数字时钟系统
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数字时钟系统
摘 要
单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行校时、定时等功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。
本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。另外具有校时功能，秒表功能，和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。
关键词：数字钟系统； 单片机； LED液晶显示器
Digital clock system
Abstract
SCM in multi-function digital clock in the application is
already very common, people on the digital clock function and
are very familiar with the work order. But very few know that
its internal structure and working principles. SCM as a
digital clock from the core controller, it can achieve the
clock signal timing, its time data by the MCU output, use of
monitors displayed. Keyboard can be carried out at the school,
timing, and other functions. Output devices can be used liquid 百度文库 - 好好学习，天天向上
-2 crystal display monitors and digital technology to display
the technology.
The system uses MCU with time, the school features
such as the digital clock, SCM AT89C51 is also used as the
core components of the LED digital display dynamic display
"when" and "points" and "seconds" of the modern time device .
Compared with the traditional mechanical watches, it has a
precise path that intuitive, and other characteristics. In
addition a school function, stopwatch function, and the timer
function to achieve MCU use of the digital clock with
programming flexibility to facilitate the expansion of
functional advantages.
Key words: digital clock system; SCM; LED LCD Monitor
目录
设计任务书………………………………………………………………………….………I
摘要…………………………………………………………………………………….……III
ABSTRACT…………………………………………………………………………….……IV
1. 系统方案…………………………………………………………………………….…..I
系统概述设计任务书……………………………………………………….……………I
摘要……………………………………………………………………………….…….……III 百度文库 - 好好学习，天天向上
-3 ABSTRACT…………………………………………………………………………………..IV
1. 系统方案………………………………………………………………………….………1
系统概述………………………………………………………………….…………1
方案论证…………………………………………………………………………….1
扩展功能…………………………………………………………………………….2
2. 设计过程………………………………………………………………………………….2
设计原理………………………………………………………………………… …2
所需元器件……………………………………………………………………….…2
3. 电路与程序………………………………………………………………………….…….2
电路设计……………………………………………………………………………2
程序设计……………………………………………………………………………3
3.2.1 程序流程图………………………………………………………………….3
3.2.2 主要程序分析……………………………………………………………….7
参考文献……………………………………………………………………………6
4. 总结体会…………………………………………………………………………………..16
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-4
1、系统方案
系统概述
本系统可模拟电子时钟，实现时钟，秒表，倒计时定时器功能，主从CPU数据处理、键盘控制与数据显示。主控系统能响应按键，并对其进行相应的处理，再把其对应的结果数据在数码管LED上显示。
具体设计基本任务是：
1．用LED数码管显示时间，且能显示时、分、秒的24小时制的数字钟。
2．具有校时功能，具体方法：设置三个按钮，其中两个按钮分别对“时”、“分”进行校时，另一个按钮则实现对“秒”位清零
系统结构框图如图所示：
图数字钟系统结构框图
方案论证
方案一
1．计数部分采用异步2-5-10进制计数器7490，显示部分参考实验七。
CPU主机 键盘控数码管显开关控制数码管显示形百度文库 - 好好学习，天天向上
-5 1．计时用的“秒”脉冲信号可用实验板中提供的800Hz分频产生。800Hz信号同时作为动态扫描显示电路的时钟信号。
2．时、分校时控制，当校时按钮按下时，可对时、分计数器CP端输入秒脉冲来加速计数速度来达到校时目的。
方案二
1.用单片机定时器中断原理实现数码管动态10ms循环扫描，同时完成计数功能，并经过多次中断产生“秒”信号。
2.可控制按键实现时，分，秒加一，减一功能。
考虑到设计硬件简单原则，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的
扩充等优点，故本设计采用方案二。
扩展功能
1.实现秒表功能。
2.可以用于倒计时定时。
3.可以时分秒清零。
2.设计过程
1．原理
本设计主要应用了单片机原理，利用单片机的I/O口，由键盘控制I/O口，进行单片机相应的程序处理，再用I/O口控制数码管的显示。利用开关来控制开启，暂停计时，并切换时钟，秒表，倒计时定时器功能。
2．所需元器件
六位一体数码管，89C51单片机，7407芯片，12M晶振，按键若干，开关若干，电阻若干，电容若干，导线
3．电路与程序设计 百度文库 - 好好学习，天天向上
-6 While 初始化程序 电路设计：
XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52C120pFC220pFY112MC3100uFR11kR17100RA100RC100RB100RE100RD100RF100RG100RH100R610kR510kR910kR410kR310kR210kR1010kR1110k12U3:A740734U2:B740756U2:C740798U3:D74071110U2:E74071312U2:F7407R710kR1310kR1410k
图总体电路图
本系统的设计电路如图所示，左边按键控制时分秒加一减一操作，右边开关切换数码管显示时钟，秒表，倒计时定时器等功能。单片机下方按键有复位功能：当在时钟方式时，此按键有清零作用；当在倒计时定时器方式时，此按键按下，时分秒均付为最大值。右上角是六位一体的数码管LED，用于显示。数码管左边的上拉电阻具有自动拉高P0I/O口的功能。数码管下方的7407芯片有限流作用，用于防止数码管电流过大而烧毁。
程序设计
3.2.1 程序流程图
图3-2-1为主程序流程图，图3-2-2为定时器0程序流程图，图3-2-3为定时器1程序流程图。
