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毕业设计(论文)-基于at89s51单片机的电子钟的设计[管理资料]
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毕业设计（论文）题目：基于AT89S51单片机的电子钟的设计系部：信息技术系专业：电子信息工程技术学号：学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：二○一○年五月八日摘要随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。
时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向[9]。
本文正是基于这种设计方向，以单片机为控制核心，设计制作一个符合指标要求的多功能数字时钟。
本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个电子时钟系统。
该时钟系统主要由时钟电路模块、复位电路模块、LED数码管显示模块、以及键盘控制模块组成。
系统具有简单清晰的操作界面，能在4V～7V直流电源下正常工作。
能够准确显示时间（显示格式为时时：，，，），可随时进行时间调整。
设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。
同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。
关键词AT89S51单片机电子钟目录第一章绪论 1 单片机的特点 (1)单片机应用简述 (1)电子时钟简介 (2)电子时钟的基本特点 (2)第二章控制系统的硬件设计 (3) (3)AT89S51的功能概述 (3)AT89S51引脚功能说明（附引脚图） (3)AT89S51与AT89C51的比较 (6)电子时钟电路设计框图 (7)按键电路 (7)LED数码管显示电路 (8)第三章控制系统的软件设计 (12)主程序部分 (12)显示子程序 (15)中断服务子程序 (19)第四章电路测试 (22)硬件测试 (22)软件测试 (23)测试结果分析与结论 (23)测试结果分析 (23)测试结论 (23)第五章作品总结与感想 (24)第六章致谢 (25)第七章参考文献 (26)第八章附录 (27)附录一程序清单 (27)附录二电路原理图 (35)附录三PCB图 (36)附录四3D图 (36)附录五元件清单 (37)附录六硬件实物图 (38)第一章绪论单片机的特点20世纪末，单片机技术获得了飞速的发展，在其在推动下，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，同时也使得现代电子产品性能进一步提高[1]。
基于单片机AT89S51控制的数字时钟_课程设计报告
宁波技师学院课程设计报告论文题目基于AT89S51控制的数字时钟摘要本系统采用MSC-51系列单片机以AT89S51为中心器件来设计多功能数字时钟。
文中详细介绍了51单片机应用中的数据转换显示，数码管显示原理，动态扫描显示原理，单片机的定时中断原理。
该时钟系统能实现时钟日历的功能：能进行时、分、秒的显示;也具有日历计算、显示和时钟，日历的校准、定时时间的设定，实现秒表，整点报时等功能关键词：AT89S51；74LS245 ；原理；时钟；单片机目录1引言 (4)2总体设计方案 (5)2.1 系统总体结构框图 (5)3硬件设计 (6)3.1 复位电路 (6)3.2 晶振电路 (6)3.3 数码管原理图 (7)3.3.1AT89S51的管脚说明 (8)4软件设计 (9)4.1 主程序流程图 (9)5制作和调试中遇到的问题和解决方法 (9)6结论 (10)7致谢 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
8参考文献 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
10附录1C语言程序.......................................................................... 错误！未定义书签。
1附录2硬件接线图 (24)附录3系统仿真图 ....................................................................... 错误！未定义书签。
51引言近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善.本文通过用对一个能实现定时，日历显示功能的时间系统的设计学习，详细介绍了51单片机应用中的数据转换显示，数码管显示原理，动态扫描显示原理，单片机的定时中断原理、从而达到学习，了解单片机相关指令在各方面的应用。
AT89S51单片机数字电子时钟设计
一、设计题目：设计一个以A T89S51单片机为核心的数字电子钟控制器，实现电子钟的时间、日期交替显示、闹钟功能，并可通过按钮开关或键盘切换显示内容、调整参数、设置闹钟，在单片机实验板上模拟调试实现控制器的功能。
二、设计目的:通过单片机应用产品的设计与调试过程，巩固课程所学理论知识，初步了解单片机应用系统设计与调试的方法。
三、设计要求:1．开机自检，检查相关接口及数码管显示器、指示灯、蜂鸣器等外设是否正常。
2．8位数码管显示器平常以一定的时间间隔、合适的格式显示时间和日期信息，时间显示时、分、秒；日期显示年（2000~2099）、月、日；设置闹钟功能时显示时、分、开/关状态。
3．可通过按键设定时间、日期、闹钟等参数、手动切换显示。
按键可用独立式按键或行列式键盘实现。
设定参数过程有合适的方式指示当前可修改的内容。
4．对开关量输入进行软件消抖动处理，参数的设定有容错处理，如：小时不能超过23，日期中每月最大天数、闰年等。
5．用Protel设计可实现上述功能的控制器的原理图（最小应用系统）。
四、总体方案设计及说明:本设计电子时钟系统，主控芯片采用AT89S51芯片。
配合软件延时实现时、分、秒的计时。
本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时，通过定时器定时中断，使时间缓存单元数据加一，提供系统时间。
同时可以通过独立键盘对电子时钟开始计时，暂停计时和结束计时的控制。
单片机内的数据通过并行I/O接口输入输出。
并驱动八位LED数码管(时、分、秒分别用2位数码管显示)，动态显示数据。
晶振及复位电路为单片机提供工作脉冲及复位信号。
五、系统资源分配说明:接口电路逻辑图：使用定时计数器0，TMOD设置为0x01；晶振频率11.0592MHz下，定时50ms 的计数初值经过计算为4c00H（2^16-46080=4c00H），TH0设置为0x4c，TL0设置为0x00。
五、软件流程图及说明:1.闹钟显示闹钟显示子程序，8个数码管显示已经设置好的闹钟时间，进行按键扫描，判断有没有按键，若有就去执行相应的功能，日期显示子程序和时间显示子程序和闹钟显示子程序类似。
用AT89S51单片机实现数字钟的控制
桂林电子科技大学微机单片机接口设计报告指导老师:吴兆华学生:钱广学号: 092011102桂林电子科技大学机电工程学院一设计题目：用AT89S51单片机实现数字钟的控制。
从12.00开始计时，由P0-0口控制秒，P0-1口控制分，P0-2口控制时。
二设计目的要求和意义2.1设计目的要求1通过单片机最小系统的设计，了解常用单片机应用系统开发手段和过程，进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理，并能初步掌握一般单片机控制系统的编程和应用，从而进一步加深对单片机理论知识的理解。
2 掌握单片机内部功能模块。
如定时器/计数器、中断系统、存储器、I/O口等；3 掌握单片机的接口及相关外围芯片的特性、使用与控制方法；4 掌握单片机的编程方法，调试方法；5 掌握单片机应用系统的构建和使用，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。
6.学会使用并熟练掌握电路绘制软件Protel99SE（或DXP）；7.掌握电路图绘制及PCB图布线技巧。
2.2 系统设计意义1、在系统掌握单片机相应基础知识的前提下，熟悉单片机最小应用系统的设计方法及系统设计的基本步骤。
2、完成所需单片机最小应用系统原理图设计绘制的基础上完成系统的电路图设计。
3、完成系统所需的硬件设计制作，在提高实际动手能力的基础上进一步巩固所学知识。
4、进行题目要求功能基础上的软件程序编程，会用相应软件进行程序调试和测试工作。
5、通过单片机应用系统的设计将所学的知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的能力；领会单片机应用系统的软、硬件调试方法和系统的研制开发过程，为进一步的科研实践活动打下坚实的基础。
三系统硬件电路图设计用Protel99SE绘制的硬件电路原理图如下：在电路中，由单片机的P0-0，P0-1，P0-2控制三个开关，由P1口控制数码管的段，由P3口控制位的扫描。
图1系统原理图四程序流程图与源代码4.2 程序源代码程序设计思想：由单片机的P0-0，P0-1，P0-2控制三个开关，由P1口控制数码管的段，由P3口控制位的扫描。
单片机原理及接口技术AT89S51单片机系统的串行扩展
单片机原理及接口技术AT89S51单片机系统的串行扩展在单片机系统中，为了扩展其功能和使用，需要与其他外部设备进行通信。
串行通信是一种常见的通信方式，它通过将数据逐位地进行传输和接收。
AT89S51单片机具有多种功能引脚，可以用来实现串行扩展。
包括UART串口、SPI接口和I2C总线等。
UART串口是一种常用的串行通信接口，它使用两根引脚（TXD和RXD）进行数据传输。
在AT89S51单片机中，可以使用其内置的UART模块来实现串行扩展。
首先，需要设置串口的波特率、数据位、停止位和校验位等参数。
然后，在程序中通过读写串口数据寄存器来进行数据的传输和接收。
SPI接口是一种全双工的串行通信接口，它使用四根引脚（SCLK、MISO、MOSI和SS）进行数据的传输和接收。
在AT89S51单片机中，可以使用其内置的SPI模块来实现串行扩展。
首先，需要设置SPI的工作模式、数据位、时钟极性和相位等参数。
然后，在程序中通过读写SPI数据寄存器来进行数据的传输和接收。
I2C总线是一种双向的串行通信总线，它使用两根引脚（SDA和SCL）进行数据的传输和接收。
在AT89S51单片机中，可以通过软件实现I2C总线的功能。
首先，需要设置I2C的时钟频率和器件地址等参数。
然后，在程序中通过控制I2C总线的起始、停止、发送和接收来进行数据的传输和接收。
串行扩展可以实现单片机与其他外设的数据交互，包括和PC机的通信、与传感器的连接等。
通过串行扩展，单片机能够实现更复杂的功能和应用。
在编程过程中，需要合理地使用串口、SPI接口和I2C总线等技术，根据具体的应用需求选择合适的通信方式。
总之，单片机原理及接口技术是一种重要的扩展技术，可以极大地增强单片机的功能和使用。
在AT89S51单片机系统中，串行扩展是一种常见的技术。
通过合理地使用UART串口、SPI接口和I2C总线等技术，可以实现单片机与其他外设的数据交互，进而实现更复杂的功能和应用。
优秀毕业论文设计：基于AT89S51单片机的电子时钟设计
优秀毕业论文（设计）：基于AT89S51单片机的电子时钟设计基于AT89S51单片机的电子时钟设计摘要随着电子技术的迅猛发展，单片机以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，被广泛地应用在电力电子、工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器等各个方面，其中，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且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、定时启闭路灯、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，研究数字钟的原理及扩大其应用，有着非常现实的意义。
本课题运用所学的单片机原理及应用、数字电子技术等知识以AT89S51单片机为核心，配备LED显示模块、报时模块等功能模块设计一款简易的数码时钟。
它由4.5V直流电源供电，采用24小时制方式，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，这对提高单片机应用及相关电子电路知识综合应用能力有重要意义。
关键词：数码时钟，AT89S51，控制部分，LED目录1前言 (1)2 方案论证与比较 (1)2.1数字时钟方案 (1)2.2数码管显示方案 (2)3系统设计 (2)3.1总体设计 (2)3.1.1系统说明 (2)3.1.2系统框图 (3)3.2模块设计 (3)3.2.1电源部分 (3)3.2.2复位电路 (3)3.2.3程序下载接口 (4)3.2.4位选部分 (4)3.2.5数码管的连接电路 (5)3.2.6控制部分 (6)3.3电路原理图及PCB图 (8)3.4元件清单 (9)4 软件设计 (9)4.1程序流程图 (9)4.2源程序 (12)5 功能介绍与调试要点 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1前言时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。
基于AT89S51单片机的数字钟设计与实现
基于AT89S51单片机的数字钟设计与实现作者：祝良郭臣鹏苏宏锋来源：《数字技术与应用》2017年第05期摘要：设计了一种以AT89S51单片机为控制器的数字钟，基于Proteus 7.8开发平台与Keil软件进行电路设计与仿真，实现数字钟的PCB实物制作、元件焊接与程序设计。
软件仿真与试验结果表明，数字钟电路通电后工作稳定，具有自动计时，时间设置与闹钟功能。
关键词：AT89S51；数字钟；PCB；电路仿真中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0160-02Design and Implementation of Digital Clock Based on AT89S51 Single Chip MicrocomputerZhu Liang，Guo Chenpeng，Su Hongfeng（Sichuan Vocational and Technical College of Communication， Sichuan Chengdu，611130）Abstract：A digital clock with AT89S51 microcontroller as the controller is designed. Circuit designing and simulation are realized based on Proteus 7.8 development platform and Keil software.It achieves the PCB physical production， component welding and program design. Software simulation and test results show that the digital clock circuit with power works well and has automatic timing， time setting and alarm function.Key Words：AT89S51；Digital Clock；PCB； Circuit simulation1 引言数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表，与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用[1]。
基于AT89S51单片机的数字钟设计与实现
1601 引言数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表,与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用[1]。
本文所设计的数字钟具有如下功能:(1)数字钟电路上电后,系统从00:00:00开始计时自动显示时间,6位LED显示器分别显示时、分、秒;(2)具有时钟校准功能,可设置当前时间;(3)具有闹钟设置/启闹/停闹功能:按下闹钟设置键,数码管显示00:00:00,进入闹钟设置状态;可以设置启闹时间,等待键入启闹时间,按一次设置分,按两次设置小时,按三次确认设置完毕;当定时时间到,蜂鸣器鸣叫10秒后停闹。
2 系统方案设计本系统选用主流芯片AT89S51单片机作为主控制器,利用单片机内部定时器实现计时、以行列式键盘(4*4矩阵键盘)完成时钟的设置、修改,利用单片机并行I/O端口连接6位数码管,实现数字钟的动态LED显示。
系统总体设计图1所示。
3 数字钟设计3.1 硬件电路设计控制器选用主流芯片AT89S51[2],内部带有4KB的Flash ROM,无需外扩程序存储器。
由于数字钟不需要进行大量运算和数据暂存,片内128B的RAM可以满足设计要求,无须外扩片外RAM。
基于AT89S51单片机的数字钟设计与实现祝良 郭臣鹏 苏宏锋(四川交通职业技术学院,四川成都 611130)摘要:设计了一种以AT89S51单片机为控制器的数字钟,基于Proteus 7.8开发平台与Keil软件进行电路设计与仿真,实现数字钟的PCB 实物制作、元件焊接与程序设计。
软件仿真与试验结果表明,数字钟电路通电后工作稳定,具有自动计时,时间设置与闹钟功能。
关键词:AT 89S51；数字钟；P CB ；电路仿真中图分类号:TH39文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)05-0160-02Design and Implementation of Digital ClockBased on AT89S51 Single ChipMicrocomputerZhu Liang,Guo Chenpeng,Su Hongfeng(Sichuan Vocational and Technical College of Communication, Sichuan Chengdu,611130)Abstract:A digital clock with AT89S51 microcontroller as the controller is designed. Circuit designing and simulation are realized based on Proteus 7.8 development platform and Keil software.It achieves the PCB physical production, component welding and program design. Software simulation and test results show that the digital clock circuit with power works well and has automatic timing, time setting and alarm function.Key Words:AT89S51;Digital Clock;PCB; Circuit simulation收稿日期:2017-05-17作者简介:祝良(1987—),男,四川成都人,本科,四川交通职业技术学院助理实验师,研究方向:单片机硬件开发。
毕业设计35基于AT89S51单片机的电子锁系统设计
基于AT89S51单片机的电子锁系统设计摘要：利用AT89S51单片机及由Keil uVision2软件编写单片机汇编语言源程序，并且通过Proteus仿真测试，设计了一个电子锁系统，实现按对密码指示灯亮，按错重新输入的功能。
关键字：AT89S51；Keil uVision2；Proteus0 引言随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们的安全意识也逐步加强。
密码锁以其安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点受到越来越多人的欢迎。
本系统采用AT89S51 单片机为主控芯片，并使用51单片机汇编语言在Keil uVision2环境下编写源程序，生成.HEX文件后交给Proteus ISIS进行单片机电路原理仿真。
1 系统结构系统由单片机AT89S51 为主控制器，单片机读取键盘提供的数据，送到LED显示，当按键按下，单片机处理按键。
整个系统由5V电池提供，以便携带。
所设计的电子锁实现以下功能:①输入错误可修改操作，②输入正确灯亮。
Proteus ISIS电路原理仿真图1.1AT89S51介绍AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。
主要性能参数：●与MCS-51产品指令系统完全兼容●4K字节在系统编程（）F闪速存储器●1000次擦写周期● 4.0-5.5V的工作电压范围●全静态工作模式：0Hz-33MHz●三级程序加密锁●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●全双工串行UART通道●低功耗空闲和掉电模式●中断可从空闲模唤醒系统●看门狗（WDT）及双数据指针●掉电标识和快速编程特性●灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式）功能特性概述：AT89S51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内RAM，32个I/O口线，看门狗，两个数据指针，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，片内震荡器及时钟电路。
毕业设计--基于AT89S51单片机的数字信号发生器
基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字/模拟转换电路（DAC0832），运放电路（MC1458），按键，ISP接口等。
通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为100HZ，而幅值在-5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机 ,波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。
基于89C51单片机的多功能时钟设计
课程设计成果说明书题目：基于89C51单片机多功能时钟的设计学生姓名：学号：学院：机电工程学院班级：指导教师：李良儿浙江海洋学院教务处2012年12 月 16 日１摘要本设计是基于89C51单片机，主要以51单片机为控制核心，采用汇编语言进行编程。
设计的单片机多功能时钟系统由1块AT89C51芯片，1个7SEG八位LED数码管，2块74HC244列驱动及按键电路和闹铃电路组成。
具有正常的时钟显示，秒表计时和时钟校时等基本功能，同时发挥部分的功能也得到了实现，并且还具有一定的创新功能。
关键词单片机；多功能时钟；AT89C51；51单片机；目录一、设计任务及主要技术指标和要求 (6)1.1 设计任务 (6)1.2 主要技术指标和要求 (6)二、引言 (6)三、设计方案 (6)3.1 系统方案的选定 (6)3.2 系统总体设计框图 (6)四、系统硬件的设计 (7)4.1 系统总电路 (7)4.2 显示器 (7)4.3 按键电路 (7)五、系统软件的设计 (8)5.1 主程序 (8)5.2 显示子程序 (8)5.3定时器T0中断服务程序 (8)5.4 T1中断服务程序 (9)5.5 调时功能程序 (9)5.6 秒表功能程序 (9)5.7闹钟时间设定功能程序 (9)六、系统调试 (10)6.1 硬件调试 (10)6.2 软件调试 (10)6.3 综合调试 (10)七、指标测试 (10)7.1 测试仪器 (10)7.2 指标测试 (10)八、设计总结 (10)九、参考文献 (11)一、设计任务及主要技术指标和要求1.1 设计任务：单片机多功能时钟的设计。
1.2 主要技术指标和要求：基本要求：（1）、能实现正常的时钟功能。
分别由6个数码管显示实时的时、分、秒。
时、分后面加小数点区分。
（2）、能实现秒表的功能。
以0.01秒为计数单位，显示范围在0——9999.99秒。
有秒表的开始、停止和清零功能。
（3）具有时钟校时功能：能对时、分按实际时间进行手动校正。
基于89C51系列单片机的电子钟设计
目录1设计要求 (2)2设计方案和论证 (2)2.1总设计原理框图 (2)2.2设计方案的选择 (2)2.2.1计时方案 (2)2.2.2显示系统的方案 (3)3硬件部分 (3)3.1主要器件 (3)3.2 IO口分配说明 (3)3.3详细器件介绍 (4)3.3.1 STC89C51单片机介绍 (4)3.3.2电源 (6)3.3.3复位电路 (7)3.3.4 ULN2003(大电流驱动阵列) (7)3.3.5储存芯片：EEPROM (AT24C02) (8)3.3.6 PL2302（USB转RS232控制器） (8)3.3.7液晶显示1602 (10)3.3.8时钟芯片DS1302 (11)4 软件部分 (13)4.1主程序流程图 (13)4.2液晶初始化流程图 (14)4.3时间与日期显示流程图 (15)4.4温度显示流程图 (16)4.5键扫描流程图 (17)5调试和结果分析 (19)5.1调试 (19)5.2问题和结果分析 (20)6心得体会 (20)1.设计要求设计产品实现一个依据时段可变显示亮度电子钟，具体如下：（1）能够实现基本时钟的走时，显示范围是00:00:00——23:59:59。
能够实现时钟的调整， 通过按键可以对“时”位和“分”位进行加1调节，并能当加至最大值时能重新归零。
（2）能够实现当前室温的测量功能，并在数码管上予以显示（3）能够实现年月日的显示与切换。
（4）能够实现温度的显示与切换。
（5）能够实现根据时段自动改变显示亮度。
2.设计方案和论证本次设计时钟电路，使用了STC89C51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的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒、年、月、日、星期。
使用C 语言程序来控制整个时钟显示，主要这样通过四个模块：键盘、时钟芯片、温度传感器、1602lcd 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 设计方案的选择2.2.1 计时方案方案一：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。
基于AT89S51单片机设计的数字时钟
单片机由硬件系统与软件系统组成。硬件系统是指构成微机系统的实体与装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（Central Processing Unit），简称CPU，是微机的核心部件。CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出（Input/Output，简称I/O）接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称，人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统，两者相辅相成，缺一不可。
一．设计任务
数字钟是一种数字显示秒、分、时的计时装置，其应用场合十分广泛，小到电子手表，大至公共场合的大型数码显示电子钟。数字时钟通常由以下几部分组成：秒脉冲发生器，秒计数器、分计数器、小时计数器和秒、分、时的译码显示电路，校时电路。其中小时采用二十四进制的计时方式，分和秒采用六十进制的计时方式。
系统由AT89S51、数码管、按键等部分构成，能实现时间的调整、定时时间的设定，输出等功能。用AT89S51单片机控制的数字钟，显示器件选用LED七段数码管。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。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12进制（时）的计数器。构成秒、分、时的计数，实现计时的功能。
单片机应用和原理课件 AT89S51单片机外部存储器的扩展 演示文稿
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若全部高位地址线都参加译码，称为全译码；若仅部分高 位地址线参加译码，称为部分译码。部分译码存在着部分存 储器地址空间相重叠的情况。
1．线选法 是直接利用系统的某一高位地址线作为存储器芯片（或I/O
接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的 高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。
1. 线选法 优点：电路简单，不需另外增加地址译码器硬件电路，体 积小，成本低。
缺点：可寻址的芯片数目受限制。另外，地址空间不连续， 每个存储单元的地址不唯一，这会给程序设计带来不便，适 用于外扩芯片数目不多的系统。
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8.1 系统扩展结构 AT89S51采用总线结构，使扩展易于实现，系统并行扩 展结构如图8-1所示。
图8-1 AT89S51单片机的系统并行扩展结构
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由图8-1可看出，系统扩展主要包括存储器扩展和I/O接口 部件扩展。
AT89S51存储器扩展即包括程序存储器扩展又包括数据 存储器扩展。AT89S51采用程序存储器空间和数据存储器空 间截然分开的哈佛结构。扩展后，形成了两个并行的外部存 储器空间。
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（2）74LS139 双2-4译码器。这两个译码器完全独立，分别有各自的数 据输入端、译码状态输出端以及数据输入允许端，引脚如图 8-4，真值表如表8-2（只给出其中的一组）。
图8-4 74LS139引脚
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以74LS138为例，如何地址分配。 例如，要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把 64KB空间分配给各个芯片？ 由74LS138真值表可知，把G1接到+5V，G2A* 、 G2B* 接地，P2.7、P2.6、P2.5（高3位地址线）分别接74LS138 的C、B、A端，对高3位地址译码，译码器8个输出Y7* ～ Y0* ，分别接到8片6264的各 “片选”端，实现8选1的片选。 低13位地址（P2.4～P2.0，P0.7～P0.0）完成对选中的 6264芯片中的各个存储单元的“单元选择”。这样就把 64KB存储器空间分成8个8KB空间了。
基于AT89S51单片机的扩展时钟系统
基于AT89S51单片机的扩展时钟系统基于AT89S51单片机的扩展时钟系统设计摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高，时钟已不仅仅被看成一种来显示时间的工具。
在很多实际应用中它还需要能够实现更多其他的功能。
时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。
本文正式基于这种方向，以AT89S51单片机为核心，结合新型时钟芯片DS12887，并利用液晶LCD1602显示数字时钟。
关键字：AT89S51单片机；时钟芯片DS12887；液晶LCD1602Abstract:With the development of the technological society,requirements for clock is constantly improving,the clock has not only been seen as a time to show tools.It also needs to be able to achieve more in many practical applications.Digital clock, multi-functional modern clock production has become the dominant design direction.In this paper, formally based on this direction，AT89S51 microcontroller as the core，Combined with the new clock chip DS12887，And LCD1602 LCD display digital clock。
Key words：AT89S51 microcontroller；Time clock DS12887；LCD16021 引言数字时钟已经成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛应用于个人家庭以及办公室公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大地方便。
基于AT89S51的电子钟(带电路图及程序).
《单片机技术》课程设计任务一、设计题目：基于单片机并行口的电子钟的设计二、适用班级：电子0303三、指导教师：王韧四、任务与要求：在智能化仪器仪表中，控制核心均为微处理器，而单片机以其高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用，是设计智能化仪器仪表的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成电子钟，它可广泛应用于工业、农业、日常生活等领域，与传统钟表相比较，它具有高精度、高可靠性、操作方便、价格便宜、智能化等特点，是钟表的一个发展方向，具有一定的实用价值。
1、本课题任务如下：设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。
2、本课题要求如下：（1）在AT89S51的P0口和P2口外接由六个LED数码管(LED5～LED0)构成的显示器，用P0口作LED的段码输出口（P0.0～P0.7对应于LED的a～dp），P2.5～P2.0作LED的位控输出线（P2.5～P2.0对应于LED5～LED0），P1口外接四个按键A、B、C、D（对应于P1.0～P1.3）。
（2）、利用六个LED显示当前时间。
（3）、四个按键的功能：A键用于电子钟启动/调整；B键用于调时,范围0-23,0为24点,每按一次时加1；C键用于调分,范围0-59，0 为60分,每按一次分加1；D键用于调秒, 范围0-59，0为60秒,每按一次秒加1。
（4）、单片机采用AT89S51，fosc=12MHZ。
（5）、电子钟供电电源电路的设计。
（6）、电子钟时钟电路，复位电路的设计。
（7）、编写系统监控程序、键扫子程序、显示子程序及其它所需子程序、功能程序和中断服务程序。
（8）、计算机输出课程设计说明书一份。
基于AT89S51单片机的数字电子钟设计
基于AT89S51单片机的数字电子钟设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：学院：信息工程学院班级：通信0304姓名：陈云学号：20035236基于AT89S51单片机的数字电子钟设计摘要：本文介绍了一款基于AT89S51单片机数字钟的设计，通过多功能数字钟的设计思路，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程.论文重点阐述了数字钟硬件中MCU模块、语音模块、时钟模块和相关控制模块等的模块化设计与制作;软件同样采用模块化的设计，包括中断模块、闹钟模块、语音模块、时间调整模块设计，并采用简单流通性强的C语言编写实现。
本设计实现了时间与闹钟的修改功能、语音播报功能、年、月、日和星期的显示功能。
并且通过对比实际的时钟，查找出了误差的来源，确定了调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。
关键词：AT89S51单片机；数字钟；语音播报The design of digital electronic clock base on SCM ofAT89S51Abstract:This paper introduced the design of digital clock based on SCM of AT89S51，the specific process of how the system hardware and software achieved were detailed description through the design of multifunction digital clock. The modular design and production, which consisted of MCU module, voice module,clock module and the associated control module，were mainly recounted;As well as hardware designing，software design use the same method, consists suspension module，alarm clock module，voice module，time adjust module, and that use the C language to achieve because of its simple and strong negotiability。
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基于AT89S51单片机的扩展时钟系统设计摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高，时钟已不仅仅被看成一种来显示时间的工具。
在很多实际应用中它还需要能够实现更多其他的功能。
时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。
本文正式基于这种方向，以AT89S51单片机为核心，结合新型时钟芯片DS12887，并利用液晶LCD1602显示数字时钟。
关键字：AT89S51单片机；时钟芯片DS12887；液晶LCD1602Abstract:With the development of the technological society,requirements for clock is constantly improving,the clock has not only been seen as a time to show tools.It also needs to be able to achieve more in many practical applications.Digital clock, multi-functional modern clock production has bee the dominant design direction.In this paper, formally based on this direction，AT89S51 microcontroller as the core，bined with the new clock chip DS12887，And LCD1602 LCD display digital clock。
Key words：AT89S51 microcontroller；Time clock DS12887；LCD16021 引言数字时钟已经成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛应用于个人家庭以及办公室公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大地方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了新进的石英技术，是数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。
它还用于计时、自动报时等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字集成电路芯片出售，价格便宜，使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字中电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我将以学过的比较零散的电路知识有机的、系统的结合起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
文中详细论述了以89S51单片机位核心，应用新型时钟芯片DS12887的数字时钟设计原理以及使用的各种芯片的介绍，阐明了本实例所使用的设计方案、详细的电路图以及程序代码。
2 总体设计本次设计的题目是单片机控制时钟芯片DS12887的时分秒定时系统设计，可以正常的显示年、月、日、时、分、秒。
程序第一次运行后，初始化时间显示为00：00：00，即6位数码管显示为00.00.00。
通过键盘[MON]设定小时为00，通过键盘[LAST]设定分钟为34，通过键盘[NEXT]设定秒为52，为00:34:52.两分钟后即在00..52时关掉电源，等待2分钟后再打开电源，这时时间应为00.36.52，本设计总体大致分为两部分：硬件部分、软件部分。
硬件部分包括：89S51单片机、DS12887时钟芯片、1602LCD液晶显示器。
主要由89S51单片机、实时时钟芯片电路、液晶显示输出电路、键盘输入电路组成等几大部分组成。
软件部分包括了主程序模块，DS12C887模块，LCD1602模块，按键控制模块。
本设计是以89S51单片机为核心，结合新型实时时钟芯片DS12887，并利用液晶LCD1602显示的数字时钟。
在液晶上显示、时、分、秒等信息。
因为DS12887本身的特点，本设计还具有掉电后继续计时的功能。
另外，它的计时周期为24小时，采用24小时制的计时方式，显示满刻度为23时59分59秒，这也是DS12887的计时范围。
本设计的数字时钟，可以通过按键来设置时间，也可以通过按键来设置闹钟的时间，不过与设置正常时间相比，仅限于设置时、分、秒。
每按一次按键，蜂鸣器就会发出很短的滴声，当达到设定的时间时，数字时钟会也发出声音，来提醒使用者时间到了。
以上是本设计的大致功能和简介。
总设计如图1所示图1 接线图3 系统硬件组成3.1 芯片的选择经多种单片机性能的分析及现有实验设备的限制，在本设计中单片机芯片采用了AT89S51单片机芯片。
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序储存器。
器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准80C51指令系统及引脚。
它集Flash 程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程既通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可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。
3.2 AT89S51单片机的硬件组成AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
如图2所示（1）8位微处理器（CPU）；（2）数据存储器（128B RAM）；（3）程序存储器（4KB Flash ROM）；（4）4个8位可编程并行I/O口；（5）1个全双工的异步串行口；（6）2个可编程的16位定时器/计数器；（7）1个看门狗定时器；（8）中断系统具有5个中断源、5个中断向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）26个。
图2 AT89S51引脚图AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89S51是一种带K字节闪烁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AT89S51是一种高效微控制器，AT89S1是它的一种精简版本。
AT89S51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。
3.3 电源及时钟引脚3.3.1 电源引脚（1）VCC（40脚）：+5V电源。
（2）VSS（20脚）：数字地。
3.3.2 时钟引脚（1）XTAL1（19脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路输入端。
用片内振荡器时，该脚接外部石英晶体和微调电容。
外接时钟源时，该脚接外部时钟振荡器的信号。
（2）XTAL2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。
当使用片内振荡器，该脚连接外部石英晶体和微调电容。
当使用外部时钟源时，本脚悬空。
3.3.3并行I/O口（1）P0口：8位，漏极开路的双向I/O口当外扩存储器及I/O接口芯片时，P0口作为低8位地址总线及数据总线的分时复用端口。
P0口也可用作通用的I/O口，需加上拉电阻，这时为准双向口。
作为通用I/O 输入，应先向端口写入1。
可驱动8个LS型TTL负载。
（2）P1口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
准双向I/O口，作为通用I/O输入时，应先向端口锁存器写1。
P1口可驱动4个LS型TTL负载。
P1.5/MOSI、P1.6/MISO和P1.7/SCK可用于对片内Flash存储器串行编程和校验，它们分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。
（3）P2口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
当AT89S51扩展外部存储器及I/O口时，P2口作为高8位地址总线用，输出高8位地址。
P2口也可作为普通的I/O口使用。
当作为通用I/O输入时，应先向端口输出锁存器写1。
P2口可驱动4个LS型TTL负载。
（4）P3口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
可作为通用的I/O口使用。
作为通用I/O输入，应先向端口输出锁存器写入1。
可驱动4个LS型TTL 负载。
P3口还可提供第二功能。
第二功能定义见图3-3，应熟记。
综上所述，P0口可作为总线口，为双向口。
作为通用的I/O口使用时，为准双向口，这时需加上拉电阻。
P1口、P2口、P3口均为准双向口。
P3口如图3，图3 P3口引脚图3.4 时钟芯片DS12887DS12887是美国DALLAS半导体公司最新推出的8位串行接口并自带RAM的实时日历时钟芯片，内部有14个时钟控制寄存器，包括10个时标寄存器，4个状态寄存器和114 bit作掉电保护用的低功耗RAM。
CPU通过读DS12887的内部时标寄存器得到当前的时间和日历，也可通过选择二进制或BCD码初始化芯片的10个时标寄存器，其4个状态寄存器用来控制和指出DS12887的当前工作状态，114 bit非易失性静态RAM可在掉电时保存一些重要数据。
DS12887功能强大，应用广泛。
DS12887引脚分布图和存储器分布图：图4 引脚分布图和存储器分布通过对寄存器A、B、C、D的编程可以控制 DS12887的工作方式：寄存器A当 UIP 位为0时指示更新在244μS内不会发生；当DV2DV1DV0其为010时，打开晶振，并允许时钟开始计时；RS3 RS2 RS1 RS0用于选择周期中断或输出方波的频率，当其分别为0111、1000、1001、1011、1100、1101、当其分别为0111、1000、1001、1011、1100、1101、1110、1111时，对应频率为512Hz、256Hz、128Hz、64Hz、32Hz、16Hz、8Hz、4Hz、2Hz。
SET位为0时，每秒计数一次，置1后，更新转换被禁止；当PIE、AIE、UIE 位为1时，分别允许周期中断、报警中断和时钟数据更新结束中断，为0时，禁止中断产生；SQWE位为1时，按以寄存器A中由RS3 RS2 RS1 RS0选定的频率从SQW 引脚输出方波，为0时，SQW为低电平；当DM为1时选用二进制数据格式，反之为BCD数据格式；12/24位为1时，指定24小时时间格式，否则为12小时时间格式；DSE为1时允许夏时制发生。
寄存器 C的内容是周期中断标志位PF、报警中断标志位AF、更新结束中断标志位UF和中断请求标志位IRQF，它们之间的关系为IRQF=PF*PIE+AF*AIE+UF*UIE，只要IRQF为1，/IRQ引脚输出就保持低电平，读寄存器C将清除所有标志器 C的内容是周期中断标志位PF、报警中断标志位AF、更新结束中断标志位UF和中断请求标志位IRQF，它们之间的关系为IRQF=PF*PIE+AF*AIE+UF*UIE，只要IRQF为1，/IRQ引脚输出就保持低电平，读寄存器C将清除所有标志。