基于AT89C51单片机的数字时钟设计 (2)

基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。

本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。

51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。

本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。

本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。

接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。

将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。

软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。

本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。

通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。

2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。

它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。

51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。

51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。

其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。

51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。

51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。

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。

目录1 设计任务与要求 (I)2 设计方案 (1)3 硬件设计 (2)3.1 AT89C51单片机简介 2 3.2单片机型号的选择 (6)3.3数码管显示工作原理 (6)4 软件设计 (7)4.1主程序模块介绍 (7)4.2主程序 (7)5 仿真调试 ......................................... 错误!未定义书签。

5.1K EIL仿真结果.................................. 错误!未定义书签。

5.2仿真结果分析 (13)6 小结 ............................................. 错误!未定义书签。

1 设计任务与要求1. 设计一个基于单片机的电子时钟，并且能够实现时分秒的现实和调节。

2. 设计出硬件电路。

3. 设计出软件编程方法，并写出源代码。

4. 用PROTEUS进行仿真。

5．用汇方式实现目的。

7．系统的各各功能模块要编语言编实现程序设计。

6．利用查表，中断等清楚，有序。

8．程序运行时有友好的用户界面。

2 设计方案本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。

并在数码管上显示相应的时间。

并通过一个控制键用来实现时间的调节和是否进入省电模式的转换。

应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。

该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。

该设计的硬件部分主要包括89C51多功能接口芯片用于开发电子时钟芯片、LED七段数码显示器用于显示时间、8031集成定时器用于定时、0.125W、8欧姆的扬声器用于定时发声。

软件部分包括主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。

通过中断程序进行定时器计数，时间调整程序是当键按下时间小于1秒，关闭显示（省电）进入调节时间状态，延时程序用于时间的延迟。

先设计个秒钟程序，在秒钟程序中先不设计按钮，直接通电运行，使用40H 存放计数值，从00—59，一直循环，把40H中的数值拆分成个位和十位，分别存在30H与31H中，要求动态扫描时，使用21H当标志位，用指令JB控制显示个位与十位，程序中使用中间寄存器R0与R1用于存放拆分后的字型，再传到30H与31H中去，再设计时钟程序。

第1章绪论1. 设计要求（1）系统可以按“秒”进行计时.（2）数字时钟可以显示小时（00-23）、分钟（00-59）和秒（00-59）.（3）可通过按键K1来选择设置“小时”、“分钟”和“秒”.设置时可通过“加”和“减”按键（K2、K3）来调整时间；设置过程中时钟停止计时.（4）无键按下三秒后，自动进入时钟的计时程序.2. 设计方案采用AT89C51芯片作为硬件核心，其内部采用Flash ROM，具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作，本系统的计时方案是利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现对时、分、秒的计时.整个系统的控制方案是：上电后系统自动进入时间显示，从00：00：00 开始计时.按下P1.0键，进入调秒状态，时钟停止计时；按P1.1或P1.2键可进行加1或减1操作；继续按P1.0键可分别进行分位、时调整；无键按下3秒钟后退出调整状态，自动进入时钟的计时和显示.整个系统的硬件原理框图如图1.1，它采用的是AT89C51单片机，只用了P1口.为了简化硬件电路，LED显示采用了动态扫描的方式实现，LED采用共阳极数码管，驱动电流由三极管9012提供.为了提高计数精度，所采用的晶振频率为12MHz.第2章硬件设计1单片机的选择本课程选用AT89C51型号的单片机. AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS8 位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 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 指令系统，片内置通用8 位央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域.主要性能参数:·与MCS-51 产指令系统完全兼容·4k 字节可重擦写Flash 闪速存储器·1000 次擦写周期·全静态操作：0Hz－24MHz·三级加密程序存储器·128×8 字节内部RAM·32 个可编程I ／O 口线·2 个16 位定时／计数器2. 显示方案由于系统要显示的内容较简单，显示量不多，所以选用数码管既方便又经济.LED有共阴极和共阳极两种.如图2.2所示.二极管的阴极连接在一起，通常此公共阴极接地，而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起，接入+5V的电压.一位显示器由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（段）a～g，另一个小数点为dp发光二极管.当在某段发光二极管施加一定的正向电压时，该段笔划即亮；不加电压则暗.为了保护各段LED不被损坏，需外加限流电阻.图2.2 LED数码管结构原理图众所周知，LED显示数码管通常由硬件7段译码集成电路，完成从数字到显示码的译码驱动.本系统采用软件译码，以减小体积，降低成本和功耗，软件译码的另一优势还在于比硬件译码有更大的灵活性.所谓软件译码，即由单片机软件完成从数字到显示码的转换.从LED数码管结构原理可知，为了显示字符，要为LED显示数码管提供显示段码，组成一个“8”字形字符的7段，再加上1个小数点位，共计8段，因此提供给LED数码管的显示段码为1个字节.各段码位与显示段的对应关系如表2.2.表2.2 各段码位的对应关系需说明的是当用数据口连接LED数码管a～dp引脚时，不同的连接方法，各段码位与显示段有不同的对应关系.通常数据口的D0位与a段连接，D1位与b段连接， (7)与dp段连接,如表1所示，表2.3为用于LED数码管显示的十六进制数和空白字符与P的显示段码.根据AT89C2051单片机灌电流能力强，拉电流能力弱的特点，我们选用共阳数码管.将AT89C2051的P1.0～P1.7分别与共阳数码管的a～g及dp相连，高电平的位对应的LED 数码管的段暗，低电平的位对应的LED数码管的段亮，这样，当P0口输出不同的段码，就可以控制数码管显示不同的字符.例如：当P0口输出的段码为1100 0000，数码管显示的字符为0.表2.3 LED显示段码注：（1）本表所列各字符的显示段码均为小数点不亮的情况.（2）“空白”字符即没有任何显示.数码管显示器有二种工作方式，即静态显示方式和动态扫描显示方式.为节省端口及降低功耗，本系统采用动态扫描显示方式.动态扫描显示方式需解决多位LED数码管的“段控”和“位控”问题，本电路的“段控”（即要显示的段码的控制）通过P0口实现；而每一位的公共端，即LED数码管的“位控”，则由P3口控制.这种连接方式由于多位字段线连在一起，因此，要想显示不同的内容，必然要采取轮流显示的方式，即在某一瞬间，只让其中的某一位的字位线处于选通状态，其它各位的字位线处于断开状态，同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码.在这一瞬时，只有这一位在显示，其他几位则暗.在本系统中,字位线的选通与否是通过PNP三极管的导通与截止来控制,即三极管处于“开关”状态.第3章软件设计1. 主程序主程序功能主要是初始化、正常现实时间和判断功能转换键.流程图如图3.1所示.图3.1 主程序流程图2. 定时器T0中断服务程序定时器T0用于时间计时.定时溢出中断周期可设为50ms，中断进入后，时钟计时累计20次（即1s）时，对秒计数单元进行加1操作.时钟计数单元在定义的6个单元70H～75H 中，70H～71H 存放秒数据，72H～73H存放分数据，74H～75H存放时数据.最大计时值为23小时59分59秒.在计数单元中采用十进制BCD码计数，秒、分、时之间满60进位.3.显示子程序数码管显示的数据放在内存单元70H～75H中，其中70H～71H存放秒数据，72H～73H]存放分数据，74H～75H存放时数据，每一单元内均为十进制BCD码.由于采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用的十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中，显示时，先取出70H～75H中的某一地址中的数据，然后查表得对应的显示段码从P0口输出，P2口将对应的数码管位选中供电，就能显示该地址单元的数据值.4.定时器T1中断服务程序进行时间调整是，正在被调整的时间以闪烁的形式表现，定时器T1用于产生闪烁的时间间隔，每隔0.3s闪烁一次.5.调时功能程序通过按键K1来选择设置“小时”、“分钟”和“秒”.通过“加”和“减”按键（K2、K3）来调整时间图3.5时间设置流程图6.延时程序因为系统是动态显示，为了确保系统在有效显示时间范围内必须执行显示程序，所以使用延时程序.7. 结论这次课程设计项目虽然是最简单的数字时钟设计，但用的技术和知识是源于课本又远远高于课本的，比如说AT89C51基本操作知识，汇编语言方面的知识等.我负责的是软件设计的时间设置以及T1中断部分，运用到了按键部分以及定时器/计数器部分的知识.通过这次自己编写程序，使我摆脱了以往单纯的理论知识学习状态，并且在和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识.不过在这次课设中我也遇到了不少问题，实际操作时才发现课堂知识和实际运用还是有差距的，不过最终还是在老师或同学的帮助下一个一个解决了.通过这次对课程设计，我也认识到自己对单片机应用方面的知识的贫乏，对于书本上的很多理论知识还不能灵活运用，有很多我们掌握的知识在等着我去学习，我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识.同时还从中学到了一件很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化.此次的课程设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习，生活中磨练自己，使自己掌握更多的技术能力.8.参考文献[1]杨忠义.单片机课程设计指导.北京：清华大学出版社，2009.201～217[2]靳达.单片机应用系统开发实例导航.北京：人民邮电出版社，2004.1～37[3]南建辉.MCS-51单片机原理及应用实例.北京：清华大学出版社，2004.92～117[4]刘海成.单片机及应用系统设计原理与实践.北京：北京航天航空大学出版社，2009.129～180附录ORG 0000HAJMP MAINT ；转主程序NOPORG 000BHAJMP INT01 ；转定时器T0中断程序NOPORG 001BHAJMP INT11 ；转定时器T1中断程序NOPMAINT：MOV R0，#7FH ；00H～7FH单元清零CLR AWZ1：MOV @R0，ADJNZ R0，WZ1MOV SP，#30H ；置堆栈指针MOV 5AH，#0AH ；放入“熄灭符”数据MOV TMOD，#11H ；设T0，T1为16位定时器MOV TL0，#0B0H ；置50 ms定时初值MOV TH0，#3CHMOV TL1，#0B0HMOV TH1，#3CHSETB EA ；开中断SETB ET0 ；允许T0中断SETB TR0 ；启动T0MOV R4，#14H ；用于产生1 s定时MAINT1: LCALL XSZCX ；调用显示子程序JNB P1.0，SJTZ0 ；功能键按下，进入调时程序SJMP MAINT******T0中断服务程序******INT01：PUSH ACC ；保护现场PUSH PSWCLR ET0 ；关T0中断CLR TR0 ；关定时器T0MOV A，#0B7H ；修正中断响应时间ADD A，TL0MOV TL0，AMOV A，#3CHADDC A，TH0SETB TR0 ；启动定时器T0DJNZ R4，INT0U ；20次中断未到退出中断AD1：MOV R4，#14H ；R4重新赋值MOV R0，#51H ；指向秒计时单元(50H，51H)LCALL ADD1 ；调用加1 s程序MOV A，R3 ；秒数据放入ACLR C ；清进位标志CJNE A，#60H，AD2 ；小于60 s吗AD2：JC INT0U ；小于60 s退出中断CLR A ；大于或等于60 s，清秒计数单元MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AMOV R0，#57H ；指向分计时单元(56H，57H)ACALL ADD1 ；调用加1 min程序MOV A，R3 ；分数据放入ACLR CCJNE A，#60H，AD3 ；小于60 min吗AD3：JC INT0U ；小于60 min退出中断CLR A ；大于或等于60 min，清分计数单元MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AMOV R0，#59H ；指向小时计时单元(58H，59H)ACALL ADD1 ；调用加1 h程序MOV A，R3 ；小时数据放入ACLR CCJNE A，#24H，AD4 ；小于24 h吗AD4：JC INT0U ；小于24 h退出中断CLR A ；大于或等于24 h清小时计数单元MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AINT0U: MOV 52H，56H ；中断退出时将分、时计时单元数MOV 53H，57H ；据移入对应显示单元MOV 54H，58HMOV 55H，59HPOP PSW ；恢复现场POP ACCSETB ET0 ；开放T0中断RETI ；中断返回******显示子程序******XSZCX：MOV R1，#50H ；显示数据首址MOV R5，#0FEH ；扫描控制字初值MAXY：MOV A，R5 ；扫描控制字送AMOV P2，A ；输出扫描控制字MOV A，@R1 ；取显示数据MOV DPTR，#ABC ；取段码表首地址MOVC A，@A+DPTR ；取对应段码MOV P1，A ；P1口输出段码LCALL YS1MS ；延时1 msINC R1 ；显示地址增1MOV A，R5 ；扫描控制字送AJNB ACC.5，ENDOUT ；ACC.5为0时一次显示结束RL A ；控制字左移MOV R5，A ；制字送回R5中AJMP MAXY ；循环显示下一个数据ENDOUT: MOV P2，#0FFH ；一次显示结束，P2口复位MOV P1，#0FFH ；P1口复位RET ；子程序返回****** T1中断服务程序******INT11：PUSH ACC ；中断保护现场PUSH PSWMOV TL1，#0B0H ；装定时器T1初值MOV TH1，#3CHDJNZ R2，INT1U ；0.3 s未到退出中断MOV R2，#06H ；重装0.3 s定时用初值CPL 02H ；0.3 s定时到，对闪烁标志取反JB 02H，CCC1 ；02H位为1时显示单元“熄灭”MOV 52H，56H ；02H位为0时显示正常MOV 53H，57HMOV 54H，58HMOV 55H，59HINT1U：POP PSW ；恢复现场POP ACCRETI ；退出中断INT0U：POP PSW ；恢复状态字（出栈）POP ACC ；恢复累加器RETI ；中断返回******时钟时间调整程序******SET0：LCALL XSZCX ；通过调用显示时间程序延时消抖动JNB P1.0，SJTZ1SJMP MAINT1 ；功能键没有按下，显示时间SET1: CLR ET0 ；关闭定时器T0中断CLR TR0 ；关闭定时器T0MOV R2，#06H ；进入调时状态，置闪烁定时初值SETB ET1 ；允许T1中断SETB TR1 ；启动T1SET2：JNB P1.0，SET1 ；P1.0端为0(键未释放)，等待CLR 01H ；置调分标志位为1SET4：JB P1.0，SET3 ；等待键按下JNB P1.0，HOUR ；有键按下,进入调小时状态JB P1.0，SET10 ；等待键按下JNB P1.0，MINUTE ；有键按下,进入调分状态JB P1.0，SET12 ；等待键按下JNB P1.0，SECOND ；有键按下,进入调秒状态MOV A，R3 ；取要调整的单元数据CLR CKMTES: SETB ET0 ；省电状态，开T0中断SETB TR0 ；启动T0(开时钟)KMA: JB P1.0，$ ；无按键按下，等待LCALL XSZCX ；通过调用显示时间程序延时消抖动JB P1.1，KMA ；是干扰返回等待KMA1: JNB P1.0，$ ；等待键释放LJMP MAINT1 ；返回主程序，显示时间HOUR: JNB P1.0，SET5 ；等待键释放SETB 01H ；置调小时标志位SET6: JB P1.0，SET9 ；等待键按下LCALL TM3s ；有键按下延时3秒LCALL XSZCX ；消抖JNB P1.0，STOP ；按下时间大于3秒，退出调整状态MOV R0，#70H ；小于3秒，调整小时JB P1.1，SET3 ；等待键按下JNB P1.1，ADD1 ；P1.1按下，调时间加1子程序JB P1.2，SET3 ；等待键按下JNB P1.2，SUB-H ；P1.2按下，调小时减1子程序MOV A，R3CLR CCJNE A，#24H，BJ24 ；计时单元与24比较BJ24: JC SET6，；小于24转SET6循环CLR A ；大于或等于24，则清零MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AAJMP SET6 ；转SET6循环MINUTE: JNB P1.0，SET10 ；等待键释放SETB 01H ；置调分钟标志位SET7: JB P1.0，SET11 ；等待键按下LCALL TM3s ；有键按下延时3秒LCALL XSZCX ；消抖JNB P1.0，STOP ；按下时间大于3秒，退出调整状态MOV R0，#70H ；小于3秒，调整分钟JB P1.1，SET11 ；等待键按下JNB P1.1，ADD1 ；P1.1按下，调时间加1子程序JB P1.2，SET11 ；等待键按下JNB P1.2，SUB-M ；P1.2按下，调分减1子程序MOV A，R3CLR CCJNE A，#60H，BJ601 ；计时单元与60比较BJ601: JC SET7，；小于24转SET7循环CLR A ；大于或等于24，则清零MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AAJMP SET7 ；转SET7循环SECOND: JNB P1.0，SET12 ；等待键释放SETB 01H ；置调秒钟标志位SET8: JB P1.0，SET13 ；等待键按下LCALL TM3s ；有键按下延时3秒LCALL XSZCX ；消抖JNB P1.0，STOP ；按下时间大于3秒，退出调整状态MOV R0，#70H ；小于3秒，调整分钟JB P1.1，SET13 ；等待键按下JNB P1.1，ADD1 ；P1.1按下，调时间加1子程序JB P1.2，SET13 ；等待键按下JNB P1.2，SUB-S ；P1.2按下，调时间减1子程序MOV A，R3CLR CCJNE A，#60H，BJ602 ；计时单元与60比较BJ602: JC SET8，；小于24转SET8循环CLR A ；大于或等于24，则清零MOV @R0，ADEC R0MOV @R0，AAJMP SET8 ；转SET8循环OUT: JNB P1.0，SETOUT1 ；退出调时状态，等待键释放LCALL XSZCX ；通过调用显示程序延时消抖动JNB P1.0，SETOUT ；是抖动，返回SETOUT等待MOV 20H，#00H ；清调时标志位CLR TR1 ；关闭T1CLR ET1 ；关T1中断SETB TR0 ；启动T0SETB ET0 ；开T0中断LJMP MAINT1 ；返回主程序SET1: LCALL XSZCX ；键释放等待时，调用显示子程序AJMP SET2 ；防止此时无时钟显示SET3：LCALL XSZCX ；等待调小时按键时时钟显示用AJMP SET4 ；调时等待SET5：LCALL XSZCX ；键释放等待时调用显示程序（调小时）AJMP SETHH ；防止键按下时无时钟显示SET9：LCALL XSZCXAJMP SET6SET10：LCALL XSZCX ；键释放等待时调用显示程序（调分钟）AJMP SETHH ；防止键按下时无时钟显示SET11：LCALL XSZCXAJMP SET7SET12：LCALL XSZCX ；键释放等待时调用显示程序（调秒钟）AJMP SETHH ；防止键按下时无时钟显示SET13：LCALL XSZCXAJMP SET8SETOUT1：LCALL XSZCXAJMP OUT****** 加1子程序******ADD1：MOV A，@R0 ；取出现计时数据放入ADEC R0 ；指向前一单元SWAP A ；A中高4位与低4位互换ORL A，@R0 ；前一单元中数据放入A中低4位ADD A，#01H ；A加1DA A ；十进制调整MOV R3，A ；移入R3寄存器ANL A，#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；放回前一地址单元MOV A，R3 ；取回R3中暂存数据INC R0 ；指向当前地址单元SWAP A ；A中高4位与低4位互换ANL A，#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；数据存入当前地址单元RET ；子程序返回****** 时减1子程序******SUB-H：MOV A,@R0 ；取当前计时单元数据到ADEC R0 ；指向前一地址SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ORL A,@R0 ；前一地址中数据放入A中低4位JZ SUB-H1 ；00减1为23（小时）DEC A ；A减1操作SUB-H11：MOV R3，A ；移入R3寄存器ANL A,#0FH ；高4位变0CLR C ；清进位标志SUBB A,#0FH；；时个位是否大于9SUB-H111：JC SUB-H110MOV @R0，#09H ；大于等于0AH，为9SUB-H10：MOV A,R3 ；取回R3中暂存数据INC R0 ；指向当前地址单元SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；时十位数据放入RET ；子程序返回SUB-H1：MOV A,#23HAJMP SUB-H11SUB-H110：MOV A，R3 ；时个位小于0A不处理ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；时个位数据放入AJMP SUB-H10******分减1子程序******SUB-M：MOV A,@R0 ；取当前计时单元数据到ADEC R0 ；指向前一地址SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ORL A,@R0 ；前一地址中数据放入A中低4位JZ SUB-M1DEC A ；A减1操作SUB-M11：MOV R3，A ；移入R3寄存器ANL A,#0FH ；高4位变0CLR C ；清进位标志SUBB A,#0AH；SUB-M111：JC SUB-M110MOV @R0，#09H ；大于等于0AH，为9SUB-M10：MOV A,R3 ；取回R3中暂存数据INC R0 ；指向当前地址单元SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；数据放入当前地址单元中RET ；子程序返回SUB-M1：MOV A,#59HSUB-M110：MOV A，R3 ；移入R3寄存器ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，AAJMP SUB-M10****** 秒减1子程序******SUB-S：MOV A,@R0 ；取当前计时单元数据到ADEC R0 ；指向前一地址SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ORL A,@R0 ；前一地址中数据放入A中低4位JZ SUB-S1DEC A ；A减1操作SUB-S11：MOV R3，A ；移入R3寄存器ANL A,#0FH ；高4位变0CLR C ；清进位标志SUBB A,#0BH；SUB-S111：JC SUB-S110MOV @R0，#09H ；大于等于0AH，为9SUB-S10：MOV A,R3 ；取回R3中暂存数据INC R0 ；指向当前地址单元SWAP A ；A中数据高4位与低4位交换ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，A ；数据放入当前地址单元中RET ；子程序返回SUB-S1：MOV A,#14HAJMP SUB-S11SUB-S110：MOV A，R3 ；移入R3寄存器ANL A,#0FH ；高4位变0MOV @R0，A******延时子程序******TM1ms：MOV R6，#14H ；延时1 ms子程序TM1：MOV R7，#19HTM2：DJNZ R7，YS2DJNZ R6，YS1RETTM3s：LCALL TM05s ；延时3s子程序LCALL TM05sLCALL TM05sLCALL TM05sLCALL TM05sLCALL TM05sRETTM05s：MOV R3，#51H ；延时0.5 s子程序YS05s1：LCALL XSZCXDJNZ R3，YS05s1RETTAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H，0FFH END西安建筑科技大学课程设计（论文）目录第1章绪论 (1)1. 设计要求 (1)2. 设计方案 (1)第2章硬件设计 (2)1 单片机的选择 (2)2. 显示方案 (2)第3章软件设计 (5)1. 主程序 (5)2. 定时器T0中断服务程序 (5)3. 显示子程序 (5)4. 定时器T1中断服务程序 (6)5. 调时功能程序 (6)6. 延时程序 (7)7. 结论 (7)8.参考文献 (8)附录 (9)。

《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。

一．基于52单片机制作的数字钟1.设计任务⑴时间显示: 上电后,系统自动进入时钟显示,从00:00:00开始计时,此时可以设定当前时间.⑵时间调整：按下k1，k2，k3键可以顺序设置秒、分、时,并在相应数码管上显示设置值,直至6位设置完毕。

2.系统基本方案选择和论证本时钟的设计具体有两种方法。

一是通过单纯的数字电路来实现；二是使用单片机来控制实现。

本次设计选取了较为简单的单片机控制；而选择这一方法后还要进行各个芯片的选择。

以下是我在这次设计中所用的方案。

2.1 芯片的选择方案一：采用AT89C51芯片，其为高性能CMOS 8位单片机，该芯片内含有4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、 32位可编程I/O口线、2个16位定时/计数器、6个中断源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式，但是由于AT89C51芯片可擦写的空间不够大，且中断源提供的较小，为防止运行过程中出现不必要的问题，我们不选用AT89C51。

方案二:采用AT89C52芯片，它除了具备AT89C51的所有功能与部件外，其最大的优势就是AT89C52提供了8K字节可擦写Flash闪速存储器空间、8个中断源、及256*8字节内部存储器（RAM），解决了我们对可反复擦写的Flash闪速存储器空间大小与中断源的不够问题的担心。

2.2显示模块选择方案和论证方案一：采用LCD，电路比较简单，且在软件设计上也相对简单，具有低功耗功能。

价格贵。

方案二：采用LED数码管显示，显示较为清楚。

价格便宜。

所以本方案采用LED数码管显示。

2.3 时钟信号的选择方案和论证直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用程序实现年、月、日、周、时、分、秒计数。

采用此种方案可减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小。

2.4 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次数字时钟的方案选定为: 采用AT89C52作为主控制系统; 并由其定时计数器提供时钟; LED作为显示电路来实现功能。

目录摘要--------------------------------------------------1 关键词------------------------------------------------1 引言--------------------------------------------------1 第一章基于单片机的数字钟设计-------------------------1 1.1 课程设计要求------------------------------------1 1.2 课程设计目的------------------------------------1 第二章单片机发展历史---------------------------------2 2.1 单片机三大阶段----------------------------------2 2.2 单片机的发展趋势--------------------------------3第三章设计方案----------------——--------------------41.系统主要功能---------------------------------------42.系统的硬件构成及功能-------------------------------42.1AT89C2051单片机及引脚说明----------------------42.2驱动部分----------------------------------------72.3时分显示部分------------------------------------83.总原理图设计----------------------------------------94.系统的原件构成及功能-------------------------------11 4.1系统主程序设计-----------------------------------114.2中断程序设计-------------------------------------115.心的与体会------------------------------------------166.结束语----------------------------------------------16 附录---------------------------------------------------171.电子钟基本部分参考电路器件清单---------------------172.参考文献-------------------------------------------183.电子钟设计程序清单---------------------------------19基于单片机的数字钟设计【摘要】目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。

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。