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电子时钟的设计

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目录引言 (2)一 89c51单片机介绍 (3)二流程图 (5)三程序设计 (7)四仿真图 (14)参考文献 (15)致谢 (16)引言单片计算机即单片微型计算机。

由RAM ,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。

它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。

而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

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。

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。

一 89C51单片机介绍VCC：电源。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U4AT89C5189C51单片机P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL 门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL ）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD （串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR （外部数据存储器写选通） P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST ：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST 脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

PSEN：外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时， /EA将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

二流程图开始T0中断入口通过查表方式显示数据数码位选加1N位选值=8Y位选数值=0秒计数加1N秒计数=500Y总体流程图SECOND 加1中断返回 YYNNN子程序入口SECOND=6SECOND=0，并MINUTE 加1MINUTE=6MINUTE=0，并HOUR 加1显示数据处理 中断返回 HOUR=24 Y三程序设计定时计数中断程序：#include <avr/io.h>#include <avr/interrupt.h>#include <util/delay.h>#define INT8U unsigned char#define INT16U unsigned int#define k1() ((PIND & (1<<PD0))==0x00)#define k2() ((PIND & (1<<PD1))==0x00)#define k3() ((PIND & (1<<PD2))==0x00)#define k4() ((PIND & (1<<PD3))==0x00)#define k5() ((PIND & (1<<PD4))==0x00)#define k6() ((PIND & (1<<PD5))==0x00)#define k7() ((PIND & (1<<PD6))==0x00)#define k8() ((PIND & (1<<PD7))==0x00)const INT8Useg[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};INT8U seg11[]={0,0,0x40,0,0,0x40,0,0};INT8U ja;INT8U key=0xff;INT8U h,m,s,m1,d;INT16U y;void hour1(){if (++h>23) {h=0;day();} seg11[0]=seg[h/10];seg11[1]=seg[h%10];}void minute1(){if (++m>59){m=0;hour1();}seg11[3]=seg[m/10];seg11[4]=seg[m%10];}void second1(){if (++s>59){ s=0;minute1(); }seg11[6]=seg[s/10];seg11[7]=seg[s%10];}const INT8U Days1[]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};const INT8U Days2[]={0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};void year(){if (++y>9999) y=0;seg11[0]=seg[y/1000];seg11[1]=seg[y%1000/100];seg11[2]=seg[y%100/10];seg11[3]=seg[y%10];}void month1(){if (++m1>12){m1=0;year();}seg11[4]=seg[m1/10];seg11[5]=seg[m1%10];}void day(){ INT8U DAY;DAY=(( y%4==0 && y%100!=0 )||( y%400==0 ) ) ?Days1[m1]:Days2[m1];//判断闰年if(++d>DAY){ d=0;month1();}seg11[6]=seg[d/10];seg11[7]=seg[d%10];}//时间函数void time(){seg11[0]=seg[h/10];seg11[1]=seg[h%10];seg11[3]=seg[m/10];seg11[4]=seg[m%10];seg11[6]=seg[s/10];seg11[7]=seg[s%10];PORTA=0x00;PORTA=seg11[ja];PORTB=~(1<<ja);ja=(ja+1)&0x07;_delay_ms(5);}//日期void date(){ seg11[0]=seg[y/1000]; seg11[1]=seg[y%1000/100];seg11[2]=seg[y%100/10];seg11[3]=seg[y%10];seg11[4]=seg[m1/10];seg11[5]=seg[m1%10];seg11[6]=seg[d/10];seg11[7]=seg[d%10];//seg11[2]=seg11[5]=0x00;PORTA=0x00;PORTA=seg11[ja];PORTB=~(1<<ja);ja=(ja+1)&0x07;_delay_ms(3);}int main(){ INT8U ja=0;DDRA=0xff; PORTA=0xff;DDRB=0xff; PORTB=0xff;DDRD=0x00; PORTD=0xff;PIND=0x00;MCUCR=0X0A;//MCU 控制寄存器－ MCUCRGICR=0XC0; //通用中断控制寄存器－ GICRASSR=0x08;TCCR2=0x04;TCNT2=0;TIMSK=_BV(TOIE2)|_BV(TOIE0);d=26;y=2000;m1=2;h=m=s=12;sei();while(1){ time();if(k1())/{ while(k1()); hour1(); }if(k8()){ while(k8());while(2)//日期循环{date();if(k8()){while(k8());break;}}}}}ISR(TIMER2_OVF_vect){if( seg11[2]==0x40){seg11[2]=seg11[5]=0x00; }else{ seg11[2]=seg11[5]=0x40; second1();}}延时程序：1MS延时程序，LED显示程序用DL1MS: MOV R6,#14HDL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RET20MS延时程序，采用调用显示子程序以改善LED的显示闪烁现象DS20MS: ACALL DISPLAYACALL DISPLAYACALL DISPLAYRET四仿真图系统仿真图参考文献1、李朝青，单片机原理及接口技术，北京航空航天超大型出版社。

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基于单片机电子时钟设计

基于单片机电子时钟设计

基于单片机电子时钟设计电子时钟是一种利用单片机技术来实现精确时间显示的装置。

它可以准确地显示时间，并且可以根据需要进行闹铃功能等扩展。

接下来，我将详细介绍基于单片机的电子时钟设计。

首先，我们需要选择合适的单片机来实现电子时钟。

目前，常用的单片机有STC51系列、PIC系列、AVR系列等。

在选择单片机时，我们需要考虑其性能参数、价格以及开发环境等因素。

接下来，我们需要设计电子时钟的电路结构。

电子时钟的核心是单片机，通过连接显示屏、RTC（实时时钟）、按键以及扬声器等设备，来实现时间的显示、调整以及报警功能。

首先，我们需要选择合适的显示屏。

常用的显示屏有数码管、液晶显示屏、LED点阵等。

数码管和液晶显示屏可以直接连接到单片机的IO口，而LED点阵需要借助驱动芯片来完成控制。

其次，我们需要选择合适的RTC模块，以确保时钟的准确性。

RTC模块可以借助于DS1302等实时时钟芯片来实现。

同时，我们还需要连接按键，来实现对时钟进行调整的功能。

通过按键的组合操作，我们可以调整年、月、日、小时、分钟等时间参数。

此外，如果我们希望实现报警功能，我们还需要连接一个扬声器。

通过控制扬声器的开关，我们可以在设定的时间点播放报警铃声。

在硬件设计完成后，我们就可以进行软件开发工作了。

首先，我们需要编写主程序来初始化硬件设备，并进入主循环。

在主循环中，我们需要不断读取RTC模块的时间数据，并在显示屏上进行实时显示。

同时，我们也需要编写按键检测和处理的程序。

按键检测可以通过查询IO口的状态来实现，而按键处理则需要根据按键的值进行相应的功能调整。

如果需要实现报警功能，我们还需要编写报警处理的程序。

在设定的时间点，我们可以通过控制扬声器的开关来实现报警铃声的播放。

最后，我们需要进行整体的调试和测试工作。

通过不断地调整和优化程序，来确保整个电路和软件的正常运行。

总结起来，基于单片机的电子时钟设计包括硬件设计和软件开发两部分。

通过选择合适的单片机、显示屏、RTC模块、按键和扬声器等设备，并编写相应的程序，我们可以实现一个功能完善的电子时钟。

基于单片机电子时钟的设计与实现

基于单片机电子时钟的设计与实现

基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟，能够准确显示时间并能够进行设置和调整。

二、硬件设计1.时钟部分：采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分：使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分：设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分：采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能：通过按键可以设置当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

b.时间调整功能：通过按键可以调整当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

c.时间显示功能：通过数码管可以实时显示当前的时间。

2.代码实现以C语言为例，以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例：```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat，=(DS18B20<<i); // 读取数据位，存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0)，0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0)，0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0)，0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0)，0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现，可以实现一个基于单片机的电子时钟。

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要：电子时钟作为一种常见的时间显示装置，在现代社会中应用广泛。

本文设计了一款基于单片机的电子时钟，使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间，并通过数码管进行显示。

设计过程中，通过对单片机的编程和电路的连接，实现了时间的显示与调节功能，具有较高的准确性和稳定性。

该设计方案简单、实用，可用于各种场合。

关键词：单片机；电子时钟；DS1307；数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置，具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点，广泛应用于生活和工作中。

本文以单片机为核心，设计了一款实时准确的电子时钟，提高了时间的准确度和稳定性。

2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接，使得单片机可以获取到准确的系统时间，并通过数码管进行显示。

DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接，通过读取芯片中的时间寄存器，单片机可以获得当前的时间信息。

3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片，通过引脚与DS1307芯片相连。

单片机的P0口接到数码管的段选信号，P1口接到数码管的位选信号，通过控制这两个口的输出状态，可实现对数码管上显示的数字进行控制。

同时，为了使时钟可以正常运行，需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。

4.软件设计通过对单片机的编程，实现了以下功能：(1)初始化DS1307芯片，设置初始时间；(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器，将时间信息保存到单片机的RAM中；(3)根据当前时间信息，在数码管上显示对应的小时和分钟。

5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写，进行了调试与测试。

将初始时间设置为08:30，观察数码管上的显示是否正确，以及时间是否准确。

同时，通过手动调节DS1307芯片中的时间，检查单片机是否能正确获取时间，并进行显示。

6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟，通过单片机与DS1307芯片的连接和编程，实现了准确的时间显示功能。

简易电子时钟设计报告

简易电子时钟设计报告

简易电子时钟设计报告1. 引言电子时钟是一种用数字形式显示时间的时钟，广泛应用于日常生活中。

本文将介绍一种简易的电子时钟设计方案，包括硬件设计和软件实现。

该电子时钟采用数字LED显示屏，并通过开发板上的微控制器控制时间的显示。

2. 硬件设计2.1 硬件组成该电子时钟的主要硬件组成包括：- 数字LED显示屏：用于显示时钟的小时和分钟数。

该显示屏采用共阳极的数码管，每个数字有7个段可以点亮。

- 微控制器：使用STM32F103C8T6微控制器，具备足够的输入输出和处理能力。

- 调节按钮：用于调节时钟的小时和分钟数。

2.2 电路设计数字LED显示屏的每个段通过一个继电器和一个可控硅管来控制。

继电器通过微控制器的输出口来控制，可控硅管则通过脉宽调制（PWM）来控制。

微控制器通过GPIO口读取调节按钮的状态，根据按钮的操作来调整时钟的小时和分钟数。

同时，微控制器通过定时器中断来实现时钟的运行和显示。

电路设计如下图所示：![电子时钟电路设计图](clock_circuit_design.png)3. 软件实现3.1 开发环境本设计使用Keil MDK开发环境进行软件的编写和调试。

Keil MDK 是一款常用的嵌入式开发工具，提供了强大的代码编辑、编译和仿真功能。

3.2 时钟控制软件中定义了一个结构体`Time`，包含了小时数和分钟数的变量。

通过定时器中断，每隔一秒钟将时钟的秒数加一，并根据秒数的变化更新时钟的小时和分钟数。

具体实现如下：cstruct Time {int hour;int minute;int second;void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); time.second++;if (time.second >= 60) {time.second = 0;time.minute++;}if (time.minute >= 60) {time.minute = 0;time.hour++;}if (time.hour >= 24) {time.hour = 0;}}3.3 数字显示根据时钟的小时和分钟数，将数字转换成BCD码，然后通过GPIO 口控制数字LED显示屏的每个段点亮或熄灭。