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，f osc=12MH Z。

（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。

（9）、设计时间：二周

（10）、制作电子钟实物。

五、课程设计说明书主要内容

1、课程设计说明书封面；

2、课程设计任务书封面及课程设计任务书；

3、前言；

4、课程设计说明书目录；

5、电子钟功能说明及总体方案介绍；

6、详细介绍电子钟的工作原理；

7、绘制电子钟整机电路框图、整机电路原理图、电源电路原理图及PCB图各1份；

8、列出电子钟元器件清单；

9、详细介绍电子钟单元电路工作原理（包括电源电路、时钟电路、复位电路、键盘/显示接口电路及所用主要芯片）；

10、单片机硬件资源的使用分配情况；

11、画出电子钟软件系统监控程序、各子程序、中断服务程序及各功能程序的流程框图；

12、列出电子钟软件系统程序清单；

13、写出电子钟的使用说明；

14、设计体会，谈谈本设计的重点、难点及精妙之处，是否存在不足之点及改进意见；

15、提出《单片机技术》课程教学建议；

16、参考资料。

六、课程设计说明书书写格式

参照“课程设计说明书书写格式”文件。

七、参考资料

[1]、曹巧媛，单片机原理及应用[M]，北京：电子工业出版社，1997.7。

[2]、赵秀珍，单永磊，单片微型计算机原理及其应用[M]，北京：中国水

利水电出版社，2001.8。

[3]、张毅刚，修林成，胡振江，MCS-51单片机应用设计[M]，哈尔滨：哈

尔滨工业大学出版社，1990.8。

[4]、张洪润，兰清华，单片机应用技术教程[M]，北京：清华大学出版社，

1997.11。

[5]、李华，MCS-51系列单片机实用接口技术[M]，北京：北京航空航天大

学出版社，1993.8。

[6]、陈景初，单片机应用系统设计与实践[M]，北京：北京航空航天大学

出版社。

[7]、马家辰，MCS-51单片机原理与接口技术[M]，哈尔滨：哈尔滨工业大

学出版社。

[8]、刘守义，单片机应用技术[M]，西安：西安电子科技大学出版社。

电气自动化教研室

2005年9月10日

前言

电子科技日新月异，人们对现代电子设备的智能化和微型化及其精度提出了更高的要求，而单片机因其具有稳定可靠、体积小、价格低廉等特点，成为设计智能化仪器仪表的首选微控制器，因此本次我们没有选用传统的专用的时钟芯片，而是采用了AT89S51芯片，此款单片机可以使用软件对其进行在线编程，其灵活性和可靠性都相对提高。

通过此次实物制作,增强了我们的动手能力,把理论与实践融合在一起。同时，也进一步加深了对单片机的硬件结构的理解和巩固，编程能力也得到了提高。在此将电子钟制作过程中用到的知识进行了一些总结，并记录了遇到的问题，希望自己今后能注意。同时也希望能成为读者的参考资料，能帮助读者避免出现相同的问题，并能从中得到一些启发。

在此要感谢王老师对我的指导，感谢同组人的合作及帮助过我的同学。由于编者水平有限,书中的错漏在所难免，恳请读者批评指正。

编者:吴海林

2005—11—13

目录

1 多功能电子表说明及总体方案介绍 (1)

1.1 多功能电子表计时方案 (1)

1.2 多功能电子表键盘/显示方案 (2)

2 电子钟的工作原理 (4)

3 多功能电子表原理框图、原理图及PCB图 (5)

3.1 多功能电子表原理框图 (5)

3.2 多功能电子表整机原理图 (5)

3.3 多功能电子表电路PCB图 (7)

4 多功能电子表元器件清单 (9)

5 多功能电子表单元电路工作原理及芯片 (11)

5.1 电源电路工作原理 (11)

5.2 时钟电路工作原理 (11)

5.3 复位电路工作原理 (12)

5.4 键盘电路工作原理 (12)

5.5 显示器工作原理 (13)

5.6 AT89S51芯片 (17)

5.7 74LS244芯片 (20)

5.8 S8550PNP三极管 (21)

5.9 四位一体数码管 (23)

6 单片机硬件资源分配 (25)

7 程序流程图 (26)

8 电子钟程序清单 (32)

9 误差分析 (40)

10 电子钟使用说明 (43)

11 设计体会 (44)

12 教学意见 (45)

13 参考资料 (46)