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
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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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