下载文档原格式
基于AT89C51单片机的数字时钟设计摘要本文介绍一款由AT89C51单片机、DS1302时钟芯片、LCD1602字符液晶显示器构成的数字时钟的设计。
通过单片机对DS1302的读写操作，具有LCD1602液晶显示年月日、星期和时分秒的功能，并且具有调节年月日、星期和时分秒的功能。
关键词数字时钟；AT89C51单片机；DS1302时钟芯片0 引言数字时钟是一种利用集成电路技术实现对时、分、秒等进行数字显示的计时装置，广泛用于各种计时场合。
钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的便利，已成为人们日常生活不可或缺的必需品。
与传统钟表相比数字时钟具有良好的实时性和方便的扩展性。
经过一定的软硬件扩展可以实现诸如定时自动报警、市政路灯自动起闭控制、定时打铃等的功能。
因此，研究数字时钟的设计及其应用的扩展，有着非常现实的意义。
1 系统总体设计方案本文所设计的数字时钟由主控芯片、时钟模块、显示模块和键盘控制模块共4个功能模块组成，如图1所示。
主控芯片选用Atmel公司生产的AT89C51单片机，完成对其他三个功能模块的协调与控制，是系统的核心部分。
时钟模块采用美国DALLAS公司推出的高性能低功耗的实时时钟芯片DS1302，可以提供秒、分、时、日、月和年等信息，具有月末日期自动调节和闰年校正功能；提供主电源和备用电源双电源引脚，可以对后备电源进行涓流充电。
显示模块选用液晶显示器LCD1602，型号为OCM2X16A，为字符点阵式液晶模块，可以显示两行，每行十六个字符。
键盘控制模块由三个按键组成，用于时间的设定与调整。
2 硬件电路设计整个系统的组成如图2所示。
2.1时钟与复位电路单片机AT89C51和相关的外围元件组成时钟复位电路，其中18、19间外接12M晶振构成时钟电路，提供整机工作的时间基准；9脚为复位脚，具有上电复位及手动复位功能。
2.2 时钟模块时钟模块电路采用DS1302，可以提供数字时钟中的秒、分、时、日、月和年等信息。
安徽商贸职业技术学院毕业论文设计课题：基于AT89C51单片机的数字时钟设计系部：学制：专业：姓名：学号：2014 年XX月XX日摘要本设计以数字集成电路技术为基础、单片机技术为核心。
软件设计模块化结构、C语言编程。
系统通过带字库的LCD12864显示数据，通过4*4矩阵键盘控制显示文字、公历日期（年、月、日、星期）、时间（时、分、秒）文字反白、自定义字符、图片显示，可以通过键盘调整时间、日期,温度，同时按下键盘时，七段数码管显示相应键位的键位标识。
在内容安排上首先描述系统硬件工作原理，着重介绍了各硬件接口技术和各个接口模块的功能；其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
关键词：单片机、数字温度日历表设计引言仪器仪表的键盘显示系统，是实现通过键盘的控制，使LCD屏幕有相应的显示，广泛用于各个领域，如电脑、家电、数字仪器等，成为人们直观了解和控制仪器、设备的运行状态的重要依据，给人们的生活带了方便，成为现代人们生活、工作的必需品。
数字化显示系统告别了以前老式的监控和计算仪器、设置状态方式，给人们带来了极大的方便。
本设计是仪器仪表的控制显示模拟系统，所有的仪器仪表的控制显示系统都是以此为基础而扩展的。
因此，研究仪器仪表的控制显示系统及扩大其应用有着非常现实的意义。
本设计就是仪器仪表的控制显示系统简单的模拟和扩展应用。
1目录摘要 (1)引言 (1)1 设计要求 (4)1.1 基本要求 (4)1.2 发挥部分 (4)2 方案设计与论证 (4)2.1 控制部分方案论证 (4)2.2 显示部分方案论证 (5)3 系统框图及工作原理 (5)3.1 系统框图 (5)3.2 工作原理 (5)3.2.1硬件工作原理 (5)3.2.2软件工作原理 (6)4 硬件原理分析及设计 (6)4.1 单片机时钟电路 (6)4.2 单片机复位电路 (7)4.2.1复位电路的可靠性设计 (7)4.3 键盘电路 (8)4.4 显示电路 (8)4.4.1 LCD显示电路 (8)4.4.2七段数码管显示电路 (9)4.4 整体电路图 (10)4.5 系统硬件设计所需的元件 (12)5 软件设计 (12)5.1 软件总体设计及框图 (13)5.2 软件重要子程序设计及框图 (13)5.2.1显示部分 (13)5.2.2键盘扫描部分 (15)5.2.3时钟部分 (15)5.2.4延时部分 (17)6 硬件安装制作 (18)6.1 PCB板制作 (18)6.2 元件焊接 (18)结论 (19)参考文献 (21)1 设计要求1.1 基本要求1）开机LCD液晶屏幕显示“10级电子信息工程XXXX毕业设计”信息。
重庆信息技术职业学院毕业设计题目电子时钟的设计与实现选题性质： 设计□报告□其他院系电子工程学院专业电子信息工程技术班级 09 级（2）班学号学生姓名指导教师教务处制年月日20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。
而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。
在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。
关键字：数字电子钟、单片机、AT89C51、LED数码显示摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1数字电子钟的背景 (1)1.2数字电子钟的意义 (1)1.3数字电子钟的应用 (2)第2章整体设计方案 (3)2.1单片机的选择 (3)2.2单片机的基本结构 (4)第3章数字钟的硬件设计 (9)3.1最小系统设计 (9)3.2LED显示电路 (12)第4章数字钟的软件设计 (14)4.1系统软件设计流程图 (14)4.2数字时钟的仿真图 (20)4.3设计主程序 (21)第5章系统仿真 (23)5.1PROTUES软件介绍 (23)5.2电子钟系统PROTUES仿真 (23)第6章调试与功能说明 (22)6.1硬盘调试 (22)6.2系统性能测试与功能说明 (22)6.3系统时钟误差分析 (22)总结 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 数字电子钟的背景20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
基于AT89C51单片机电子时钟的设计摘要单片机是集CPU、RAM、ROM、定时、计数和多种接口于一体的微控制器。
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而51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
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,本文介绍单片机AT89C51结合74LS373设计时钟定时控制器实现的方案。
74LS373为三态输出的八组缓冲器。
本系统将单片机AT89C51内部时钟读出并通过七段数码管(LED)显示出来,通过按键设定的时间来改变系统的闹钟时间，单片机依据设定的时间来响铃，从而实现了系统的智能化。
关键词： AT89C51 电子时钟 74LS373AbstractMCU is a CP U、RAM、ROM、timing、co unting and mu ltip le interfaces in o ne microco ntro ller. In recent years, w ith the field o f co mp uter penetratio n in the co mmun ity and the develop ment o f large-scale integrated circuits, single-chip app licatio ns is stead ily mo ving toward dep th and 51 single-chip is the most typ ical and most representative o ne. Because o f its stro n g functio ns, small size, lo w po wer co nsump tio n, cheap, reliab le and easy to use and so o n, it is particularly suited to co ntro l systems and, mo re widely used in auto matic contro l, intelligent instruments, meters, data acq uisitio n, military p rod ucts, as well as ho useho ld app liances and o ther fields, This article describ es the design o f single-chip micro co mp uter AT89C51 co mb inatio n 74LS373 clock timing o f the p ro gram co ntro ller. 74LS373 tri-state o utp ut fo r the eight sets o f buffers . AT89C51 single-chip microco mp uter o f the system will read o ut the internal clock and thro ugh the LED d isp lay,thro ugh the b utto n to set thealarm clo ck to change the system time, single-chip b ased o n the time to set alarm clock p rocessing, thus realizing the intelligent system.Key words: AT89C51 MC U; Electro nic clock; 74LS373目录摘要 0Abstract 0目录 (1)第一章单片机概述 (2)1.1单片机的定义 (2)1.2单片机的特点 (2)1.3单片机的应用领域 (3)第二章MCS-51单片机简介 (5)2.1 MCS-51单片机结构及引脚说明 (5)2.2中央处理器(CPU)的结构 (7)2.3 AT89C51单片机的存储器 (9)第三章LED数码管及74LS373简介 (13)3.1 数码管的分类 (13)3.2 数码管的驱动方式 (13)3.3 数码管应用 (14)3.4 数码管使用的电流与电压 (14)3.5 74LS373简介 (14)第四章电子钟功能介绍 (15)4.1 系统功能介绍 (15)4.2 软件设计流程 (15)4.3 电子钟程序清单 (17)第五章电子钟软件实现仿真 (18)5.1 单片机模拟调试软件Keil (18)5.2 Proteus软件简介 (21)5.3 电子时钟仿真 (22)5.4 整机仿真及调试 (24)附录 (25)第一章单片机概述1.1单片机的定义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
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。
课程设计2：设计一个数字时钟。
要求如下：1.利用51开发板上LED数码管，LED灯，按键等设备，设计一个电子时钟。
2.电子钟使用4位数码管显示小时（24小时制）和分钟，秒可以使用LED灯或其他形式表现。
3.具有设置时钟功能，设置时间时，时间停止计时。
需要设置的位置数码管处于闪烁状态，如你想设置小时的数值时，显示小时的数码管需要处于闪烁状态，而显示分钟的数码管不可以处于闪烁状态，应处于正常显示状态。
4.按键可以选择独立键盘或矩阵键盘。
5.其他扩展功能（选做，能力强的可以做）：如闹钟，时制切换等。
一．key.c#include "reg52.h"#include "key.h"extern unsigned char min_flag ;//标志位，控制分数码管闪烁extern unsigned char hour_flag ;//标志位，控制时数码管闪烁extern unsigned char shi ;extern unsigned char fen ;unsigned char key_flag = 0;//标志位，有按键被按下unsigned char key_con = 0;//控制位，控制按键（K1）被按下/*独立按键P12连接到51单片机P1端口k1对应的端口为P1.3k2对应的端口为P1.2k3对应的端口为P1.1k4对应的端口为P1.0*/code unsigned char arr[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};unsigned char read_key(unsigned char key){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){if(!(key & 1)){return i+1;}key>>=1; //key = key >> 1 ;}return 0;}void key_scan2(void){unsigned char temp;//键盘扫描temp = key4_scan();if(temp){if(!key_flag){if(temp==4)//K1被按下{key_con++;if(key_con==1) //第一次按下调整小时的数值{hour_flag=1;min_flag =0;}else if(key_con==2) //第二次按下调整分的数值{hour_flag=0;min_flag =1;}else //第三次按下取消调整{hour_flag=0;min_flag =0;key_con = 0;}}if(temp == 3) //增加数值{if(hour_flag){shi++;if(shi>23){shi = 0;}}else if(min_flag){fen++;if(fen>59){fen = 0;}}}if(temp == 2) //减少数值{if(hour_flag){shi--;if(shi>250){shi = 23;}}else if(min_flag){fen--;if(fen>250) //非负数，减的时候不会小于0{fen=59;}}}}key_flag = 1;}else{key_flag = 0;}}/*扫描独立键盘，输入参数：无返回值：有键按下时：返回对应的数字没有按键：返回0*/unsigned char key4_scan(void){unsigned char temp;P1 = 0xf;if(P1 != 0xf)//有按键被按下{temp = P1 & 0xf;//1110return read_key(temp);}return 0;}unsigned char sub_key_scan(unsigned char key) {unsigned char temp;P1 = key; //判断第一行temp = P1 >> 4;if(temp != 0xf){return read_key(temp);}return 0;}/*矩阵键盘硬件连接：P13连接到51单片机P1端口P1.0对应P13的1脚P1.1对应P13的2脚P1.2对应P13的3脚……P1.7对应P13的8脚输入参数：无返回值：有键按下时：返回对应的数字没有按键：返回0*/unsigned char key16_scan(void){unsigned char temp;unsigned char i=0;P1 = 0xf0;if(P1 != 0xf0)//有按键被按下{for(i=0;i<4;i++)//用函数扫描4行{temp = sub_key_scan(arr[i]);if(temp){return temp+(i*4);}}}return 0;}二．Key.h#ifndef KEY_H#define KEY_Hunsigned char key4_scan(void); unsigned char key16_scan(void);void key_scan2(void);#endif三．Led_reg.c#include "reg52.h"/*P2连接位码，P2.0连接Q4B，P2.1连接Q3B，P2.2连接Q2B，P2.3连接Q1B P0端口连接段码，P0.0连接A，。
1.引言数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
一、题目基于AT89C51的新一代单片机多功能数字钟。
二、课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
（4）了解数字钟的组成及工作原理.四、课程设计要求(1)掌握AT89C51实验开发系统中的实验模块原理，画出电路原理图;；(2)综合运用实验模块，用C51开发设计具有一定功能的单片机控制系统，进行软、硬件设计及调试；(3)写出完整的设计任务书：课题的名称、系统的功能、硬件原理图、软件框图、程序清单、参考资料；（4）时间以60分为一个周期;电子钟的格式为：XX XX，由左向右分别为：分、秒。
完成显示由秒01一直加1至59，再恢复为00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢复00，有上电自动复位功能1．1 单片机发展历史：单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
基于AT89C51单片机的电子时钟设计摘要：本文介绍了AT89C51单片机控制162液晶显示屏的工作原理以及设计方法，利用ds1302芯片和162液晶屏以51单片机为主控芯片设计一个时钟电路，分为硬件设计与软件设计两个部分。
硬件设计主要是单片机、液晶和ds1302的接口设计；软件设计的主要部分是：单片机的端口初始化以及ds1302初始化，液晶显示屏的初始化，单片机驱动液晶屏的显示。
关键词：AT89C51单片机；162液晶显示屏；ds1302；LCD1 引言液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等许多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。
本文中详细介绍了基于AT89C51单片机控制下的162液晶屏显示设计，此设计基于da1302的时钟电路方便实用，电路设计简单。
2 硬件介绍2.1、AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能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反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁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。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
学号： 班级： 姓名：基于89C51单片机的电子闹钟设计一、设计要求（1）设计并实现一个具有计时功能的电子时钟系统，电子表的时间精确到秒，并可以显示年、月、日、时、分、秒。
（2）利用液晶显示器显示定时器的日期和时间。
（3）使用键盘进行设置时间和设置闹钟。
（4）定时时间到通过蜂鸣器报警和发光二极管闪烁通知，并持续60s 。
二、硬件设计（1）系统设计框图(2)选择硬件设备单片机:选择AT89C51;液晶显示器：具有16字符显示功能的1601 键盘:选择4行*4列的矩阵键盘 LED ：选择红色的发光二极管 E 2PROM ：X2545基本元件：蜂鸣器，电容，晶体振荡器 ，电阻，开关 电源：使用+5v 直流稳压源 基本模块的构成①时钟信号发生单元如右图2 利用晶振和电容以及单片机内部 电路，构成晶体并联振荡器，产 生12MHz 的时钟频率 ②复位电路如右图3利用一个简单的电容和按键实现*SI SO SCK CSR/S R/W E 单片机 89C51液晶显示蜂鸣器LED E 2PROM X2545 512*8bit键盘P2口P1口图1定时器系统框图数码管显示统P0口P3.0P3.6、P3.7基本模块图2时钟信号发生单元实现对系统的复位功能由此基本模块可以实现最小的单片机系统（3）电子时钟硬件原理图图4硬件电路原理电路（4）主要器件的原理①液晶显示原理液晶显示器种类繁多，按输出样式分为，图案式，数码式，点阵式。
本设计方案利用的是点阵式液晶显示器，而液晶驱动方式又和数码管驱动截然不同，虽然比数码管需要更小的工作电压，但是其结构所需要的扫描方式较数码管来说，是比较复杂的，而且输入输出数据速度慢，市场上是常用点阵式液晶驱动器的，常用的有1601、1602……，“16”代表显示字符共有几列，“01”、“02”代表输出字符共有几行。
下面是驱动1601的驱动方法。
驱动1601的一个很重要的方面就是液晶显示器的初始化，主要是利用控制、数据复用总线来输入指令，进行初始化。
