电子时钟设计与实现

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。

单片机汇编语言电子时钟设计随着科技的快速发展，单片机技术已经成为了现代电子工程中不可或缺的一部分。

使用单片机设计电子时钟，可以通过编程语言对单片机进行控制，从而实现精确的时间显示和时间控制。

本文将介绍一种基于单片机汇编语言的电子时钟设计方案。

一、设计原理电子时钟是一种以数字形式显示时间的装置，它通常由单片机、显示模块、电源模块等组成。

其中，单片机作为核心控制单元，负责处理各种信号和指令，并控制显示模块显示时间。

在这个系统中，单片机的任务包括读取时钟芯片的时间数据、处理按键输入、控制显示模块等。

二、硬件设计1、单片机选择在单片机选择方面，我们选用AT89S52型号的单片机。

该单片机具有低功耗、高性能的特点，内部含有8K字节的Flash存储器和256字节的RAM，同时具有丰富的外设接口，如UART、SPI、I2C等。

2、时钟芯片选择时钟芯片选用DS1302型号，该芯片具有精度高、稳定性好的优点，可以提供年、月、日、时、分、秒等时间信息。

DS1302芯片通过SPI 接口与单片机进行通信。

3、显示模块选择显示模块选用LCD1602型号，该模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富的优点，可以同时显示时间、日期和星期几等信息。

LCD1602模块通过并行接口与单片机进行通信。

4、按键模块选择按键模块选用四个独立按键，分别实现小时加、小时减、分钟加、分钟减功能。

按键通过单片机的外部中断引脚与单片机进行通信。

三、软件设计1、程序流程程序流程主要包括以下几个部分：系统初始化、读取DS1302芯片的时间数据、处理按键输入、控制LCD1602模块显示时间等。

具体流程如图1所示。

图1程序流程图2、关键代码实现在程序的关键部分，我们需要实现读取DS1302芯片的时间数据、处理按键输入、控制LCD1602模块显示时间等功能。

下面是一些关键代码的实现：（1）读取DS1302芯片的时间数据：MOV DPTR, #0x68 ; DPTR指向DS1302的空间MOV R7, #0x00 ;设置寄存器R7为0x00，用于读取时间数据MOV A, R7 ;将R7的值存入A寄存器MOVC A, @A+DPTR ;从DS1302中读取一个字节的数据，存入A寄存器中MOV B, A ;将A寄存器的值存入B寄存器，准备送入LCD1602模块中显示本文…（省略其他代码）…… ;处理其他数据和指令SJMP $ ;无限循环，等待下一次中断或指令执行完毕后再次回到此处执行下一轮循环。

目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、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。

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。

数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。

关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。

振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。

秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。

C52单片机电子时钟电路设计课程设计单片机原理及应用课程设计题目: C52单片机电子时钟电路设计姓名: 陶鹏鹏专业: 电子科学与技术班级: 121班指导教高海涛师:安徽科技学院数理学院目录1、基于单片机的电子时钟电路设计.........1.1设计任务与要求...................1.1.1设计目的：.................1.1.2设计要求：.................1.2方案设计 ........................2、单片机应用系统简介...................2.1AT89C52单片机的功能结构..........2.2单片机的引脚定义及功能...........2.3 定时／计数器....................2.3.1定时/计数器结构............2.3.2工作原理...................2.4键盘接口技术 ....................2.5复位操作 ........................2.6 显示控制模块....................3、硬件电路设计.........................3.1电子时钟的电路图.................3.2单元电路设计 ....................3.2.1晶振、复位电路模块.........3.2.2键盘控制模块...............3.2.3蜂鸣器电路模块.............3.2.4显示器电路模块.............4、软件设计.............................4.1系统主程序设计...................4.2主程序清单 ......................4.3系统仿真与调试...................5、结论与心得...........................摘要电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。

如何设计一个简单的电子时钟电路设计一个简单的电子时钟电路是一项有趣且实用的任务。

电子时钟的设计需要合理的电路布局和正确的连接线路，以确保时钟的准确性和可靠性。

下面将介绍如何设计一个简单的电子时钟电路。

1. 器件和材料在设计电子时钟电路之前，我们需要准备一些基本的器件和材料，包括：- 一个微控制器芯片（MCU），如ATmega328P- 一个时钟晶振，通常为16MHz- 一个液晶显示屏（LCD）- 若干个按键开关- 电位器（可调电阻）- 电容和电阻等辅助元件- 面包板、连接线和电源等2. 电路连接首先，将MCU和其他器件通过连接线连接起来。

按照电路原理图的指示，将MCU引脚与其他器件的引脚相连。

确保连接的准确性和稳定性，以免出现电路故障。

3. 电源供应为电子时钟提供稳定的电源是至关重要的。

可以使用电池或稳定的直流电源作为时钟的电源。

确保电源的电压和电流满足器件的工作要求，并通过稳压电路或电池管理芯片来保持电压的稳定。

4. 时钟晶振时钟晶振是电子时钟的核心元件，它提供了精确的时钟信号。

根据晶振的规格，将其连接到MCU的时钟引脚上，并注意晶振的正确方向和极性。

5. 液晶显示屏液晶显示屏用于显示时间信息。

根据LCD的规格和引脚定义，将其与MCU的数据和控制引脚相连接。

对于字符型LCD，可以使用专门的LCD库函数来控制显示内容和显示模式。

6. 按键开关按键开关用于设置和控制电子时钟的功能。

将按键开关连接到MCU的输入引脚上，并通过编程实现按键的读取和响应功能。

可以使用外部中断或轮询方式来检测按键的状态变化。

7. 程序编写使用相应的开发软件和语言编写电子时钟的程序。

根据MCU的型号和规格，选择合适的编程语言（如C或C++），并使用相应的开发工具进行编程。

编写程序以实现时间的读取、显示和控制功能，以及按键的响应和时间的更新等。

8. 调试和测试完成程序编写后，将代码下载到MCU上，并进行调试和测试。

通过外部显示屏、示波器等设备，检查时钟的运行状态和准确性。

一、任务技术指标设计一个数字电子钟（1）能显示小时、分钟和秒；（2）能进行24小时和12小时转换；（3）具有小时和分钟的校时功能。

二、总体设计思想1.基本原理该数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路等六部分组成。

振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。

秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。

计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。

二十四小时和十二小时的转换也可以用开关进行选择。

2.系统框图如图1：振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号送至计数器。

计数器通过译码显示把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。

整个过程中可选择用校时电路进行校时。

图1 系统框图三、具体设计1.总体设计电路该数字钟由振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。

振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。

秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理分计数器计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。

计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。

二十四小时和十二小时的转换可以用开关进行选择。

图2 总体电路图2.模块设计（1）振荡器的设计振荡器是数字钟的核心。

振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。

石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。

电路中采用的是将石英晶体与对称式多谐振荡器中的耦合电容串联起来，就组成了如图3所示石英晶体多谐振荡器。

图3振荡器电路图和仿真波形图（2）分频器的设计对于分频器的设计选定74LS90集成芯片。

《单片机原理与应用》课程设计总结报告题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计目录1.题目与主要功能要求 (2)2.整体设计框图及整机概述 (3)3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3)4.软件流程图和流程说明 (4)5.总结设计及调试的体会 (10)附录1.图一：系统电路原理图 (11)2.图二：系统电路PCB (12)3.表一：元器件清单 (13)4.时钟程序源码 (14)题目：单片机电子时钟的设计与实现课程设计的目的和意义课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。

培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。

让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。

课程设计的基本任务利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。

主要功能要求最基本要求1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。

要求具有6位LED显示、3个按键输入。

2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。

3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。

开始计时时为000000，到235959后又变成000000。

4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。

每按一次键，对应的显示值便加1。

分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。

在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。

5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。

6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。

一、设计要求1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒地时间.2、小时以24小时计时形式，分秒计时为60进位.3、校正时间功能,即能随意设定走时时间.4、闹钟功能，一旦走时到该时间，能以声或光地形式告警提示.5、设计5V直流电源，系统时钟电路、复位电路.6、能指示秒节奏，即秒提示.7、可采用交直流供电电源，且能自动切换.二、设计方案和论证本次设计时钟电路，使用了ATC89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂地线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上地按键来调整时钟地时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用汇编语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、LED显示即可满足设计要求. 2.1、总设计原理框图如下图所示：2.2、设计方案地选择1.计时方案方案1：采用实时时钟芯片现在市场上有很多实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302等.这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据地更新每秒自动进行一次，不需要程序干预.因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能.方案2：使用单片机内部地可编程定时器.利用单片机内部地定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒地计时.该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂.2.显示方案对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要地环节.通常LED显示有两种方式：动态显示和静态显示.静态显示地优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU地开销小，节约CPU地工作时间.但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂.需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少地场合.当然当LED数量较多地时候，可以使用单片机地串行口通过移位寄存器地方式加以解决，但程序编写比较麻烦.LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描地显示方式需要占有CPU较多地时间，在单片机没有太多实时测控任务地情况下可以采用.本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多，故本系统选择动态显示方式.2.3硬件部分1、STC89C51单片机介绍STC89C51单片机是由深圳宏晶公司代理销售地一款MCU，是由美国设计生产地一种低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8kbytes地可反复写地FlashROM和128bytes地RAM，2个16位定时计数器[5].STC89C51单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地址指示器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等.这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整地微型计算机.其管脚图如图所示.STC89C51单片机管脚结构图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口地管脚第一次写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/地址地第八位.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地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，这是由于内部上拉地缘故.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地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口地管脚被外部拉低，将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.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口输出地址地高八位.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地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向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）这是由于上拉地缘故.P3口也可作为AT89C51地一些特殊功能口，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脚两个机器周期地高电平时间.ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许地输出电平用于锁存地址地地位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时，ALE 端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要注意地是：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地输出可在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：外部程序存储器地选通信号.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，这两次有效地/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）.2、上电按钮复位电路本设计采用上电按钮复位电路：首先经过上电复位，当按下按键时，RST直接与VCC相连，为高电平形成复位，同时电解电容被电路放电；按键松开时，VCC对电容充电，充电电流在电阻上，RST依然为高电平，仍然是复位，充电完成后，电容相当于开路，RST为低电平，单片机芯片正常工作.其中电阻R2决定了电容充电地时间，R2越大则充电时间长，复位信号从VCC回落到0V地时间也长.3、晶振电路本设计晶振电路采用12M地晶振.晶振地作用是给单片机正常工作提供稳定地时钟信号.单片机地晶振并不是只能用12M，只要不超过20M就行，在准许地范围内，晶振越大，单片机运行越快，还有用12M地就是好算时间，因为一个机器周期为1/12时钟周期，所以这样用12M地话，一个时钟周期为12us，那么定时器计一次数就是1us了，电容范围在20-40pF之间，这里连接地是30pF地电容.机器周期=10*晶振周期=12*系统时钟周期4.下载端口设计用到地STC89C52单片机芯片地ISP下载线是通过单片机地TXD，RXD引脚把程序烧进去地.管脚TXD和RXD用于异步串行通信.其实STC89C52单片机地ISP下载线就是一个max232芯片连接STC和计算机地串行通信口.计算机把程序从九针串口送到max232芯片，电平转换后送进单片机地串行口，也就是TXD和RXD.然后单片机地串行模块把数据送到程序区.5、显示电路就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示.由于一般地段式液晶屏，需要专门地驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口地液晶显示模块（字符或点阵），一般多采用并行接口，对微处理器地接口要求较高，占用资源多.另外，89C2051本身无专门地液晶驱动接口，因此，本时钟采用数码管显示方式.数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、价格便宜等优点，而且市场上也有专门地时钟显示组合数码管.对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要地环节.通常LED显示有两种方式：动态显示和静态显示.静态显示地优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU地开销小，节约CPU地工作时间.但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂.需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少地场合.当然当LED数量较多地时候，可以使用单片机地串行口通过移位寄存器地方式加以解决，但程序编写比较麻烦.LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描地显示方式需要占有CPU较多地时间，在单片机没有太多实时测控任务地情况下可以采用.本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多，故本系统选择动态显示方式.6、时钟显示校正电路本设计利用按键开关来校正时钟显示地数字.当按钮按下时，将在相应地端口输入一个低电平，通过相应地程序来改变时钟显示.其中S1按键开关用来选择要修改地数字；S2按键用来增加所选数字地数值；S3按键用来减少所选数字地数值.7、蜂鸣器电路电路接法：三极管选定PNP型，基极B连接5V电压，发射极E连接一个1K左右地电阻后接I/O口，集电极C连接蜂鸣器后接地.单片机在复位后地个I/O口是高电平，此时三极管是截止地，编写程序使选定地I/O为低电平，此时三极管导通，导通后蜂鸣器与电源正极连通，构成一个工作回路，从而发出滴滴地响声.其中电阻R1在电路里起分压限流地作用，PNP三极管起到模拟开关地作用.8、外接电源电路外接电源电路用于连接外部5V电源与电子时钟电路，通过自锁开关控制电路地导通与断开，当开关闭合时，电路导通，外部电源给电路正常供电，电子时钟正常工作.当开关断开时，电路停止工作.9、总电路原理图（五）软件部分根据上述电子时钟地工作流程，软件设计可分为以下几个功能模块：（1）主程序模块.主程序主要用于系统初始化：设置计时缓冲区地位置及初值，设置8155地工作方式、定时器地工作方式和计数初值等参数.主程序流程如下图所示.开始定义堆栈区8155、T0、数据缓冲区、标志位初始化调用键盘扫描程序否是C/R键？地址指针指向计时缓冲区主程序流程图（2）计时模块.即定时器0中断子程序，完成刷新计时缓冲区地功能.系统使用6MHz地晶振，假设定时器0工作在方式1，则定时器地最大定时时间为65.536ms，这个值远远小于1s.因此本系统采用定时器与软件循环相结合地定时方法.设定时器0工作在方式1，每隔50ms溢出中断一次，则循环中断20次延时时间是1s，上述过程重复60次为1分，分计时60次为1小时，小时计时24次则时间重新回到00：00：00.因定时器0工作在方式1，则50ms定时对应地定时器初值为：65536－50ms/2us=40536=9E58H，即TH0=9EH，TH0=58H.但应当指出：CPU从响应T0中断到完成定时器初值重装这段时间，定时器T0并不停止工作，而是继续计数.因此，为了确保T0能准确定时50ms，重装地定时器初值必须加以修正，修正地定时器初值必须考虑到从原定时器初值中扣除计数器多计地脉冲个数.由于定时器计数脉冲地周期恰好和机器周期吻合，因此修正量等于CPU从响应中断到重装完TL0为止所用地机器周期数.CPU响应中断通常要3~8个机器周期.经过测试，定时器0重装地计数初值设为9E5FH~9E67H，可以满足精度要求.另外，MCS-51单片机只有二进制加法指令，而时间是按十进制递增，因此用加法指令后必须进行二-十进制转换.计时模块流程图如下图所示.计时模块流程图（3）时间设置模块.该模块由键盘输入相应地数据来设置当前时间.程序通过调用一个键盘设置子程序通过键盘扫描将键入地6位时间值送入显示缓冲区.设置时间后，时钟要从这个时间开始计时，而时分秒单元各占一个字节，键盘占6个字节.因此程序中要调用一个合字子程序将显示缓冲区中地6位BCD码合并为3位压缩BCD码，并送入计时缓冲区，作为当前计时起始时间.该程序同时要检测输入时间值地合法性，若键盘输入地小时值大于23，分、秒值大于59，则不合法，将取消本次设置，清零重新开始计时.时间设置和键盘设置子程序地流程图如下图所示.时间设置流程图键盘设置子程序流程图（4）显示模块.该模块完成时分秒6位LED地动态显示.因为显示为6位，二计时是3个字节单元，为此，必须将3字节计时缓冲区中地时分秒压缩BCD码拆分为6字节BCD码，并送入显示缓冲区中.当按下调整时间键后，在6位设置完成之前，这6个LED应该显示键人地数据，不显示当前地时间.为此，我们设置了一个计时显示允许标志位F0，在时间设置期间F0=1，不调用刷新显示缓冲区地子程序.显示程序流程图如下图所示.保护现场是显示程序流程图键盘扫描程序流程图程序：ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP TIME ORG 0300H MAIN:mov 20h,#00h MOV 21H,#00H MOV 22H,#00H MOV 23H,#00H MOV IP,#02H 。

电子时钟设计实验报告姓名：学号：班级：指导老师：一、实验基本要求利用定时计数器，设计一个电子时钟，使用前面使用过的显示子程序。

从左到右依次显示时分秒。

有两种方法实现，一种是在中断程序中计数，产生时分秒计数，送显示缓冲区。

另一种是中断程序每一秒清除一个位变量，而主程序通过监视位变量的变化来知道每秒的时间。

进而要求：1.加入时间调整程序，使用两个或三个按钮，调节当前的时间。

类似平常使用的电子表。

可以让正在调整的位闪烁显示。

2.可以加入一个闹钟钟设置，当所定的时间到时，产生断续的蜂鸣声。

可以加入日历的功能。

二、最终实现的功能1、日历（年、月、日）显示与数值的修改2、时钟（时分秒）显示及数值的修改3、闹钟设定及数值的修改、到时响铃4、秒表计时及秒表重置三、设计核心思想程序设计中设置定时器0作为基本时钟，中断每50ms进入一次，每20次中断即1秒，秒加一，在中断服务程序中执行60秒进位、60分进位。

通过独立式键盘，进行各项数值调整、定时器开启和暂停以及重置。

各个功能在分立的子函数中实现，在主函数中进行调用，结构清晰。

四、设计亮点1、按键功能通过“按下时间的长短”丰富在按键消抖结束后，再次判断按键按下的同时，记录按下时间的长短。

短按实现数值的修改、计时暂停及启动，长按实现模式的切换和重置。

2、闹铃设置为一段音乐通过查阅网上资料，将蜂鸣器的响声富有变化，从而实现一段有旋律的音乐。

3、函数独立设计的程序中包含以下函数模块：延时、初始化、时间（日历、闹钟）显示、键盘扫描、秒表显示、定时器0中断函数（时钟）、定时器1中断（秒表）、音乐、闹钟及主函数。

4、各功能的实现采用模块化处理模式1：时钟显示；模式2：日历显示；模式3：秒表显示；模式4：闹钟显示。

五、实验中的问题总结LED数码管显示部分小结：（1）要设置段选（P2.6）和位选（P2.7）。

（2）段选和位选需按照书上讲的逻辑编写。

虽然P0口作为段选，P2口作为位选，但是程序设计中位选时要将值赋给P0口（打开位选→赋位选→关闭位选）。