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数字电子钟一、LED数字电子钟介绍一、设计LED数字电子钟的目的目前市场上提供的不管是机械钟仍是石英钟在晚上无照明的情形下都是不可见的。
要明白当前的时刻，必需先开灯，故较为不便。
此刻市场上也显现了一些电子钟，它以六只LED 数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违抗了人们传统的适应与理念，而且这种电子钟一样是采纳大型显示器件，适合于银行、车站等公开场合，且外观设计欠美观，很少进入百姓家庭，另外，不管是机械钟、石英钟仍是电子钟。
都存在着一起的问题：时刻误差。
针对以上存在的问题，咱们设计了一款采纳LED显示器件显示的电子时钟，有效克服了时钟存在的误差问题。
二、LED数字电子钟的特点和功能（1）、设计特点：本LED电子按时闹钟是一种基于单片机技术的多功能、多用途的电子产品，有电子时钟、按时闹铃功能。
采纳LED显示加倍直观，是一个比较有效的电子产品。
（2）、要紧功能：能够显示24小时制“不时—分分—秒秒”，LED显示；能够方便的设定定不时刻闹铃功能，预设定不时刻到将发出闹铃声；能够修改时钟时刻的时、分、秒。
二、系统整体方案及硬件设计1、整体方案设计本LED电子数字闹钟，是以单片机及外围接口电路作为核心硬件，辅之外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来设计并实现的。
依照AT89C51单片机的外围接口特点扩展成相应的硬件电路，然后依照单片机的指令设计出数字钟相应的软件，在利用软件来执行必然的程序实现数字钟的功能。
之因此用单片机来制作电子钟，是因为如此在设计制作简单而且功能多、精准度高，也可方便的扩充其他功能。
这次设计是利用AT89C51单片机为主控芯片，由七段数码管、晶振、电容、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和操纵的数字按时闹钟。
二、硬件设计整体的硬件系统结构框图如以下图所示：图1：硬件电路概念示用意图2：硬件电路框图3、主控芯片AT89C51AT89C51单片机由微处置器，存储器，I/O口和特殊功能寄放器SFR等部份组成。
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .12SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N I T 技术单片机技术应用于各行各业,是一种实用的智能型控制技术,单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展,成为当前教学和科研的热门技术。
本文详细介绍一种新型的单片机仿真软件Pr ot e us ,利用它可以实现单片机教学中很多面向端口、外围设备扩展控制型实验的仿真,提高教学效果,进一步缩短教学与工程实际的距离。
1Pr ot eus 简介Pr ot eus I SI S 是英国L a bce nt e r e l ec -t r oni c s 公司开发的电路分析与实物仿真软件,应用范围十分广泛,涉及P C B 制版、Spi c e 电路仿真、单片机仿真以及对ARM 7/LPC2000的仿真。
Pr ot eus 主要由AR ES 和I S I S 两大模块构成,ARE S 主要用于印刷电路板(PCB)的设计及其电路仿真,I SI S 主要用于原理图的设计并仿真。
它运行于Wi n d o ws 操作系统上,可以仿真、分析(SPI CE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是：①实现了单片机仿真和S P I CE 电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真；有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR 系列、AR M 系列、PI C12系列、PI C16系列、PI C18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
该软件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态；同时支持第三方的软件编译和调试环境,如K e i l C 51uVi si on2等软件。
基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真一、设计目的与要求 (1)二、设计内容与方案制定 (1)三、芯片简介 (1)1、AT89C52 (1)2、AT24C02 (2)四、设计步骤 (3)1、硬件电路设计 (3)1.1.硬件电路组成框图 (3)1.2.各单元电路及工作原理 (3)1.3.绘制原理图 (5)1.4.元件清单列表 (6)2、程序设计 (7)2.1程序流程 (7)2.2主程序 (9)2.2.源程序 (10)五、调试与仿真 (22)六、心得体会 (23)七、参考文献 (23)一、设计目的与要求设计目的:通过课程设计，培养学生运用已学知识解决实际问题的能力、查阅资料的能力、自学能力和独立分析问题、解决问题的能力和能通过独立思考。
设计要求:设计一个时、分可调的数字电子钟、断电后将数据保存，开启后时间将从断电后时间继续行走。
二、设计内容与方案制定具有校时功能，按键控制电路其中时键、分键六个键分别控制时、分时间的调整。
按下小时数实现对小时数加减，按下分钟数实现对分钟数进行加减，并设置有复位键，启始键。
以AT89C51单片机进行实现秒、分、时上的正常显示和进位，其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现，数码管进行动态显示。
通过AT24C02分别写入时、分、秒数据在断电后实现保存，在下次通电后将数据读出保持为断电前数据。
三、芯片简介1、AT89C52AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系2、AT24C02AT24C02支持I2C，总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传件为接收器。
数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。
主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况，即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。
课程设计报告题目：数字时钟设计学生姓名： xxxxx 学生学号： xxxxxxx 系别： xxxxxxxxxxxxxx 专业： xxx 届别： xxxx 指导教师： xxxxxxxxxx学院制xxxx年xx月数字时钟学生：xxxx指导教师：xxxxxxxxxxx学院 xxxx1 课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务本设计主要研究数字时钟系统，对系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
1.2 课程设计的要求要求通过数字时钟系统，对时钟的年、月、日、星期、时、分、秒进行调节。
1.3 课程设计的研究基础熟悉并掌握Proteus及Keil uVision2的使用，学会应用已经学习过的知识，此次设计主要研究的是在单片机控制下工作的，以单片机组成的中央处理单元，来处理信号并发出控制命令，通过开关按键对时钟进行控制。
2 数字时钟系统方案制定2.1 方案提出方案一：图2.1.1 51单片机控制系统原理框图其工作原理为：本设计采用AT89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。
单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、时间和年份的显示。
以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
方案二：图2.1.2 52单片机控制系统原理框图其工作原理为：本设计采用AT89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。
以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，显示时间，通过按键进行控制。
2.2 方案比较论证方案一是通过按键对时钟进行调节，没有年月日和星期的显示，同样也没有温度的显示。
方案二同样是通过按键对时钟进行调节，但它具有年月日、星期、温度和时间的显示，功能比较全面，就如同万年历一样，可以让大家得到更多的信息。
2.3方案选择由上述方案的比较论证，由于方案二太过于单调，所以我选择方案一，因为它功能比较全面。
毕业设计论文作者学号系部专业题目基于Proteus的单片机实时时钟的仿真设计指导教师评阅教师完成时间：毕业设计论文中文摘要毕业设计论文外文摘要目录1引言 (1)2设计思路和功能描述 (1)3硬件原理分析 (1)4Proteus简介 (2)4.1该软件的特点： (2)4.2 如何进入Proteus ISIS (3)4.3工作界面 (3)Keilc与Proteus连接调试 (4)5基本原理 (4)5.1 ISIS软件的主要特性有 (5)6硬件电路设计与实现 (5)7主要芯片、元器件简介 (6)7.1 DS1302 (6)7.1.1 DS1302的主要特性 (7)7.1.2 主要功能 (8)7.2 AT89C51单片机 (8)7.2.1.主要特性 (9)7.2.2.管脚说明 (9)7.2.3.振荡器特性 (11)7.2.4.芯片擦除 (11)7.3 LCD1602液晶屏显示电路 (12)8软件设计设计 (14)9系统仿真分析 (38)结论 (41)致谢 (42)参考文献： (43)1引言单片微型计算机，简称单片机，又称微控制器。
单片机作为微型计算机家族的一员，以独特的结构和优点，越来越深受各个应用领域的关注和重视，应用十分广泛，发展极快。
单片机技术应用于各行各业，是一种实用的智能型控制技术，单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展，成为当前教学和科研的热门技术。
单片机电子时钟系统可以用多种技术手段实现。
本文借助于Proteus仿真系统进行系统虚拟开发成功之后再进行实际操作，可以节约开发时间，降低开发成本，具有很大的灵活性和可扩展性。
在国外有包括斯坦福、剑桥等在内的几千家高校将Proteus作为电子工程学位的教学和实验平台；在国内也有众多大学正在体验Proteus的独一无二的功能并申报大学计划。
该方法具有普遍意义。
通过实际应用发现，采用该方法可以大大简化硬件电路测试和系统调试过程中电路板制作、元器件安装、焊接等过程。
利用Proteus 仿真平台,设计基于STM32的电子钟万年单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，它的应用已经渗透到各种嵌入式系统中。
随着计算机技术的普及，采用Proteus 软件与 Keil 软件整合构建单片机虚拟实验平台。
可以使教师在述理论的同时，利用 Proteus 软件进行仿真、演示，使学生消除“抽象感”增加学习的兴趣。
使课堂教学更生动、直观使单片机课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。
Proteus 软件是英国 Labcenter electronice 公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它不仅具有其他 EDA 工具软件的仿真功能。
还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件工具。
该软件的特点是：①实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：8051系列、 AVR 系列、 ARM 系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、H11系列以及各种外围芯片。
③提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能：同时支持第三方的软件编译和调试环境，如 Keil C51uVision2等软件。
总之，该软件是一款集单片机和 SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
1.数字钟电路设计数字钟由以下几个部件组成：单片机AT89S52、电源、时分显示部件。
时分显示采用动态扫描，可以降低对单片机数的要求，同时也降低系统的功耗。
时分显示模块以及显示驱动都通过AT89S52的控制。
电源部分：两种方法：一种是由220V的市电通过变压、整流稳压（主要用7805稳压块）来得到＋5V电压，维持系统的正常工作。
目录一、设计正文 (1)二、附录1. 设计任务书 (32)2. 设计中期检查报告 (34)3. 指导教师指导记录表 (35)4. 设计结题报告 (36)5. 成绩评定及答辩评议表 (37)6. 设计答辩过程记录 (40)基于Proteus软件的单片机数字时钟系统设计与仿真摘要：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，因此越来越广泛地应用各个领域.本文的电子钟系统是以单片机（AT89C51）为核心，时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。
具体介绍应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的实现方法。
该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本,具有推广价值。
关键词：单片机、时钟芯片、数码管显示驱动芯片、Proteus、电子钟Design and Simulation Of electronic clock Based onProteus Software SystemAbstract ：In recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in various fields.This article describes an electronic bell system is single-chip microcomputer (AT89C51) as the core, the clock chip DS1302, LED display driver chip components, such as MAX7219 component.Describes the application of Proteus's ISIS software of the electronic single-chip system clock to achieve the design and simulation methods in details.The method can not only test the property of the system precisely,but also improve development efficiency and reduce development cost,which values in popularity.Key words：AT89C51、DS1302、MAX7219、Proteus、electronics clock目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2P ROTEUS软件简介 (1)2系统设计 (3)2.1电子钟系统硬件组成 (3)2.2AT89C51单片机简介 (4)2.2.1.主要特性................................................................................................................ - 5 -2.2.2.管脚说明................................................................................................................ - 5 -2.3实时时钟电路DS1302工作原理 (8)2.3.1DS1302的结构及工作原理 (8)2.3.3DS1302的寄存器................................................................................................. - 9 -2.4MAX7219工作原理简介 (10)2.4.1.引脚分配及功能 ................................................................................................ - 11 -2.4.2.寄存器介绍......................................................................................................... - 12 -2.5数码管介绍.. (14)2.5.1数码管的分类 ..................................................................................................... - 14 -2.5.2数码管的应用..................................................................................................... - 15 -2.5.6数码管使用的电流与电压............................................................................. - 15 -2.6电子时钟系统设计流程.. (16)3硬件电路设计 (17)3.1电路原理图设计 (17)3.2P ROTEUS 电路图设计 (18)4软件设计 .................................................................................................................................... - 19 - 4.1程序流程图设计 . (19)4.2源程序设计 (20)4.3K EIL C51进行程序调试 (25)5.系统调试与仿真 (27)5.1P ROTEUS中H EX 文件选择 (27)5.2P ROTEUS进行电子钟系统仿真 (28)结束语 (29)参考文献........................................................................................................................................ - 30 - 谢辞 ............................................................................................................................................ - 31 -1 绪论1.1引言随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从4位、8位、16位到32位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。
创新设计基于数字器件的数字钟proteus仿真设计基于Proteus强大的仿真功能和丰富的元件仿真模型,提出了新的用于电子技术的仿真方法. 使用常用的芯片555定时器和74LS90计数器设计了电路原理图,对电路的每个单元进行了仿真实验,可以直观地观测出电路的仿真效果.修蕊2010-9-13目录:第一章:项目概述1-1摘要---------------------------------------------------------------------------------------31-1引言---------------------------------------------------------------------------------------31-1工作原理---------------------------------------------------------------------------------3第二章:方案论证2-1方案一及其优势------------------------------------------------------------------------32-2方案二及其优势------------------------------------------------------------------------3-42-2方案三及其优势------------------------------------------------------------------------3-42-3对比总结---------------------------------------------------------------------------------3-4第三章:方案确定及预期目标3-1方案确定-----------------------------------------------------------------------------------53-2所需设备-----------------------------------------------------------------------------------53-3所用电路-----------------------------------------------------------------------------------5第四章:进度安排------------------------------------------------------------------------------6 结束语----------------------------------------------------------------------------------6 参考文献基于Proteus的数字钟设计及仿真1-1摘要:基于Proteus强大的仿真功能和丰富的元件仿真模型,提出了新的用于电子技术的仿真方法. 使用常用的芯片555定时器和74LS90计数器设计了电路原理图,对电路的每个单元进行了仿真实验,可以直观地观测出电路的仿真效果. 这种基于Proteus软件的仿真方法在电子技术的教学演示及实际设计等方面具有很大的辅助作用.引言：在电子技术设计期间,仿真扮演着非常重要的角色,通过对电路的仿真,可以提高设计效率,在常规的仿真中,使用较多的软件如MATLAB、MAX2p lusⅡ,其仿真功能强大,可以用于各个科学领域. 但在电子技术设计中,特别是数字电路设计时,不仅要了解它们的实时信号,还需要同时对多个输出信号的逻辑关系进行分析. Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件,它除了有和其他EDA工具一样的原理图编辑、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,还有一些虚拟的仪器及仪表,而这些仪器及仪表非常适合分析电子电路,如:逻辑分析仪、计数计时仪、信号发生器等,其中逻辑分析仪可以同时观测到16个波形,而且逻辑关系一目了然. 另外Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,设计者可以直观地观测到仿真效果. 本文以Proteus软件作为仿真平台,利用集成电路及其所需要的外围电路组成数字钟及校正电路,并对其结果进行了详尽的仿真及结果分析.数字钟的工作原理：数字时钟一般由振荡器、译码器等几部分组成. 其中,振荡器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统. 秒信号送入计数器进行计数,把累积的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来.“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成;“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器和显示器组成.2-1 方案论证：数字钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬结合实现，根据电子时钟的核心部件——秒信号的产生原理，通常有三钟形式：（1） 用555定时器电路的形式555定时器的电路原理图及管脚排列图分别如图2-1和2-2所示。
电子信息技术创新实践课程设计说明书（论文）题目：基于protues平台下LCD电子钟的仿真设计学院：信息工程学院班级： 201X级电子信息工程X班学生姓名：XXX学号：XXXXXXXXXXXX指导教师：XXX设计时间： 2017年 5月26日--2017年 6月20日成绩：（百分制）黄山学院教务处制黄山学院课程设计任务书基于protues平台下LCD电子钟的仿真设计说明书信息工程学院电子信息工程XX（学号）指导老师：XXX（副教授）摘要：本设计是基于protues平台下的LCD万年历仿真。
设计中采用了LCD1602液晶作为显示模块，使用到实时时钟DS1302作为时间来源，51单片机通过获取来的时间值来实现相关处理。
同时，设计中设置了四个按键，用于控制万年历的相关时间参数。
关键词：51单片机；LCD1602；DS1302；万年历黄山学院课程设计说明书目录1引言 (3)2设计思路与方案选择 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 方案一 (4)2.3 方案二 (5)3 系统设计 (5)3.1 硬件电路设计 (5)3.1.1 单片机外围电路设计 (5)3.1.2 电源电路设计 (6)3.1.3 DS1302时钟电路设计 (6)3.1.4 LCD1602液晶显示模块 (7)3.1.5 按键模块 (9)3.2系统软件设计 (9)3.2.1 系统软件设计思路 (9)3.2.2 按键检测设计思路 (10)4系统调试 (11)4.1 系统调试过程 (11)4.2结论 (13)参考文献 (13)1引言在现代生活中，电子时钟是作为不可缺少的存在。
在不同的电子设备上，电子时钟也以不同的方式出现。
所以，本文就是以基于LCD1602液晶的万年历仿真为例，向大家介绍一种实现电子时钟的方案。
本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、按键、LCD1602液晶显示等模块组成硬件系统。
在硬件系统中设有独立按键和LCD1602液晶，能显示丰富的信息，根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间等。
基于Proteus的数字钟的设计与实现本系统采用小规模集成电路构成数字钟的硬件电路。
利用多谐振荡器产生时间标准信號，三个计数器（分别为60进制，60进制，24进制）用来设定“时”、“分”、“秒”信号，并输出分，小时，天的进位信号。
译码显示电路则用来将“时”“分”“秒”显示出来。
由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加个校时电路可以对分和时进行校时。
另外，计时过程要具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器有间隔地地响5秒钟。
标签：数字钟;振荡;计数;校正;报时0 引言数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字电子钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
1.硬件电路设计数字钟的设计框图与原理如图1所示。
首先，用555多谐振荡器产生的方波脉冲信号，再用计数器分频得到1HZ的方波脉冲信号，作为时钟脉冲信号CP。
其次，设计出1个24进制计数器和2个60进制计数器分别连接7段数码管，用来显示时、分、秒。
接着，用2个数据选择器控制小时计数器和分钟计数器的时钟脉冲频率，完成快速校时校分的功能。
最后，用数据选择器选择整点报时和闹钟时间，控制扬声器振动发声。
1KHZ信号可通过555定时器的多谐振荡器来产生。
依据，取，可得。
取，取滑动变阻器。
有关分频，我选取3个异步清零同步置数的十进制计数器74ls160来完成分频功能。
时分秒数字显示电路需用两片74ls160组成60进制计数器，采取异步清零方式，则60作为清零状态。
即权重为40、20的通过与非门接清零端，即Q6和Q5通过与非门接清零端。
同理可得，24可作为24进制计数器的清零状态，即将输出端的Q5和Q2通过与非门接清零端。
校时校分电路即用数据选择器来选择计数器的低位片频率。
数据选择器的使能端由手动开关控制，开关断开则数字钟正常运行，闭合则用来校时校分。
基于Proteus的单片机控制电子时钟电路设计与仿真摘要工程实践教授教养环节是为了学生可以或许更好地巩固和实践所学专业常识而设置的,在本次工程实践中,我们以微机道理与接口技巧课程中所学常识为基本,设计了电子时钟.单片机由RAM.ROM.CPU构成,由准时.计数和多种接口于一体的微控制器.它体积小,成本低,普遍应用于智能财产和工业主动化上.本设计重要设计了一个基于AT89C51单片机为焦点,应用12MHz晶振与AT89C51相衔接,经由过程软件编程的办法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管显示小时.分钟和秒的请求.本体系的设计解释重点介绍了如下几方面的内容：1）电子时钟的根本功效,同时对计时的道理也进行了扼要的阐述;2）介绍了体系的总体设计.给出了体系的整体构造框图,并对其进行了功效模块划分及所采取的元器件进行了具体解释;3）对体系各功效模块的软.硬件实现进行了具体的设计解释.症结词：AT89C51单片机;电子钟;硬件设计;软件设计目次第一章绪论1第二章电子时钟体系简介32.1单片机简介32.2单片机的成长史3第三章体系总体设计及硬件设计53.1单片机芯片选择计划53.2数码管显示选择计划53.2.1 数码管显示工作道理53.2.2 数码管计划及选择6第四章电子时钟软件设计104.1软件体系模块功效扼要介绍104.2软件体系流程图104.3程序代码12第五章电子时钟调试与仿真155.1HEX文件的生成155.2道理图的绘制155.3调试与仿真16第六章停止语18参考文献19第一章绪论课题简介数字钟是采取数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装配,因为数字集成电路的成长和石英晶体振荡器的普遍应用,使得数字钟的精度,远远超出老式钟表,钟表的数字化给人们生产生涯带来了极大的便利,并且大大地扩大了钟表的报时功效.数字钟已成为人们日常生涯中的必须品,普遍用于家庭.车站.船埠.剧院.办公室等场合.给人们的生涯.进修.工作带来极大的便利[1].不但如斯,在现代化的过程中,也离不开电子钟的相干功效和道理,比方机械手的控制.家务的主动化.准时主动报警.按时主动打铃.时光程序主动控制.准时广播.主动启闭路灯等,这些都是以钟表数字化为基本的.并且是控制的焦点部分.是以,研讨数字钟及扩大其应用,有着异常实际的意义.数字电子钟的设计办法有多种,例如,可用中小范围集成电路构成电子钟,也可以应用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所须要的外围电路构成电子钟还可以应用单片机来实现电子钟等等.这些办法都各有特色,个中,应用单片机实现的电子钟具有编程灵巧,便于功效扩充,精确度高级特色[2].基于以上剖析,在此次设计中,我选择的是应用单片机制造电子钟.电子钟的设计本身包含程序的设计和硬件电路的设计[3].我的思绪是,先辈行电路的整体设计,再依据电路进行编程,在编程的过程中对电路进行微调,以更好的合营程序.调试成功后,再依据电路丹青出仿真图,将软件装入单片机芯片,应用Proteus软件进行仿真,仿真中的错误经由过程纠正程序的逻辑错误和电路中的设计不当进行消除,这个过程很艰苦的但也是很重要的.若仿真可以实现,则硬件电路的实现就可以有条不紊地进行.设计目标与请求经由过程本次工程实践,应用微机道理与接口技巧所学常识及查阅相干材料,完成对时光的计时并显示的设计,达到理论常识与实践更好联合.进步分解应用所学常识和设计才能的目标.经由过程本次设计练习,可以使我们在根本思绪和根本办法上对基于MCS-51单片机的嵌入式体系设计有一个比较感性的熟习,并具备必定程度的设计才能.设计一个有“时”.“分”.“秒”（23:59:59）显示的数字电子钟.设计要点具体如下：1）设计一个脉冲旌旗灯号产生电路;2）设计24进制.60进制计数器;3）设计译码显示电路;4）时光以24小时为一个周期,显示时.分.秒.数字电子钟实际上是一个对尺度频率进行计数的计数电路,它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒.一个简略的数字钟电路重要由译码器显示器.译码器.计数电路.组合逻辑电路以及振荡器构成. 旌旗灯号由振荡器产生,经由过程计数器传到译码器,再由译码显示器显示,如许就可以看到时光变更了.1.4设计义务在本次工程实践中,重要完成如下方面的设计义务：1）扼要综述单片机技巧成长的国表里近况;2）控制MCS-51系列某种产品（例如8031）的最小电路及外围扩大电路的设计办法;3）懂得单片电子时钟的功效及工作过程;4）完成重要功效模块的硬件电路设计及须要的参数肯定;5）用一种盘算机画图软件完成道理电路的绘制;6）完成体系设计解释书（页数不低于10页）.全部设计总共分为四个章节,第一章是媒介部分,重要介绍了设计单片机电子时钟的意义.目标及重要内容;第二章对单片机作了扼要解释,介绍了单片机的成长史,并对电子钟的特色以及道理作了扼要解释.第三章是体系的总体设计阶段,这一部分重要介绍了体系的整体功效,绘制出体系的整体构造框图.别的按照各部分实现的功效不合,将全部体系分成了三个功效块,并对每一个功效块所采取的元器件进行了具体介绍.第四章是体系具体设计阶段,对每一个功效块的芯片图进行了具体的解释,对每一个引脚的接线都进行了具体的设计,此外还编写了重要功效模块的根本程序,详尽阐述了各模块的工作过程.第二章电子时钟体系简介单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完全盘算机体系.尽管它的大部分功效集成在一块小芯片上,但是它具有一个完全盘算机所须要的大部分部件：CPU.内存.内部和外部总线体系,今朝大部分还会具有外存.同时集成诸如通信接口.准时器.实不时钟等外围装备.而如今最壮大的单片机体系甚至可以将声音.图像.收集.庞杂的输入体系集成在一块芯片上. 2.2 单片机的成长史单片机诞生于20世纪七十年月末,阅历了SCM.MCU.SOC三大阶段.起先模子1.SCM即单片机微型盘算机阶段（Single Chip Microcomputer）,主如果追求最佳的单片机形态嵌入式体系的最佳体系构造.“创新模式”获得成功,奠基了SCM与通用盘算机完成不合的成长道路.在首创嵌入式体系自力成长道路上,Intel公司功不成没.2.MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段,重要的技巧成长偏向是：不竭扩大知足嵌入式应用时,对象体系请求的各类外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制才能.它所涉及的范畴都与对象体系相干,是以,成长MCU的重担不成防止的落在电气.电子技巧厂家.从这一角度看,Intel逐渐淡出MCU的成长也有其客不雅身分.在成长MCU方面,最有名的厂家当属Philips公司.Philips公司以其在嵌入式应用方面的伟大优势,将MCS-51从单片机微型盘算机成长到微控制器.是以,当我们回想嵌入式体系成长道路时,不要忘却Intel和Philips的汗青功劳.嵌入式体系单片机是嵌入式体系的自力成长之路,向MCU阶段成长的重要身分,就是追求应用体系在芯片上的最大化解决;是以,专用单片机的成长天然形成了SoC化趋向.跟着微电子技巧.IC设计.EDA对象的成长,基于SoC的单片机应用体系设计会有较大的成长.是以,对单片机的懂得可以从单片机微型盘算机.单片微控制器延长到单片机应用体系.如今高精度的计时对象大多半都应用了石英晶体振荡器,因为电子钟.石英钟.石英表都采取了石英技巧,是以走路精度高,稳固性好,应用便利,不须要经常调试,数字式电子钟用集成电路计不时,译码代替机械式传动,用液晶显示器代替指针显示进而显示时光,减小了计时误差,这种表具有时.分.秒显示时光的功效.一个根本的数字钟电路体系重要有秒旌旗灯号产生器.“时.分.秒”计数器.译码器及显示器.电路构成.秒旌旗灯号产生器是全部体系的时基旌旗灯号,它直接决议计时体系的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现,在此我们用准时器.将准时器与电阻.电容按照准时器构成多谐振荡器图接线,构成一个输出1秒的尺度脉冲,将尺度秒旌旗灯号送入“秒计数器”.第三章体系总体设计及硬件设计单片机芯片选择计划计划一：AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压.高机能CMOS 8位微处理器,俗称单片机.AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机.单片机的可擦除只读存储器可以重复擦除1000次.该器件采取ATMEL高密度非易掉存储器制造技巧制造,与工业尺度的MCS-51指令集和输出管脚相兼容.因为将多功效8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本.AT89C51单片机为许多嵌入式控制体系供给了一种灵巧性高且价廉的计划.计划二：AT89S52是一个低消费,高机能CMOS8为单片机,片内含4k Bytes ISP的可重复撰写1000次的Flash只读程序存储器.重要机能有：与MCS-51单片机产品兼容.全静态操纵：0Hz~33Hz.三级加密程序存储器.32个可编程I/O口线.三个16位准时器/计数器.八个中止源.全双工UART串行通道.掉落电后中止可叫醒.看门狗准时器.双数据指针.掉落电标识符.易编程.因为只须要实现显示时光简略的功效,两个单片机就能很好的实现该功效.我们优先斟酌单片机的成本所以选择计划一.3.2 数码管显示选择计划.1 数码管显示工作道理数码管是一种把多个LED显示段集成在一路的显示装备.有两种类型,一种是共阳型,一种是共阴型.共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一路,又称为公共端.共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一路,即为公共商.阳极即为二极管的正极,又称为正极,阴极即为二极管的负极,又称为负极.平日的数码管又分为8段,即8个LED显示段,这是为工程应用便利如设计的,分离为A.B.C.D.E.F.G.DP,个中DP 是小数点位段.而多位数码管,除某一位的公共端会衔接在一路,不合位的数码管的雷同端也会衔接在一路.即,所有的A段都邑连在一路,其它的段也是如斯,这是实际最经常应用的用法.数码管显示办法可分为静态显示和动态显示两种.静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一向有用.动态显示的道理是,各个数码管的雷同段衔接在一路,合营占用8 位段引管线;每位数码管的阳极连在一路构成公共端.应用人眼的视觉暂留性,依次给出各个数码管公共端加有用旌旗灯号,在此同时给出该数码管加有用的数据旌旗灯号,当全段扫描速度大于视觉暂留速度时,显示就会清楚显示出来..2 数码管计划及选择计划一：静态显示.静态显示,即当显示器显示器显示某一个字符时,响应的发光二极管恒定导通或截止.该方法每一位都须要一个8位输出口控制.静态显示时较小电流能获得较高的亮度,且字符不闪耀.但因当所需实际的位数较多时,静态显示所需的I/O口数较大,造成资本的糟蹋.计划二：动态显示.动态显示,即列位数码管轮流点亮,对于显示器列位数码管,每隔一段延不时光轮回点亮一次.应用人的视觉暂留功效可以看到全部显示,但须包管扫描速度足够快,人的视觉暂留功效才可觉察不到字符闪耀.显示器的亮度与导通电流.点亮时光及距离时光的比例有关.调剂参数可以实现较高稳固度的显示.动态显示节俭了I/0口,下降了能耗.从节俭单片机芯片I/O口和下降能耗的角度动身,本数字电子钟数码管显示选择采取计划二.本数字电子钟设计所需电源电压为直流.电压值大小为5V的电压源.从硬件什物设计简略单纯程度与经费方面斟酌,用两节电压值为2.5V干电池与电路电压源引脚相衔接即可达到硬件设计请求.即本数字电子钟设计用两节电压值大小 2.55V干电池做硬件电路电压源.单片机芯片可应用内部时钟和外部时钟电路两种方法产生电路所需的时钟脉冲,内部时钟电路实现可用石英晶体和微调电容外接即可达到,外部时钟电路实现须要一个外部脉冲源引入脉冲旌旗灯号以包管单片机之间时钟旌旗灯号的同步.从赢家实现的难易程度斟酌,内部时钟电路的实现比外部时钟电路的实现更简略轻易.即本数字电子钟设计所须要的时钟源采取内部时钟电路实现.所用准时方法为工作方法1.石英晶振为12M,即最小准不时光为1us,最大准不时光约为65.5ms,其电路图如下图3.1所示.该设计只用了一个键盘,但实现的功效倒是比较完美,削减了硬件资本的损耗, 该键盘可以实现小时和分钟的调节以及控制是否进入省电模式.当按键按下又松开,可以实现屏障数码管显示的功效,达到省电的目标;直接按下不松开,则可以经由过程按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一;而持续两次按下按键不放松,则可实现小时的调节,同样每按一次小时加一.达到时光调节的目标.如图3.2所示.数字电子钟设计的显示模块用8个认为数码管实现,也可用两个四位一体数码管实现.两种实现方法实现方法实现后果一样.从什物制造的难易程度出,本数字电子钟设计采取一个8位数码管实现,本数字电子钟设计采取AT89C51单片机芯片作为中心控制器,实现旌旗灯号的输出.LED的显示及相干的控制功效,依据总体的设将所须要的元件列出如下,表3.1.第四章电子时钟软件设计软件体系模块功效扼要介绍本设计的软件体系重要采取以下根本模块来实现,主程序.中止办事程序.键盘输入程序模块.数码管及其驱动模块和延时模块.主程序：重要用于对输入旌旗灯号的处理.输出旌旗灯号的控制和各个功效程序模块的应用及其控制,中止办事程序：重要用于电子钟的精确运行.数据输入过程中的闪耀.键盘输入程序模块：主如果用于肯定按键并得到特定的数码值.数码管及其驱动模块：主如果用于驱动数码管及利亚数码管显示时光.延时模块：程序中有两种延时子程序,一种是短延时用于断定键按劣等,一种是长延时.4.2 软件体系流程图体系软件采取C说话按模块化方法进行设计,然后经由过程Keil软件开辟平台将程序进行编译生成HEX文件.接着应用Proteous将文件导入进行仿真,显示仿真成果.软件流程图如图4.1所示.图4.1 电子钟的程序流程图4.3 程序代码依据程序流程图应用C说话对程序进行编程,程序代码如下所以.#include"reg51.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intcode uchar d[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; uint second=0,minter=50,hour=11;uint sshi,sge,mge,mshi,hshi,hge;static char court=0;sbit P21=P2^1;sbit P22=P2^2;sbit P23=P2^3;sbit P24=P2^4;sbit P25=P2^5;sbit P26=P2^6;sbit P27=P2^7;sbit P20=P2^0;void delay(){ //单个LED延时函数uchar i;for(i=0;i<15;i++);}void int1()interrupt 1 using 2{ //准时中止响应定50msTH0=0x4c;TL0=0x00;court++;}void main(){ //主函数TMOD=0x01;TH0=0x00;TL0=0x00;EA=1;ET0=1;TR0=1;P1=0XFF;for(;;) {sshi=second/10; //求分秒的个位;sge=second%10;mshi=minter/10;mge=minter%10;hshi=hour/10;hge=hour%10;P0=d[sge]; //时分秒在LED的显示P27=1; //P0口数据输出,P2口选通旌旗灯号delay();P27=0;P0=d[sshi];P26=1;delay();P26=0;P0=0xbf;P25=1;delay();P25=0;P0=d[mge];P24=1;delay();P24=0;P0=d[mshi];P23=1;delay();P23=0;P0=0xbf;P22=1;delay();P22=0;P0=d[hge];P21=1;delay();P21=0;P0=d[hshi];P20=1;delay();P20=0;if(court==20){ //准时1s的时光是否到？若到,则履行IF后面的程序; court=0; //履行LED显示程序second++;if(second==60){second=0;minter++;if(minter==60){minter=0;hour++;if(hour==24)hour=0;} }}}}第五章电子时钟调试与仿真5.1 HEX文件的生成1）打开单片机软件开辟体系单击菜单中的“Project”,在此下拉菜单中单击“New Project”选项后,弹出“Create New Project”对话框,键入新建项目名称.2）键入新建项目名并单击“肯定”按钮后,在弹出的“Slect Devic”对话框中选择适合的单片机型,如AT89C51.3）单击菜单中的“File”,在此下拉菜单下,选择“New”后,打开一个空的文本编辑窗口,在此窗口中输入程序,创建新的源程序“dzz.C”文件.4）在左边的“Project”窗口的“File”页中单击文件组,再单击鼠标右键后,在弹出的窗口中选中“Add File to Group ‘Source Group 1’”选项,将“dzz.C”程序导入到“Source Group 1”中.5）在“Project”下拉菜单中,选中“Options for Target”,将会弹出“Option for Target”对话框,在此对话框中选中“Output”选项卡中的“Creat HEX File”选项.6）在“Project”下拉菜单中,选择“Rebuild all Target files”项.若程序编译成功,将生成“dzz.HEX”文件.5.2 道理图的绘制1）在Proteus ISIS 编辑窗口中,单击元件列表之上的“P”按钮,添加所须要的元件.2）在Proteus ISIS编辑窗口中,绘制电路图.如图5.1所示.图5.1 电子钟电路图5.3 调试与仿真1）在Proteus ISIS编辑窗口中,单击鼠标右键将AT89C51单片机选中并单击鼠标左键,弹出“Edit Component”对话框,在此对话框的“Clock Frequency”栏中设置单片机晶振频率Vision 2s生成的“dzz.HEX”为12MHz,在“Program File”栏中单击文件,选择先前用Keil文件.2）在Proteus ISIS编辑窗口中“File”下拉菜单“Save Design”选型,保管设计,生成“dzz.DSN”文件.3）在Proteus ISIS编辑窗口中单击“Debug”菜单中选择“Execute”,可看见在初次运行时,LED显示的初始值为11-50-00,然后每隔1s进行累计显示,运行成果如图5.2所示.图 5.2 电子钟设计的运行成果第六章停止语本单片机数字电子钟体系的功效根本相符显示格局为：XX：XX：XX, 即时：分：秒.时光可采取24小时制.体系上电后从上电时初始化显示: 11-50-00开端计时,能进行时光的调剂,可按本身的请求设置扩大的小键盘个数设计义务的请求,经由测试数据显示, 体系的靠得住性已经基本性够达到实际电子钟的设计请求,同时本单片机数字电子钟体系具有扩大性.课程设计是造就学生分解应用所学常识,发明实际问题.提出实际问题.剖析息争决实际问题,锤炼实践才能的重要环节,是对学生实际进修才能.着手才能的具体练习和考核过程. 在此次数字钟设计过程中, 在进修新常识的同时,把在课程中学到的理论常识应用到实际作品设计.操纵中,更进一步地熟习了单片机芯片的构造及控制了其工作道理和具体的应用办法与相干元器件的参数盘算办法.应用办法,懂得了电路的开辟和制造及课程设计陈述的编写.加深了对相干理论常识及专业常识的控制度,加强自身的着手才能,锤炼及进步了懂得问题.剖析问题.解决问题的才能,更深入的领会到了理论接洽实际的重要性,进一步控制画图软件的应用和进步响应的画图操纵程度及技能.参考文献[1] 李广弟,朱月秀,冷祖祁．单片机硬件构造[J]．页码148.[2] 李叶紫,王喜斌,胡辉．MCS_51 单片机应用教程[M]．清华大学出版社,2004,3[3] 李叶紫等．MCS-51单片机应用教程[M]．清华大学出版社,2004,3。
基于 Proteus软件仿真的秒表时钟设计摘要：Proteus软件是一款强大的EDA软件，可以用来仿真单片机及外围器件，通过搭建电路即可进行仿真，测试控制系统的功能。
利用Proteus软件仿真秒表时钟系统，可以十分方便的优化硬件结构以及修改程序，以便能够制造出性能更加强大的设备。
【1】关键词：Proteus，仿真，单片机一个完整的系统需要包括硬件、软件等方面的设计，在本文中分别进行了讨论，并根据相关功能列出对应的程序。
一、硬件电路图及工作原理描述1）单片机最小系统：由AT89C52单片机芯片及其外部电路组成。
芯片有成品可直接购买，外围电路（复位电路和晶振电路）需要搭建。
复位电路可实现单片机复位，回到初始状态，主要由充电电容和复位按钮组成；晶振电路可为单片机提供动力，驱动单片机工作，主要由晶振和电容组成。
2）数码管显示电路：由4个2位共阴极数码管组成，其段选端连接单片机的位置相同，共用I/O口，而位选端连接到单片机不同的I/O。
给位选端高电平选中所需数码管，再给段选端不同口发光二极管高低电平，显示不同数字。
3）蜂鸣器和按键电路：在蜂鸣器控制电路中，控制NPN的开关即可控制蜂鸣器的导通。
在按键电路中，只要开关按下就可以将单片机I/O接地，输入低电平。
图1 秒表系统总电路二、软件功能对应实现程序1）秒表以0.1S精度开始计时，用定时器0实现，首先要给定时器装初值，计数满溢出进入中断。
计时精度程序：2）秒表启动停止是由key0按键控制，如果按下导通接地，则TR0=1，启动定时器，开始计时。
秒表清0则由key1控制，如果按下导通接地，times等计数显示值均为0.启停程序：清0程序：3）计时一分钟提醒，主要是判断计时变量timemin是否加1，如果加1蜂鸣器响一段时间。
一分钟提醒程序：4）秒表的最长计时长度为1:59:59，超过此长度，报警，主要是判断计时变量timeh是否将要达到2，如果达到最大值，蜂鸣器响，数码管闪烁。
通过proteus仿真51单片机制作的电子钟----------by lyz这是一个利用proteus仿真简易电子钟的例子，通过c51单片机和一块1602液晶显示屏来工作，十分简单，这样的实践是初学者不错的练习。
第一步：首先，点开isis.exe（切记不是ARES.EXE），如图1通过proteus把原理图布好。
单片机可以选用AT89c51，液晶显示可通过搜索关键字LM016L得到。
由于本电路选用P0口，因此加上了RP1排阻作为上拉电阻。
图1第二步：编写程序如下，时间略有误差（us级），可通过keil中的debug调试地更为精确：#include<reg52.h>typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;sbit rs=P3^2;sbit wr=P3^3;sbit lcden=P3^4;uchar timecount=0;void delay(uint i){uint a,b;for(a=i;a>0;a--)for(b=10;b>0;b--);}/********************1602*****************/ void write_com(uchar com){P0=com;rs=0;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;}void write_date(uchar date){P0=date;rs=1;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;}void init(){wr=0;write_com(0x38);delay(20);write_com(0x0f);delay(20);write_com(0x06);delay(20);write_com(0x01);delay(20);}/*********************************************************主函数**********************************************************/void main(){uchar a,second=0,minute=0,hour=0;uchar table[8];TMOD|=0x01; //定时/计数器0工作于定时器模式，方式1TH0=(65536-5000)/256;TL0=(65536-5000)%256; //50ms定时常数EA=1; //开总中断ET0=1; //允许定时/计数器0 中断TR0=1; //启动定时/计数器0 中断P0=0;P2&=0x1F;init();while(1){if(timecount>19) //*****20乘50为1000ms {timecount=0;second++;}if(second==60){second=0;minute++;}if(minute==60){minute=0;hour++;}if(hour==24){hour=0;}table[0]=hour/10+48; //***数字加上48对应的它的ascll码，用来显示在液晶上table[1]=hour%10+48;table[2]=58; //***58对应冒号table[3]=minute/10+48;table[4]=minute%10+48;table[5]=0;table[6]=second/10+48;table[7]=second%10+48;write_com(0x80);delay(20);for(a=0;a<8;a++){write_date(table[a]);delay(20);}}}/*********************************************************中断服务函数**********************************************************/void Time0(void) interrupt 1 // using 0{TH0=(65536-5000)/256;TL0=(65536-5000)%256; //50ms定时常数timecount++;}/*********************************************************/第三步：双击电路图中的单片机，如下添加hex文件。
宁德师范学院毕业论文(设计) 专业电子信息工程技术指导教师X芳学生李骁学号2021054111题目基于Proteus的电子时钟设计与仿真2011年6月5日目录1 绪论11.1 背景11.2 研究目的与意义11.3 技术要求12 方案设计及单片机选型12.1 方案设计12.2 单片机选型23 硬件设计33.1 键盘电路33.2 七段码显示驱动33.3 蜂鸣器报警电路34 软件设计44.1 主程序局部的设计44.2 定时器中断设置44.3 闹钟功能函数54.4 计时功能函数64.5 键盘扫描功能函数75 基于Proteus的电子时钟仿真85.1 Proteus软件简介85.2 Proteus对电子时钟的仿真96 结论10参考文献：10基于Proteus的电子时钟设计与仿真摘要：对于电子时钟的功能和使用人们已经十分了解，然而却很少有人真正了解它的内部构造和工作原理。
本文以AT89C51为核心控制器，利用Proteus进展单片机系统的仿真，通过该软件设计出了一款由纯数字电路构成的电子时钟，并在计算机上进展仿真。
整个时钟的功能主要包括四个方面：时间显示、时间调整、时间校对和定时闹钟。
最后的仿真结果可应用于实际电路中，不仅降低了电子时钟的设计本钱，又缩短了设计周期，提高了工作效率。
关键词：单片机；定时器；闹钟；LED1绪论1.1 背景随着社会的开展和科技的进步，人们对时钟的要求也越来越高，传统的时钟已经不能满足人们的需求。
高精度、低功耗、小体积、多功能，成为了现代时钟开展的新趋势，它已不仅仅是用来显示时间的工具，更多时候还需要它实现其它的功能，从而促使现代时钟朝着数字化、多功能化的方向开展。
目前市面上也出现了各种各样的多功能电子时钟，如：数字闹钟、电子闹钟等等。
对于电子时钟的功能和使用人们已经十分了解，然而却很少有人真正了解它的内部构造和工作原理。
1.2 研究目的与意义为了更好地了解电子时钟的内部构造和工作原理，本文采用单片机作为电子时钟的核心控制器。
成绩课程论文题目：基于Proteus的简易机械时钟的设计和仿真电子工程学院制2015年5月目录摘要 (1)1 绪论 (1)1.1 LED机械时钟的背景 (1)1.2 LED机械时钟国内的研究现状 (2)1.3 LED机械时钟国外的研究现状 (2)1.4 LED机械时钟的应用领域及发展 (2)2 设计任务和要求 (2)2.1仿真软件介绍 (2)3.方案设计及论证 (3)4硬件单元电路设计 (4)4.1单片机最小系统 (4)4.2特殊器件的介绍 (4)4.2 机械时钟显示模块 (7)5 软件设计与流程图 (9)5.1程序设计说明 (9)5.2 程序流程图 (10)6.系统电路图及仿真效果图........................................................................................... 错误!未定义书签。
6.1 系统电路图....................................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2 仿真效果图 (11)6.3系统电路的PCB设计 (12)6.4 结论 (12)7 总结 (13)附录1：元件清单 (14)附录2：程序 (15)基于Proteus的简易机械时钟的设计和仿真摘要：随着社会的发展，LED灯的运用也越来越广泛，本文针对当今社会使用LED灯较为广泛的情况下，在缺少利用LED灯做一些生活中的小工具的背景下，提出利用单片机AT89C52微处理器作为主控元件设计LED机械时钟，实现了LED灯的运用进入平常生活中，达到了实现准点报时的时钟功能，并通过proteus仿真软件仿真其工作过程，验证机械时钟设计的可靠性，达到了设计目的。
对后继LED的发展进入民用阶段，及LED在民间的普及有很大的促进作用。
关键词：单片机AT89C52，LED点阵，机械时钟。
前言：本文针对当今社会使用LED灯较为广泛的情况下，在缺少利用LED灯做一些生活中的小工具的背景下，提出利用单片机AT89C52微处理器作为主控元件设计LED机械时钟，实现了LED灯的运用进入平常生活中，达到了实现准点报时的时钟功能，并通过proteus仿真软件仿真其工作过程，验证机械时钟设计的可靠性，达到了设计目的。
1 绪论1.1 LED机械时钟的背景在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口越来越多的场所需用LED点阵显示图形和汉字。
LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。
随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公共场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证劵与银行信息显示、餐馆报价信息显示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号、景观照明等。
显然，LED 显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
1.2 LED机械时钟国内的研究现状在国内，绝大部分学者都用数码管或液晶显示屛做研究，应为那样他们觉得那样比较方便，简洁。
但是通过这么多的广告牌和LED的迅猛发张，我们就知道其实采用LED 点阵做一些研究也是很方便的。
所以我希望通过这次设计LED机械时钟来尝试一下创新。
1.3 LED机械时钟国外的研究现状在国外，LED的发展也是迅猛，LED的发展已经成为一个信息化社会的标志，国外LED的设计也是很多，眼花缭乱，但是用LED实现设计机械时钟的还是比较少见的，同样数码管和液晶显示屏还是使用的比较多的，同样传统的时钟也是比较重要的一个方面。
1.4 LED机械时钟的应用领域及发展随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公共场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证劵与银行信息显示、餐馆报价信息显示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号、景观照明等。
显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
2 设计任务和要求用AT89C52单片机作为控制器件设计一个简易的机械时钟，机械时钟的工作过程要和现实生活中的时钟一样或者类似，机械时钟能够体现现实生活中的时间。
用不同长度的指针指示不同的时间。
2.1仿真软件介绍本次课程设计所用的仿真软件是Keil uVision4 ，它是KeilSoftware公司推出的一款可用于多种8051MCU的集成开发环境(IDE)，该IDE同时也是PK51及其它开发套件的一个重要组件。
除增加了源代码、功能导航器、模板编辑以及改进的搜索功能外，uVision4还提供了一个配置向导功能，加速了启动代码和配置文件的生成。
此外其内置的仿真器可模拟目标MCU，包括指令集、片上外围设备及外部信号等。
uVision4提供逻辑分析器，可监控基于MCUI/O引脚和外设状态变化下的程序变量。
它还提供对多种最新的8051类微处理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。
3.方案设计及论证[1] [6]方案一：本方案采用AT89C52单片机作为控制器件，用液晶显示器LCD12864作为显示器件。
通过取字模软件可以取出机械时钟需要的数据，把数据烤到单片机中，然后通过单片机控制LCD12864就可以显示时钟了，其相比与LED点阵操作简单，但不利于理解，价格相对于LED点阵较高点，其系统框图如下。
图1方案二：本方案采用AT89C52单片机作为控制器件，用LED点阵作为显示器件。
通过控制LED 点阵中各个点的点亮来显示时钟，控制过程清晰，易于理解，其系统框图如下。
图 2通过以上综合分析可以看出，方案二具有综合设计优点，因此机械时钟设计采用方案二的设计思路。
4硬件单元电路设计4.1单片机最小系统[10]单片机最小系统包括时钟电路、复位电路和主控制系统。
时钟电路是时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个30pF的瓷片电容组成。
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。
单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。
复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态，并从这状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位电路以重新启动。
本设计采用的是按键复位电路。
主控制器采用AT89S52，是ATMEL公司生产的一款性能稳定的8位单片机。
AT89S52具有1个8KB的FLASH程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位定时/计数器及1个串行口和6个向量二级中断结构。
其最小系统电路图如下:图 34.2特殊器件的介绍（1）单片机的定时器[2] [3]MCS-51 系列的单片机一般有两个内部的16位定时器/计数器，分别称为T0和T1。
这两个计数器分别是两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536.那么这个定时器/计数器是如何产生定时作用的呢？例如：如果将时钟定时到1分钟，那么秒针计数到60次，时钟闹铃就会响。
这里有个计数和定时之间的概念转化，时间表示为秒针的计数值，即秒针每一次走动的时间正好是1s。
单片机中定时器和计数器是复用的，计数器是记录外部脉冲的个数，而定时器则是出单片机提供的一个非常稳定的计数源。
定时器是又单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。
当单片机的晶振为12MHz时，计数值为1代表的时间就是1us。
计数器的容量是16位，也就是最大的计数值到65536，因此计数到65536就会产生溢出，当定时器/计数器溢出时，就会使得相关寄存器标志产生变化，单片机将由此而产生定时中断，在中断服务程序中处理定时到而需要完成的任务。
TMOD是一个8位的特殊功能寄存器，对应的地址为89H，不可位寻址，TMOD控制字中可以完成3个功能：1，确定选择定时器，还是计数器。
2，选择何种工作方式。
3，是否借用外中断控制定时器和计数器的启停。
TMOD的低4位是用于控制T0的字段，高4位用于控制T1。
TMOD的控制字的格式和含义如下：表1 TMOD的控制字这里，以TMOD的低4位来说明各位的定义和功能。
GATE：分为两种情况，GATE=0时，定时器的启停和INT1无关，在这种情况下，定时器的启停只取决TR0，GATE=1时，在这种情况下定时器/计数器的开关不仅要由TR0来控制而且还要受到INT1一脚的控制，只有TR1为1，且INT1引脚也是高电平，定时器才开始工作。
C/T:定时器/计数器即可做定时也可用于计数。
选择何种功能，由C/T的控制字决定。
如果C/T为0就用作定时器，如果为1就用作计数器。
当然，一个定时/计数器同时要么作定时用，要么作计数用，不能同时用。
M1,M0:用M1,M0来控制定时器/计数器4种工作方式的选择。
1,工作方式0：M0=0，M1=0，13位定时/计数方式，它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位构成13位计数器，此时TL（1/0）的高3位未用。
2，工作方式1：M0=0,M1=1，是16位的定时/计数方式，其他特性与工作方式0相同。
3，工作方式2：M0=1,M1=0，自动重装初值的8位定时/计数器。
初值放在T（0/1）的高8位，在工作方式2，只有低8位参与计数，而高8位不参与计数，用作预制数的存在，计数范围256.每当计数溢出，就会打开T(0/1)的高，低8位之间的开关，预制数进入8位，这是由硬件自动完成的，不需要由人工干预。
定时器就是为了提供一个时间基准，计数溢出后重新装入预制数，再开始计数，不要任何延迟。
4，工作方式3：M0=1,M1=1，这种工作方式之下，定时/计数器0被拆成2个独立的定时/计数器来用，其中，TL0可以构成8位的定时器或计数器的工作方式，而TH0则只能作为定时器来用，一般情况下，只有在T1以工作方式2运行时，才让T0工作方式3。
接下来，介绍定时器/计数器的控制器TCON。
TCON是一个8位的特殊功能寄存器，对应的地址为88H，可位寻址。
TCON中的低4位用于外部中断的控制，在后文中将加以介绍，此处只对高4位的T0，T1控制字及其控制原理进行介绍。
TCON控制寄存器的格式和含义如表：表2 TCON控制寄存器TRO:T0的运行控制位。
