简易时钟设计讲解

等级:

HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING

课程设计

课程名称_______ 单片机原理与应用课程设计__________ 课题名称______________ 简易时钟设计_______________

专业_____________ 电子信息工程_______________ 班级______________ 电信1301班 _______________ 学号__________________ 31 ___________________ 姓名_________________ 彭颗___________________ 指导老师___________________ 林国汉_________________

2016年3月25日

电气信息学院

课程设计任务书

课题名称 ________________________________ 简易时钟设计_________________________________ 姓名彭颗专业电子信息工程班级1301 学号01

指导老师 _____________________________________ 林国汉 __________________________________ 课程设计时间 ____________ 2016年3月14日-2016年3月25日(3、4周) _________________ 教研室意见意见：审核人: ____________________ 一、任务及要求

设计任务：

本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个数字时钟。

(1)具有时钟和跑表功能，用LED或者液晶显示器进行显示；(2) 具有时钟调整功能

(3)具有闹钟功能，(4) *能将闹钟时间在AT24C02保存(5) *其它功能设计要求：

(1)确定系统设计方案；(2)进行系统的硬件设计；(3)完成应用程序设计；

(4)应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排

第一周：

周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。

周二〜周三：完成硬件设计和电路连接

周四〜周日：完成软件设计

第二周：

周一〜周三：程序调试

周四〜周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。

三、参考资料

1、51单片机C语言教程郭天祥编著电子工业出版社

2、单片机原理与应用第2版王迎旭主编机械工业出版社

3单片机原理与应用及C51程序设计杨加国清华大学出版社，2009

1.1设计方案 (1)

1.2设计思路及系统框架图 (1)

2硬件电路设计.................................................................. •

2.1单片机AT89C51 (2)

2.2复位电路和时钟电路 (3)

2.3 LED显示电路和按键电路 (4)

3软件设计 (5)

3.1主程序 (5)

3.2数码管显示模块 (5)

3.3按键模块 (5)

3.4定时器模块 (6)

4调试........................................................................ -7

4.1系统调试 (7)

4.2调试中遇到的问题及解决方法 (7)

5总结........................................................................ -8参考文献 (9)

附录A原理图.................................................................... -9附录B程序清单 (10)

1 总体方案设计

1.1 设计方案

(1)、通过单片机内部的计数/ 定时器，采用软件编程来实现时钟计数，一般称为软时钟，

这种方法的硬件线路简单，系统的功能一般与软件设计相关，通常用在对时间精度要求不高的场合。

(2)、采用时钟DS1302芯片，它的功能强大，功能部件集成在芯片内部，具有自动产生时钟等相关功能，硬件成本相对较高；软件编程简单，通常用在对时钟精度要求较高的场合。

方案选择：最终这次我选择的是方案( 1)，因为方案( 1)硬件电路简单，操作更方便简单。

1.2设计思路及系统框架图

我们采用的是AT89C51作为时钟控制芯片。电子时钟主要由时钟显示模块、校时模块、秒表模块和闹钟模块组成。其中需要对时，分，秒的数值进行操作，并且秒计算到60 的时候，要自己清零并向分进1；分计算到60的时候，要自己清零并向时进1，时进到24 的时候，要清零，这样才能进行循环计时。秒表模块需要重新显示一个秒表界面，同时也应该需要通过另外一个定时器T1 对秒表进行操作，从而保证在秒表界面，时钟显示模块的时间还在进行。闹钟模块则需要设计闹钟时间，当设计的闹钟时间和时钟的时间相等，蜂鸣器响起，从而达到闹钟功能。

此外还要实现对时间的调整功能，AT89C5啲P3.2、P3.3、P3.5外接三个独立按键，当按下P3.2 按键时，系统进行功能切换，依次可以切换成时钟功能，秒表功能，时钟设置功能，闹钟设置功能；当按下P3.3 按键时，时钟显示时对显示的数码管进行加一的功能，或者在进入秒表功能时，实现启动和暂停功能；当按下P3.5 按键时，对显示的数码管进行移位的功能，达到调整时间的目的。或者在进入秒表后，实现清零功能。

在单片机内部构建三个模块：控制模块、译码模块、定时模块，用以实现自动计数、译码显示功能。单片机外部构建四个电路：时钟电路、复位电路、外部按钮电路、显示电路，用以实现对单片机内部计数控制以及译码输出的正确显示。该电子时钟是将秒、分、时显示在人的视觉器官面前的一种计时装置。故将计时周期设置为24小时，当显示满刻度是23时59分59秒时，数码管显示为0。为了确保时间正常校对，在系统中设有校对按钮，用以实现对数码管显示的正确调整。如图1 所示为系统框架图