硬件方面：成功搭建了单片机数码时钟的硬件电路，包括单片机、数码管、晶振、按键等元件。

2. 软件方面：成功编写了单片机数码时钟的程序，实现了时分秒的计时、按键控制、时间设置等功能。

3. 功能实现：数码时钟能够正常显示时分秒，并通过按键控制实现启动/停止、设置、清零等功能。

五、实训总结1. 通过本次实训，使学生掌握了单片机数码时钟的设计与实现方法，提高了学生的实践操作能力和创新思维。

单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名：班级：学号：一、前言利用实验板上的4个LED数码管，设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。

功能要求：a)计时并显示（LED）。

由于实验板上只有4位数码管，可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。

b)时间调整功能。

利用4个独立按钮，实现时钟调整功能。

这4个按钮的功能为工作模式切换按钮（MODE），数字加（INC），数字减（DEC）和数字移位（SHITF）。

c)定闹功能。

利用4个独立按钮设定闹钟时间，时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。

d)秒表功能。

最小时间单位0.01秒。

二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口（如上图）。

a)外电源供电，采用2.1电源座，可接入电源DC5V，经单向保护D1接入开关S1。

b)USB供电，USB供电口输入电源也经D1单向保护，送到开关S1。

注：两路电源输入是并连的，因此只选择一路就可以了，以免出问题。

S1为板子工作电源开关，按下后接通电源，提供VCC给板子各功能电路。

电路采用两个滤波电容，给板子一个更加稳定的工作电源。

LED为电源的指示灯，通电后LED灯亮。

2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种，有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣，无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣，因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。

有源也可以当无源使用，而无源则不能当有源使用，当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。

如上图：单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制蜂鸣器的工作。

低电平时三极管导通，蜂鸣器得电蜂鸣，高电平时三极管截止，蜂鸣器失电关闭蜂鸣。

电路使用一个四位共阳型数码管，四个公共阳级由三极管放大电流来驱动，三极管由P10-P13控制开与关。

数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。

例如，要十位的数码管工作，P12输出0，使三极管Q12导通，8脚得电，当P0口相应位有输出0时，点亮相应的LED灯组合各种字符数字。