AT89C51单片机电子时钟设计资料

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基于51单片机的电子时钟

基于51单片机的电子时钟

1、电子闹钟的硬件系统框架:设计出电子闹钟的基本整体框架。

2、电子闹钟的电源设计:采用交直流供电电源。

电子钟一般采用数码管等显示介质,因而必须以交流供电为主,以直流电源为后备辅助电源。

3、电子闹钟的主机电路设计:主要有1)系统时钟电路设计:对时间要求不是很高,只要能使系统可靠起振并稳定运行就行。

2)系统复位电路设计:本系统采用的是RC复位方式3)按键与按钮电路设计:按键与按钮电路设计中关键要考虑的就是按键的去抖动问题。

本系统采用软件去抖。

考虑到对时和设定闹铃时间操作的使用频率不高,为了精简系统和降低成本,本系统只设置两个按键。

a)SET键,对应系统的不同工作状态,具有3个功能:在复位后的待机状态下,用于启动设定时间参数(对时或定闹);在设定时间参数状态而且不是设定最低位(即分个位)的状态下,用于结束当前位的设定,当前设定位下移;在设定最低位(分个位)的状态下,用于结束本次时间设定。

b)+1键,用于对当前设定位进行加1操作。

4)闹铃声光指示电路设计:本系统采用声音指示,关键元件是蜂鸣器。

4、电子闹钟的显示电路设计:设计一个由LED数码管组成的显示电路,显示采用共阳极数码管,其目的是为了简化限流电路的设计和实现亮度可调的要求。

一功能模、设计指标:1. 显示时、分、秒。

2. 可以24小时制或12小时制。

3. 具有校时功能,可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。

校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。

4. 具有正点报时功能,正点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

5. 为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。

二、设计要求:1. 画出总体设计框图,以说明数字钟由哪些相对独立的块组成,标出各个模块之间互相联系,时钟信号传输路径、方向和频率变化。

并以文字对原理作辅助说明。

2. 设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。

3. 选择合适的元器件,在面包上接线验证、调试各个功能模块的电路,在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。

AT89C51中文资料

AT89C51中文资料

A T89C51中文资料A T89C51是美国A TMEL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A TMEL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位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大A T89C51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产品指令系统完全兼容·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·6个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式功能特性概述:A T89C51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,A T89C51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。

空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

A T89C51方框图引脚功能说明·Vcc:电源电压·GND:地·P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I /O 口,也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL 逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。

AT89C51单片机电子时钟的设计

AT89C51单片机电子时钟的设计

AT89C51单片机电子时钟的设计1.硬件设计首先,我们需要选择合适的外设硬件进行设计。

以下是一些常见的硬件组件:-AT89C51单片机-蜂鸣器-DS1302时钟模块-按键开关和对应的电阻液晶模块的连接方式如下:-VSS->GND-VDD->VCC-V0->电位器-RS->P0.7-R/W->P0.6-E->P0.5-DB0-DB7->P2.0-P2.7蜂鸣器的连接方式如下:-正极->P3.0-负极->GNDDS1302时钟模块的连接方式如下:-VCC->VCC-GND->GND-CE->P1.7-IO->P1.6-SCLK->P1.5按键开关的连接方式如下:-第一个按键->P3.1-第二个按键->P3.2-第三个按键->P3.32.软件设计在软件设计方面,我们将使用C语言编程来编写程序。

首先,我们需要定义和初始化必要的变量,例如小时、分钟和秒钟等计时变量。

然后,我们需要编写一个初始化函数来配置单片机的各种外设和寄存器。

在这个函数中,我们需要设置计时器/计数器、I/O口和中断等。

接下来,我们需要编写一个定时器中断函数,来更新计时变量并实现计时功能。

我们可以使用定时器中断来定期更新秒钟,并在需要时更新小时和分钟。

在主循环中,我们需要编写代码来控制液晶模块、蜂鸣器和按键开关等外设。

通过液晶模块,我们可以实现显示时间的功能。

通过蜂鸣器,我们可以实现头每秒发出一次滴答声的功能。

通过按键开关,我们可以实现设置时间的功能。

3.程序实现以下是AT89C51单片机电子时钟的程序框架:```c#include <reg51.h>#include <intrins.h>//定义和初始化计时变量unsigned char second = 0;unsigned char minute = 0;unsigned char hour = 0;//初始化函数void ini//配置计时器/计数器,设置定时器中断//配置I/O口和中断等//...//定时器中断函数//更新计时变量//...//主函数void mai//初始化init(;//主循环while (1)//控制液晶模块//控制蜂鸣器//控制按键开关//...}```在具体的代码实现中,我们需要根据液晶模块、蜂鸣器和按键开关等外设的具体规格和功能来编写相应的代码。

基于AT89C51单片机的数字钟设计

基于AT89C51单片机的数字钟设计

随着 电子 技术 的 飞速 发展 ,以单 片机 为核 心设
口的 四位作为显示器各位 的片选 信号 ,另 四位作 为键 盘扩展 口使用 ,采用一个频率为 1 1 . 0 5 9 2 MI - I z的晶振 构成时钟 电路 ,系统原理如 图 1 所示 。
计 的数 字钟 越 来 越 受 到人 们 喜 爱 。 因其 具 有 功 能 强 、体积 小 、功 耗 低 、价 格 便 宜 、工 作 可 靠 等 特
准 ,暂停 等功 能 ,计 时准确 ,功 能完 善 。
1 系统 框 图 简 介
系统设计 中用 到 A T 8 9 C 5 1 单 片机 的部分 功能 :
3 系统 主 程 序 流 程 图
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e AT 8 9 C 5 1 mi c r o c o n t r o l l e r a s t h e c o r e c o mp o n e n t s a n d o t h e r p e r i p h e r a l c i r c u i t a n d t h e c o r r e s p o n d —
杨 建成
( 台州学 院 物理与 电子工程学院 ,浙江 台州 3 1 8 0 0 0 )
摘要 :文章介绍 了采 用 A T 8 9 C 5 1单 片机为核心部件 以及 其他 外围电路 、相应接 口进行数字钟的设计 与实现。结 果显示用单 片机 来设计数 字钟 ,软件 实现各种功能 比较方便 ,结构 简单 ,精度 高、性 能稳 定。 关 键 词 :单片机 ;数 码管 ;按 键开关 ;设计
YAN G J i a n c h e n g

基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计_毕业设计

基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计_毕业设计

本科毕业设计(论文)基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计AT89C51 SCM-BASED ELCTRONICDESIGN CALENDAR学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师年月日摘要本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。

系统以AT89C51单片机为控制器,以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。

万年历采用直观的数字显示,可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,还具有时间校准等功能。

此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。

关键字AT89C51;电子万年历; DS1302目录第一章引言................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1课题研究的背景 (1)1.2课题的研究目的与意义 (1)1.3课题解决的主要内容 (1)第二章系统的总体设计 (2)2.1系统方案的构想与确定 (2)2.2 器件的选用 (2)2.2.1单片机的选择 (2)第三章系统硬件的设计 (4)3.1系统硬件电路设计 (4)3.1.1系统硬件框图 (4)3.1.2 AT89C51单片机 (4)3.1.3 8位移位寄存器74LS164(串行输入,并行输出) (8)3.1.4 ds1302 (12)第四章系统的软件设计 (15)4.1 主程序 (15)4.2 从1302读取日期和时间程序 (16)4.3系统源代码 (16)第五章 PROTEUS使用 (29)5.1编程环境PROTEUS (29)5.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计 (29)5.3用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 (33)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录............................................................................................................... 错误!未定义书签。

电子钟课程设计

电子钟课程设计

唐山学院单片机原理课程设计题目电子钟课程设计系(部)智能与信息工程学院班级13级轨道交通姓名刘文雪学号4130221110指导教师薛雅丽2016年1月18日至1月22日共1周2016年1月22日摘要本设计是数字电子钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机数字电子钟。

电子钟设计可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。

数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。

若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。

若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

另外,AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。

AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响,进—步可以扩充控制电器的启停。

设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。

采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态,分别为:K1、设置时间和闹钟的分钟;K2、设置小时以及设置闹钟的开关;K3、设置分钟和闹钟的小时;K3、设置完成退出。

课设准备中我根据具体的要求,查找资料,然后按要求根据已学过的时钟程序编写程序,依据程序利用proteus软件进行了仿真试验,对出现的问题进行分析和反复修改源程序,最终得到正确并符合要求的结果。

设计完成的数字电子钟达到课程设计的要求,单片机复位以后,自动进入计时状态,起始于00时00分00秒,能完成时间和闹钟的设定,在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音,持续一分钟。

基于AT89C51单片机定时闹钟设计

基于AT89C51单片机定时闹钟设计

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。

基于单片机AT89C51的时间/位移换向控制器设计

基于单片机AT89C51的时间/位移换向控制器设计

后 , 过引脚 V 2 口输 出一个启 动信号 , 动另一组 开 通 s端 来启 始工作 , 从而完成一次换 向工作周期。反之亦然 , 而复始。 周
1 3 做位移换 向器的工作原理 .
脚 1234 出 , 、、. 送 以供外部其它电路使用 ; 直流供电时 , 当用
引脚 l2 34则 变为 输入端 , 入 的 1V直流 电压 经稳压 、. 、 输 2
套控制 电路 , 再配 以位移传 感器或时间继 电器。 目前市场上 现有 的时 间继 电器虽然 可以用多个 组合来满 足一些使用场 合的要求 , 但仍存 在着重复计 时误差大 , 稳定可靠 运行性不 高, 使用不方便灵 活等问题 。为此 , 笔者研 发 了以单片机为
核心组成的时间/ 位移换 向控制器 S WHX-1该系统具有成 , 本低等特点 , 可完全且克服 以上不足。
文献标识码 : A
O 引言
在实际生产过程中 , 常常要用到具有 自 动换 向功能的控 制部 件 , 如机械加工 中的往返运行 ( 位移 )直流电源 的正反 , 向 出, 输 电动机 的正 反转运行等现 象, 都是 当正 向( 或反 向)
运行到一定 时 间或一定 位置 时 , 自动换 为反 向 ( 或正 向) 运 行, 周而复始的过程。实现这一 过程 的 自动化 , 就是设 计一
P ~P , 1 4 可外 接 4个 时 间继 电器 或 4个 行程 开关 以弥 补。 P和 P 1 3为正向组 ,2和 P P 4为反 向组。
收稿 日期 :o 6 O 8 作 者 20 —1 —O 于松林 男 4 1岁 工程师
后再供 给内部 电路, 该方 式可省 去交流 电源 , 但要注 意将引
脚 1 、3置 于悬空状态 。 41

毕业设计31单片机AT89C51

毕业设计31单片机AT89C51

一、摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以极其高的性价比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很快。

单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。

在我国,单片机已被广泛应用于工业自动化控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。

在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。

汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵(如16×16点阵),将点阵文件存入ROM,形成新的汉字编码;而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句,提取相应的点阵进行汉字显示。

本设计由单片机AT89C51的P0口传送数据,P1口和P0口配合选择所要显示的行,P2口和P0口配合选择所要显示的列。

再由8×8点阵LED显示器及其他一些外围电路显示所要求的显示的点阵式汉字、图形以及动画。

其中的汉字编码由Zimo221应用程序提取。

关键词:单片机,LED显示器IntroductionThe single chip Microcomputer has been published since the 20thcentury 70's, compared to is valued people's and the attention by the extremely high natural price, therefore application very broad, the development is very quick. The single chip Microcomputer is the volume small, the weight light, the antijamming ability strong, is not high to the environment request, price inexpensive, reliability high, flexibility good, the development is easy. General engineers and technicians after study related monolithic integrated circuit knowledge, also can depend upon the single chip Microcomputer system which own strength develops hoped, and may obtain the highereconomic efficiency. Because of this, in our country, the single chip Microcomputer widely has been applied in the industrial automation control, the automatic detection, the intelligent measuring appliance, the domestic electric appliances and so on each aspect. In the modern industry control and in some intellectualized instrument measuring appliances, more and more many places need to use the lattice graph monitor to demonstrate the Chinese character. The Chinese character display mode is first according to the Chinese character which needs withdraws the Chinese character lattice (for example 16×16 lattice), stores the lattice document ROM, forms the new Chinese character code; But when use needs first according to the new Chinese character code composition sentence, then acts according to the new code by MCU to withdraw the corresponding lattice to carryon the Chinese character demonstration.The single chip Microcomputer controls the LED lattice demonstration at present extremely to be widespread in the public place application. For example the station starts out the time toinstruct that, the stock hall stock price display panel, the market active billboard, waits for a plane the hall to take off timetable and so on.The lattice demonstrated the characteristic is the size, the shape and the color which may defer to needs carries on the combination ,realizes each kind of language and the graph change with the monolithic integrated circuit control, achieves the advertisement spropaganda and the prompt goal.This design single chip Microcomputer AT89C51 8×8 lattice LED monitor and other some periphery electric circuit composition lattice type Chinese character, graph.Key word: The single chip Microcomputer, LED monitor二、项目概述和设计思路1、项目概述2、设计思路(1)硬件系统根据设计要求,硬件电路设计框图如下图所示,硬件电路结构初步设想由以下6部分组成:时钟电路、复位电路、单片机、行驱动电路、列驱动电路和点阵显示模块电路。

(完整word版)51单片机数字钟

(完整word版)51单片机数字钟

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。

51单片机电子时钟课程设计

51单片机电子时钟课程设计

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 。

基于89C51单片机电子数字时钟的设计本科毕业论文

基于89C51单片机电子数字时钟的设计本科毕业论文

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。

智能定时闹钟设计-毕业设计

智能定时闹钟设计-毕业设计

智能定时闹钟设计学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:学习和巩固单片机技术、电子技术、传感器技术及智能仪器等知识,使对已学过的基础知识能有更深入的理解,并融会贯通。

学会独立思考、独立工作,培养一定的自学能力和独立分析问题能力,以及增强系统地运用已学理论知识去解决实际问题的能力,同时培养成良好的科学态度和严谨的设计习惯本设计采用单片机AT89C51作为核心元件,12MHZ晶振,由P0口输出所要显示的字形段码,由P2口输出字位信号。

在其基础上扩展外围芯片与电路,附加时钟电路及LED 电路。

LED采用共阴极接法,低电平有效选中相应的LED。

单片机具有集成度高、功能强、通用性好、特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点,所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。

为了进一步的熟悉并掌握单片机的应用及开发,认真的做好此次课程设计非常必要。

一个单片机的定时闹钟系统离不开软件和硬件,硬件是软件的依托,软件是硬件的内核。

设计硬件电路时应该先设计一个单片机的最小系统,它是单片机应用系统的设计基础,然后在此基础上添加外围器件,如显示器、按键等构成闹钟的硬件电路图。

在设计应用程序时遵循模块化的设计方法,在明确了设计方向之后按照分成的几大模块分别画出流程图,然后根据流程图写出程序,在每个模块编写好之后分别调试、修改、完善。

最后在主程序下调用再次调试、修改。

通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制和定时器和中断编程的基本方法,从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。

关键词:定时闹钟系统传感器技术智能仪器阴极接法Smart timer alarm clock designAbstract:Learning and consolidation of the knowledge of microcomputer technology, electronic technology, sensor technology and intelligent instruments, and have learned the basics to have a more in-depth understanding and mastery. Learn to think independently, work independently, develop self-learning ability and independent analysis of capacity and enhancing the system the ability to use theoretical knowledge to solve practical problems, while cultivating a good scientific attitude and a rigorous design habits.This design uses AT89C51 microcontroller as the core component, 12MHZ crystal, shaped segment code to be displayed by the P0 port output signal from the P2 port output word. Expansion on the basis of the peripheral chips and circuits, additional clock circuit and the LED circuit. LED common cathode connection, active-low select the appropriate LED.Microcontrollers, high integration, functionality, versatility, its low energy consumption, cheap, high reliability, strong anti-interference ability and ease of use and other unique advantages, so the microcontroller is now widely applied to household appliances, electrical and mechanical products, children's toys, robots, office automation products and other fields. In order to further familiar with and master MCU application and development of very necessary to do the course design.A single-chip timing alarm system can not be separated from the software and hardware, hardware, software, relying on software is the core of the hardware. Should the design of hardware circuit design the minimum system of a single-chip microcomputer application system design basis, and then on this basis, to add peripheral devices such as displays, buttons, etc. constitute the hardware schematic of the alarm clock. Follow a modular design approach in the design of the application.Keywords: timing alarm system sensor technology, intelligent instruments and cathode connection目录前言............................................................................................ 错误!未定义书签。

电子万年历毕业设计(基于AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)

电子万年历毕业设计(基于AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)

鹤壁职业技术学院毕业设计论文论文题目:电子时钟学院:机电工程学院专业:电气自动化班级:2009级01班学生姓名:贾贯可学号:0902511005 指导教师:司新生2011年10月 18 日目录摘要 (3)绪论 (5)第1章设计要求与方案论证 (7)1.1 引言 (7)1.2 功能要求 (7)1.3方案论证 (7)第2章系统硬件电路设计 (11)2.1 电路设计 (11)2.2 系统硬件概述 (15)2.3主要单元电路的设计 (15)第3章系统的软件设计 (22)3.1程序设计 (22)3.2程序设计流程图 (22)第4章结束语 (24)附录一(电路原理图)…………………………………………..……………附录二(程序清单) (27)摘要随着社会、科技的发展,人类得知时间,从观太阳、摆钟到现在电子钟,不断研究、创新。

为了在观测时间,能够了解与人类密切相关的信息,比如星期、日期等,电子时钟诞生了,它集时间、日期、星期等功能于一身,具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。

该电子时钟主要采用STC89C52RC单片机作为主控核心,由DS1302时钟芯片提供时钟、LED动态扫描显示屏显示。

STC89C52RC单片机是由Atmel公司推出的,功耗小,电压可选用4~6V电压供电;DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片,它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小;数字显示是采用的LED显示屏来显示,可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。

此外,该电子时钟还具有时间校准等功能。

关键词:时钟电路;时钟芯片DS1302;LED动态扫描;单片机STC89C52RC;绪论随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,对时间的要求越来越高,精准数字计时的消费需求也是越来越多。

基于AT89C51单片机的计数器设计

基于AT89C51单片机的计数器设计

基于AT89C51单片机的计数器设计一、引言计数器是数字电路中常用的一种电子仪器,用于计算和记录某一事件的频率、周期和脉冲等。

在数字系统中,计数器可以用来实现频率测量、计时器、分频器和脉冲发生器等功能。

本文将基于AT89C51单片机设计一款简单的计数器,用于演示单片机的基本应用和原理。

二、AT89C51单片机简介AT89C51是由Atmel公司生产的一款8位单片机,采用CMOS工艺制造,具有4KB Flash 存储器、128B RAM和32个I/O端口。

其主要特点包括:8位CPU,时钟经过12个时钟脉冲产生1个机器周期,最大工作频率为24MHz,具有2个16位定时/计数器。

三、设计方案基于AT89C51单片机的计数器设计,我们选用其中的一个16位定时/计数器,并通过编程实现计数功能。

设计方案如下:1.使用定时/计数器模块,设置计数器的初始值为0;2.定时/计数器开始计数,每经过一个时钟周期,计数值加1;3.设计好显示模块,将计数器的值通过数码管或LCD显示出来。

四、硬件设计1.单片机选用AT89C51;2.外部晶振选用11.0592MHz,供单片机工作使用;3.数码管模块,用于显示计数器的值;4.按键模块,用于控制计数器的启停及清零操作。

1.初始化程序,设置好定时/计数器和I/O口的工作状态;2.编写中断服务程序,用于定时/计数器溢出时的处理;3.编写计数器启动、停止及清零的控制程序;4.编写主循环程序,实现计数器的实时显示。

六、程序框图七、程序设计八、实验结果经过硬件和软件的设计与开发,成功实现了基于AT89C51单片机的计数器。

在实验中,通过外部晶振驱动单片机,定时/计数器得到了准确的计数值,并通过数码管显示模块实时显示出来。

按键模块可以实现计数器的启停及清零操作。

实验结果符合设计要求,可以满足基本的计数功能。

九、总结本文基于AT89C51单片机设计了一款简单的计数器,通过硬件和软件的设计和开发,实现了对定时/计数器的使用及控制。

AT89C51单片机的结构单片机资料

AT89C51单片机的结构单片机资料

AT89C51单片机的结构单片机资料AT89C51是一种常用的8位单片机,具有可编程特性和丰富的外设接口,被广泛应用于各种电子设备中。

本文将介绍AT89C51单片机的结构和相关资料。

一、引言在现代电子产品中,单片机扮演着重要的角色,它能够实现复杂的功能,并且具有体积小、功耗低等优点。

AT89C51单片机是一种典型的8位单片机,具有高性能和可靠性,成为许多电子设计师的首选。

二、AT89C51单片机结构AT89C51单片机是基于CMOS技术的,并且采用了Harvard结构。

它由四个主要部分组成:中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(I/O)和定时/计数器。

1. 中央处理器(CPU)AT89C51单片机的CPU是一块高性能的8位微处理器,工作频率可达到最高12MHz。

它内部集成了ALU(算术逻辑单元)、寄存器、指令译码器和程序计数器等。

2. 存储器AT89C51单片机具有3种类型的存储器:Flash程序存储器、RAM 数据存储器和EEPROM数据存储器。

- Flash程序存储器用于存储程序代码,可通过编程器进行擦写和编程。

- RAM数据存储器用于临时存储数据,其容量为128字节。

- EEPROM数据存储器用于存储非易失性数据,其容量为4KB。

3. 输入/输出接口(I/O)AT89C51单片机具有4个I/O口,每个口可配置为输入或输出。

它们可与外围设备进行数据交换,如传感器、LED、LCD等。

4. 定时/计数器AT89C51单片机具有两个定时/计数器,可用于实现时间控制和计数功能。

它们可以设置不同的工作模式,并具有多种中断功能。

三、单片机资料为了更好地开发和应用AT89C51单片机,我们需要获取单片机的相关资料。

1. 数据手册单片机的数据手册是我们了解其内部结构和特性的重要参考资料。

它包含了单片机的详细规格、引脚图、寄存器说明、指令集等内容。

2. 开发工具在使用AT89C51单片机进行开发时,我们需要下载和安装相应的开发工具。

基于AT89C51单片机的数字电子时钟设计

基于AT89C51单片机的数字电子时钟设计

/安徽工程大学机电学院单片机课程设计题目:数字电子时钟设计指导老师:***制作人员:范超学号:************班级:自动化2132日期:7月13日-7月24日总评成绩:课程任务设计书设计题目:数字电子时钟的设计设计任务:1.设计一款时,分,秒可调数字电子时钟可整点报时;2.设计三个按键K1,K2和K3,用于调节时钟的时间;3.用8个、七段LED数码管作为显示设备,开机显示00-00-00;本设计采用AT89C51单片机为核心器件。

具有电子钟显示,时间调整,整点报时等功能。

此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

根据60秒为一分、60分为1小时的计数周期,构成秒、分、时的计数,实现计时的功能。

而且能显示清晰、直观的数字符号。

针对数字钟会产生误差的现象,就设计有校准时间的功能。

AT89C51单片机控制的数字钟的硬件结构与软件设计,给出了汇编语言源程序。

此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时,显示满刻度为24时00分00秒,另外应有校时功能。

电路由时钟脉冲发生器、时钟计数器、译码驱动电路和数字显示电路以及时间调整电路组成。

用晶体振荡器产生时间标准信号,这里采用石英晶体振荡器。

根据60秒为1分、60分为1小时、24小时为1天的计数周期,分别组成两个60进制(秒、分)、一个24进制(时)的计数器。

显示器件选用LED八段数码管。

在译码显示电路输出的驱动下,显示出清晰、直观的数字符号。

针对数字钟会产生走时误差的现象,在电路中就设计有有校准时间功能的电路。

关键字:Proteus,Keil uVision,AT89C51,电子钟,整点报时摘要 (3)第1章概述 (5)1.1 设计背景 (5)1.2系统方案论证与设计 (5)第2章系统硬件设计 (7)2.1 系统总电路的设计 (7)2.1.1系统的总框图 ................................................................................................2.1.2芯片的选择 (7)2.2最小系统设计 (9)2.2.1时钟电路的选择与设计 (10)2.2.2复位电路的选择与设计 .............................................. 错误!未定义书签。

AT89C51单片机电子时钟设计

AT89C51单片机电子时钟设计

AT89C51单片机电子时钟设计目录1 电子时钟 (4)1.1 电子时钟简介 (4)1.2 电子时钟的基本特点 (4)1.3 电子时钟的原理 (4)2 单片机识的相关知识 (4)2.1单片机简介 (4)2.2 单片机的特点 (5)2.3 AT89C51单片机介绍 (5)3 设计方案的选择 (7)3.1计时方案 (7)3.2 显示方案 (7)3.3 数码管显示工作原理 (8)3.4 键盘电路设计 (9)3.5 主控模块AT89C51 (9)4 系统软件设计 (9)附录 (12)摘要:单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注。

单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。

由于具有上述优点,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次设计通过对它的学习、应用,以AT89C51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

关键词:单片机;电子时钟;AT89C511 电子时钟1.1 电子时钟简介本设计采用AT89C51单片机,以汇编语言为程序设计的基础,设计一个用六位数码管显示时、分、秒的时钟。

现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零,从而达到计时的功能,是人民日常生活不可缺少的工具。

1.2 电子时钟的基本特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。

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AT89C51单片机电子时钟设计目录1 电子时钟 (4)1.1 电子时钟简介 (4)1.2 电子时钟的基本特点 (4)1.3 电子时钟的原理 (4)2 单片机识的相关知识 (4)2.1单片机简介 (4)2.2 单片机的特点 (5)2.3 AT89C51单片机介绍 (5)3 设计方案的选择 (7)3.1计时方案 (7)3.2 显示方案 (7)3.3 数码管显示工作原理 (8)3.4 键盘电路设计 (9)3.5 主控模块AT89C51 (9)4 系统软件设计 (9)附录 (12)摘要:单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注。

单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。

由于具有上述优点,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次设计通过对它的学习、应用,以AT89C51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

关键词:单片机;电子时钟;AT89C511 电子时钟1.1 电子时钟简介本设计采用AT89C51单片机,以汇编语言为程序设计的基础,设计一个用六位数码管显示时、分、秒的时钟。

现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零,从而达到计时的功能,是人民日常生活不可缺少的工具。

1.2 电子时钟的基本特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。

1.3 电子时钟的原理该电子时钟由AT89C51,键盘,八段数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。

而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现屏蔽数码管显示的功能,达到省电的目的;直接按下不松开,则可以通过按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一;而连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。

2 单片机识的相关知识2.1单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

2.2 单片机的特点1.单片机的存储器ROM和RAM时严格区分的。

ROM称为程序存储器,只存放程序,固定常数,及数据表格。

RAM则为数据存储器,用作工作区及存放用户数据。

2.采用面向控制的指令系统。

为满足控制需要,单片机有更强的逻辑控制能力,特别是单片机具有很强的位处理能力。

3.单片机的I/O口通常时多功能的。

由于单片机芯片上引脚数目有限,为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾,采用了引脚功能复用的方法,引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分。

4.单片机的外部扩展能力很强。

在内部的各种功能部件不能满足应用的需求时,均可在外部进行扩展,与许多通用的微机接口芯片兼容,给应用系统设计带来了很大的方便。

2.3 AT89C51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。

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: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指令时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)。

图1 AT89C51单片机3 设计方案的选择3.1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,计时数据的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:使用单片机内部的可编程定时器利用单片机内部的定时计数器进行中端定时,配合软件延时实现时、分、秒的计时。

该方案节省硬件成本,但程序设计较为复杂。

3.2 显示方案对于实时时钟而言,显示显然是另一个重要的环节。

通常LED显示有两种方式:动态显示和静态显示。

静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU的开销小,节约CPU的工作时间。

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数量较少的场合。

当然当LED数量较多的时候,可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决,但程序编写比较麻烦。

LED动态显示硬件连接简单,但动态扫描的显示方式需要占有CPU较多的时间,在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。

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。

3.3 数码管显示工作原理数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。

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起,又称为公共端。

共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起,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。

通常的数码管又分为8段,即8个LED显示段,这是为工程应用方便如设计的,分别为A、B、C、D、E、F、G、DP,其中DP 是小数点位段。

而多位数码管,除某一位的公共端会连接在一起,不同位的数码管的相同端也会连接在一起。

即,所有的A段都会连在一起,其它的段也是如此,这是实际最常用的用法。

数码管显示方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直有效。

动态显示的原理是,各个数码管的相同段连接在一起,共同占用8 位段引管线;每位数码管的阳极连在一起组成公共端。

利用人眼的视觉暂留性,依次给出各个数码管公共端加有效信号,在此同时给出该数码管加有效的数据信号,当全段扫描速度大于视觉暂留速度时,显示就会清晰显示出来。

图2 数码管3.4 键盘电路设计该设计只用了一个键盘,但实现的功能却是比较完善,减少了硬件资源的损耗,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,可以实现屏蔽数码管显示的功能,达到省电的目的;直接按下不松开,则可以通过按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一;而连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。

达到时间调节的目的。

选择的多功能按键如图3所示。

图3 多功能控制键3.5 主控模块AT89C51AT89C51是一个8位单片机,片内ROM全部采用FLASH ROM技术,晶振时钟为12MHz。

AT89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,有4个八位的并行双向I/O端口,分别记作P0、P1、P2、P3。

第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器;第40脚为电源端VCC,接+5V电源,第20引脚为接地端VSS,通常在VCC和VSS引脚之间接0.1μF高频滤波电容。

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