单片机应用系统设计实例111单片机电子时钟的设计
单片机课程设--电子钟设计
单片机MCS-51数钟课程设计系别:专业:班级:姓名及学号:日期:目录单片机MCS-51数钟 (1)课程设计 (1)一、课程设计的目的 (3)二、课程设计任务 (3)三、硬件结构概述 (4)（一）复位电路 (4)（二）晶振电路 (4)（三）按键电路 (4)（四）显示部分 (5)四、软件结构概述 (5)（一）代码说明 (5)（二）按键处理思路 (10)（三）秒表设计思路 (11)五、调试过程 (12)（一）系统仿真 (12)（二）仿真过程中出现的问题及解决方案 (12)六、心得体会 (13)七、参考文献 (14)一、课程设计的目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面, 提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；二、(2)培养针对课题需要, 选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力, 提高组成系统、编程、调试的动手能力；三、(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程, 软硬件设计的方法、内容及步骤。
四、课程设计任务(1)在ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的硬件结构上编写软件完成设计。
也可以在其它MCS—51单片机硬件板上完成, 或自行设计硬件并制做完成。
(2)程序的首地址应使目标机可以直接运行, 即从0000H开始。
在主程序的开始部分必须设置一个合适的栈底。
程序放置的地址须连续且靠前, 不要在中间留下大量的空闲地址, 以使目标机可以使用较少的硬件资源。
(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)在键盘上选定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。
基于单片机电子时钟的设计与实现
基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟，能够准确显示时间并能够进行设置和调整。
二、硬件设计1.时钟部分：采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分：使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分：设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分：采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能：通过按键可以设置当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。
b.时间调整功能：通过按键可以调整当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。
c.时间显示功能：通过数码管可以实时显示当前的时间。
2.代码实现以C语言为例，以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例：```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat，=(DS18B20<<i); // 读取数据位，存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0)，0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0)，0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0)，0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0)，0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现，可以实现一个基于单片机的电子时钟。
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要：电子时钟作为一种常见的时间显示装置，在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟，使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间，并通过数码管进行显示。
设计过程中，通过对单片机的编程和电路的连接，实现了时间的显示与调节功能，具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用，可用于各种场合。
关键词：单片机；电子时钟；DS1307；数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置，具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点，广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心，设计了一款实时准确的电子时钟，提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接，使得单片机可以获取到准确的系统时间，并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接，通过读取芯片中的时间寄存器，单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片，通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号，P1口接到数码管的位选信号，通过控制这两个口的输出状态，可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时，为了使时钟可以正常运行，需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程，实现了以下功能：(1)初始化DS1307芯片，设置初始时间；(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器，将时间信息保存到单片机的RAM中；(3)根据当前时间信息，在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写，进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30，观察数码管上的显示是否正确，以及时间是否准确。
同时，通过手动调节DS1307芯片中的时间，检查单片机是否能正确获取时间，并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟，通过单片机与DS1307芯片的连接和编程，实现了准确的时间显示功能。
基于单片机电子时钟的设计
基于单片机电子时钟的设计一、设计背景随着科技的不断进步，电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
时钟作为时间的测量工具，也从传统的机械时钟逐渐发展为电子时钟。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器，为电子时钟的设计提供了高效、可靠的解决方案。
基于单片机的电子时钟具有精度高、易于编程、成本低等优点，能够满足人们对时间测量和显示的各种需求。
二、系统设计方案1、硬件设计单片机选择：选择合适的单片机是整个系统设计的关键。
常见的单片机如STM32、AT89C51 等，具有不同的性能和特点。
根据系统需求，我们选择了 AT89C51 单片机，其具有成本低、性能稳定等优点。
时钟芯片：为了保证时间的准确性，需要选择高精度的时钟芯片。
DS1302 是一款常用的实时时钟芯片，具有低功耗、高精度等特点，能够为系统提供准确的时间信息。
显示模块：显示模块用于显示时间。
常见的显示模块有液晶显示屏（LCD）和数码管。
考虑到显示效果和成本，我们选择了 1602 液晶显示屏，能够清晰地显示时间、日期等信息。
按键模块：按键模块用于设置时间和调整功能。
通过按键可以实现时间的校准、闹钟的设置等功能。
电源模块：为整个系统提供稳定的电源。
可以选择电池供电或外部电源供电，根据实际使用场景进行选择。
2、软件设计编程语言：选择合适的编程语言进行软件编程。
C 语言是单片机编程中常用的语言，具有语法简单、可读性强等优点。
主程序流程：主程序首先进行系统初始化，包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、显示模块初始化等。
然后读取时钟芯片中的时间信息，并将其显示在液晶显示屏上。
通过按键检测模块，判断是否有按键操作，如果有，则进行相应的处理，如时间校准、闹钟设置等。
中断服务程序：为了保证时间的准确性，需要使用定时器中断来实现时钟的计时功能。
在中断服务程序中，对时钟芯片进行时间更新，确保时间的准确性。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统单片机：AT89C51 单片机是整个系统的核心，负责控制和协调各个模块的工作。
基于单片机的电子时钟设计
基于单片机的电子时钟设计电子时钟是人们日常生活中常见的设备之一，它不仅能够准确显示时间，还可以搭配其他功能，如闹钟、温度显示等。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计原理和步骤，并探讨其在现代生活中的应用。
一、设计原理基于单片机的电子时钟主要由以下几个模块组成：时钟模块、显示模块、控制模块和电源模块。
时钟模块负责获取当前时间并进行计时，显示模块用于将时间信息显示出来，控制模块用于处理用户的输入操作，电源模块为电子时钟提供稳定的电源。
1. 时钟模块时钟模块的核心是一个定时器，它可以定时触发中断，通过中断服务程序来更新时间。
在单片机中，我们可以使用定时器模块来实现这个功能，通过设定合适的定时器参数，可以实现从毫秒级到秒级的计时精度。
2. 显示模块显示模块通常采用数码管或者液晶显示屏来显示时间信息。
数码管可以直接显示数字，在低功耗和成本方面具有优势；液晶显示屏可以显示更多的信息，具有更好的可视角度和美观性。
在电子时钟中，我们可以通过控制显示模块的引脚，以适当的方式显示小时、分钟和秒数。
3. 控制模块控制模块主要用于处理用户的输入操作，如设置闹钟时间、调整时间等。
可以通过按键开关、旋转编码器或者触摸屏等方式来实现用户交互。
当用户按下按键或者滑动触摸屏时，控制模块会相应地改变时钟模块中的时间数据或者触发其他操作。
4. 电源模块电子时钟需要一个稳定的电源来工作，通常使用交流电转直流电的方式进行供电。
电源模块可以通过整流、滤波和稳压等电路来提供稳定的直流电源。
二、设计步骤基于单片机的电子时钟的设计步骤如下：1. 确定需求和功能：首先需要明确设计的需求和功能，包括显示方式、时间格式、附加功能等。
2. 选择单片机：根据需求选择适合的单片机型号，考虑处理性能、存储空间、外设接口等因素。
3. 设计电路图：根据选择的单片机和其他模块，设计电子时钟的电路图。
包括时钟模块、显示模块、控制模块和电源模块的连接方式。
4. 编写源代码：根据电路图和功能需求，编写单片机的源代码。
单片机课程设计电子时钟
xxxxxx大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：电子时钟院（系）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1设计原理 (1)1.2设计思路 (1)1.3实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (3)2.3功能模块的设计与实现 (4)第3章结果测试及分析 (11)3.1结果测试 (11)3.2结果分析 (11)参考文献 (12)附录 A (13)附录 B (21)附录 C (22)第1章总体设计方案1.1 设计原理根据课程设计任务书的内容，要求实现在MCS51单片机上对数字电子钟的基本功能设计，对当前时间正确显示，并可根据需要对时间进行更改，以完成时间的校对和闹钟的设置。
时钟时间以时、分、秒在6位数码管上显示，小时以24小时计时模式，分秒均为60进位。
用6MHz晶振产生振荡脉冲，定时器进行秒计时。
调整设置时间的过程运用可编程键盘上的按键进行控制，共设有5个按键，首先按键A进入校时模式或E进入闹钟模式，再分别按键B对小时或C分钟进行更改，每按键一次数码管计数显示加一，更改结束后按键D退出设置，时钟正常显示。
闹钟时间到时，蜂鸣器鸣响10秒后时钟正常显示。
1.2 设计思路采用C语言程序设计结合硬件电路设计方法，利用Lab6000实验箱来实现数字电子钟的设计。
1）提出方案根据设计要求，可将本次设计分为3个模块进行：1)时钟显示模块：主要用于时间的正确显示。
2)校时模块：此模块用于时钟的校对，以完成用户更改时间的需求。
3)闹钟模块：用于实现闹钟的时间设置和定点闹铃的功能。
2）方案论证时钟显示模块中，利用可编程定时器中断进行秒计时，将时间显示在6位数码管上。
校时模块主要利用键盘上5个键的控制完成各项功能，并在数码管上动态显示改变结果，完成设置后进入时钟显示模块。
闹钟模块的设置过程与校时模块相似，但设置完成进入时间显示模块后则等待闹铃时间，到规定时间后，通过数码管闪烁及蜂鸣器的鸣响来实现定点闹铃提醒功能。
单片机原理及应用 课程的设计电子时钟-PPT课件
1系统设计方案
1.1目的 1.利用单片机和1602液晶来显示24小时制、60分
制、60秒制，年、月、日显示。 2.具有显示和手动校对功能，24小时制、60分制、 60秒制，年、月、日显示和手动校正功能； 3.具有闹铃功能，当达到1分钟时蜂鸣器报时； 1.2思路
1.2.1 计时单元有单片机内部结构的定时器/计数 器来实现。
write_sfm(7,fen);
write_com(0x80+0x40+7);
}
if(s1num==3)
{
shi++;
if(shi==24)
shi=0;
write_sfm(4,shi);
write_com(0x40+4);
}
}
}
if(s3==0)
while(!s2); if(s1num==1) {
miao++; if(miao==60)
miao=0;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+10);
}
if(s1num==2)
{
fen++;
if(fen==60)
fen=0;
void write_date(uchar date) { lcdrs=1; lcden=0; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; }
void init() { uchar num; lcden=0; write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); for(num=0;num<15;num++
单片机电子时钟设计程序
单片机电子时钟设计程序
1.引用头文件和定义全局变量
首先需要引用相应的头文件，例如`reg52.h`，并定义全局变量用于
存储时间、闹钟时间以及其他相关参数。
2.初始化时钟
在主函数中，首先进行时钟的初始化。
这包括设置定时器和中断相关
的寄存器，以及初始化显示屏和按钮等外设。
3.时间更新
编写一个中断服务函数，用于根据定时器的中断来更新时间。
在该中
断服务函数中，需要将全局变量中的时间进行递增，并考虑到分钟、小时、日期和星期等的进位和换算。
4.按钮输入
设置一个子函数用于读取按钮输入，并根据按钮的状态来进行相应的
操作，比如切换时钟显示模式、设置闹钟等。
5.显示时间
编写一个子函数用于将时间信息显示在数码管上。
这需要先将时间信
息转换为数码管的显示格式，然后通过IO口输出控制数码管的显示。
6.闹钟设置
使用按钮输入的功能，可以设置闹钟时间和开关闹钟功能。
当闹钟时
间到达时，可以通过控制蜂鸣器发声或点亮LED等方式来进行提醒。
7.主函数
在主函数中，循环执行按钮输入的检测和相应操作，以及时间的更新和显示等功能。
可以通过一个状态机来控制整个程序的流程。
以上是一个简要的单片机电子时钟设计程序的概述。
实际的程序设计过程中，还需要考虑到各个模块之间的交互、错误处理、电源管理以及代码的优化等细节问题。
具体的程序实现可以根据具体需求和硬件平台的差异进行适当的修改和扩展。
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11.1.3 系统软件程序的设计
电子时钟的软件系统由主程序和子程序组成，主程序程序包含初始化参数 设置、按键处理、数码管显示模块等，在设计时各个模块都采用子程序结构 设计，在主程序中调用。由于定时器/计数器采用中断方式处理，因此还要编 写定时器/中断服务子程序，在定时器/计数器中断服务程序中对时钟进行调 整。
三．定时器/计数器T0中断服务程序 定时器/计数器T0用于时间计时。选择方式1，重复定时，定时时间
设为50ms，定时时间到则中断，在中断服务程序中用一个计数器对50ms计 数，计20次则对秒单元加1，秒单元加到60则对分单元加1，同时秒单元清0； 分单元加到60则对时单元加1，同时分单元清0；时单元加到24则对时单元清 0，标志一天时间计满。在对各单元计数的同时，把它们的值放到存储单元 的指定位置。定时器/计数器T0中断服务程序流程图如图
开始
现场保护，重置初值 启动下一个50ms
50ms 计数器加1
否
50ms 计数器=20？
是
Байду номын сангаас
秒单元加1，50ms计数器清0，秒写入秒个位
和秒十位
否
秒单元=60？
是
分单元加1，秒单元清0，分写入分个位和分十
位
否
分单元=60？
是
时单元加1，分单元清0，时写入时个位和时十
位
否
时单元=24？
时单元清0 是
中断返回
11.2.2 系统硬件电路的设计
11.2.3 系统软件程序的设计
一．主程序 主程序包含初始化部分、调用A/D转换子程序和调用显示程序，如下图。
初始化包含存放通道数据的缓冲区初始化和显示缓冲区初始化。另外，对 于单路显示和循环显示，系统设置了一个标志位00H控制，初始化时00H位 设置为0，默认为循环显示，当它为1时改变为单路显示控制，00H位通过 单路/循环按键控制。
四．按键处理模块 按键处理设置为：如没有按键，则时钟正常走时。当按下K0按键
时，进入调分状态，时钟停止走动；按K1可K2按键可进行加1或减1操作； 继续按K0键可分别进行分和小时的调整；最后按K0键将退出调整状态，时 钟开始计时运行。
五．汇编语言源程序清单（略）
六．C语言源程序清单（略）
11.2 多路数字电压表的设计
一．主程序 主程序执行流程如图，主程序先对显示单元和定时器/计数器初始化， 然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块，当有键按下，则转入相应 的功能程序。
开始
显示单元清零
T0、T1设为16位计数模式
允许T0中断
调用显示子程序 否
按下键否？ 是
进入功能程序
二．数码管显示模块 本系统共用8个数码管，从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分 个位、分十位、横线、时个位和时十位。数码管显示的信息用8个内存单元 存放，这8个内存单元称为显示缓冲区，其中秒个位和秒十位、分个位和分 十位、时个位和时十位分别由秒数据、分数据和小时数据分拆得到。在本 系统中数码管显示采用软件译码动态显示。在存储器中首先建立一张显示 信息的字段码表，显示时，先从显示缓冲区中取出显示的信息，然后通过 查表程序在字段码表中查出所显示的信息的字段码，从P0口输出，同时在 P2口将对应的位选码输出选中显示的数码管，就能在相应的数码管上显示 显示缓冲区的内容。
11.2.1 多路数字电压表的原理及功能
多路数字式电压表应用系统主要利用A/D转换器，处理过程如下：先用 A/D转换器对各路电压值进行采样，得到相应的数字量，再按数字量与模 拟量成正比关系运算得到对应的模拟电压值，然后把模拟值通过显示器显 示出来。设计时假设待测的输入电压为8路，电压值的范畴为0~5V，要求 能在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量的最小分辨率为 0.019V，测量误差为0.02V。
开始 启动一次转换 A/D转换结束EOC=1？ 取数据（OE=0） 0809通道地址加1 地址数小于8？
开始
四．汇编语言源程序清单（略） 五．C语言源程序清单（略）
根据系统的功能要求，控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换器采用 ADC0809。ADC0809是8位的A/D转换器。当输入电压为5.00V时，输出的 数据值为255（0FFH），因此最大分辨率为0.0196V（5/255）。 ADC0809的具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择 一路进行转换。如每隔一段时间轮流依次改变3位地址输入端的地址，就能 依次对8路输入电压进行测量。LED数码管显示采用软件译码动态显示。通 过按键选择可8路循环显示，也可单路显示，单路显示可通过按键选择显示 的通道数。
开始
初始化
调用A/D转换子程序
调用显示子程序
二．A/D转换子程序
A/D转换子程序用于对ADC0809八路输入模拟电压进行A/D转换，并 将转换的数值存入8个相应的存储单元中，如下图。A/D转换子程序每隔一 定时间调用一次，也即隔一段时间对输入电压采样一次。
三．显示子程序
LED数码管采样软件译码动态扫描方式。在显示子程序中包含多路循环 显示程序和单路显示程序，多路循环显示程序把8个存储单元的数值依次取 出送到四个数码管上显示，每一路显示1秒。单路显示程序只对当前选中的 一路数据进行显示。每路数据显示时需经过转换变成十进制BCD码，放于 四个数码管的显示缓冲区中。单路或循环显示通过标志位00H控制。在显 示控制程序中加入了对单路或循环按键和通道选择按键的判断。