基于单片机的数字钟设计毕业设计

基于单片机的数字钟设计

The design of digital clock based on signal-chip

computer

摘要

基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用，而数字钟是其中最基本的，也是最具有代表性的一个例子。

在基于单片机系统的数字钟电路中，除了基本的单片机系统和外围电路外，还需要外部的控制和显示装置。本电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理，控制外围设备。系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共六个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块。

本设计以单片机AT89S52为切入点，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。然后在核心电路的基础上设计出了相应的扩展电路，使本设计更加实用。

关键词：单片机；数码显示；温度传感器

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

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目录

1. 引言 (1)

2. 关于单片机 ............................................................................... 错误！未定义书签。

2.1单片机的发展 .................................................................. 错误！未定义书签。

2.2 单片机的开发背景 ......................................................... 错误！未定义书签。

2.2 单片机的开发背景 ......................................................... 错误！未定义书签。

2.3 AT89S52单片机 .............................................................. 错误！未定义书签。

2.3.1 AT89S52单片机引脚功能 ......... 错误！未定义书签。

2.3.2 AT89S52单片机硬件结构的特点错误！未定义书签。

2.3.3 AT89S52单片机的硬件原理 .... 错误！未定义书签。

3. 方案设计与论证 (1)

4. 系统总体结构框图 (2)

5. 系统的硬件设计 (3)

5.1 显示部分电路的设计 (3)

5.1.1 LED数码显示管的基本原理 (3)

5.1.2 数码管显示模块分析 (4)

5.1.3 LED显示电路 (4)

5.2 控制部分电路的设计 (5)

5.2.1 时钟模块 (5)

5.2.2 温度模块 (5)

5.2.3 音乐模块 (5)

5.2.4 复位模块 (6)

5.2.5 光识模块 (6)

6. 系统的软件设计 (7)

6.1 各模块的程序设计 (7)

6.1.1 计时程序 (7)

6.1.2 定时闹钟程序 (7)

6.1.3 温度程序 (8)

6.2 系统程序设计的总体框图 (8)

7. 系统电路的制作与调试 (9)

7.1 电路硬件焊接制作 (9)

7.2 调试的主要方法 (9)

7.3 系统调试 (9)

7.3.1硬件调试 (9)

7.3.2软件调试 (10)

7.3.3联机调试 (10)

7.3.4调试中遇到的问题及解决方法 (10)

结论 (12)

参考文献 (13)

附录1 数字钟电路图 (15)

附录2 程序清单 (16)

附录3 英文资料 ......................................................................... 错误！未定义书签。附录4 英文资料翻译 ................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ................................................................................................ 错误！未定义书签。

1. 引言

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，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，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

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、定时启闭电路、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，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用，数字钟作为其中最基本的一个应用实例，具有结构简单应用广泛的特点。数字钟中使用了单片机中最为常用的输入输出设备按键开关和数码管；数字钟程序主要应用单片机的定时器和中断实现计时和显示功能。当今数字种作为一个单元电路被广泛应用于电子表、电子万年历等产品中，带来广泛的经济效益。

随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步。在不久的将来，最终单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。

2. 方案设计与论证

按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块，为了使本设计中的数字钟的功能更加完善和强大，最后又将温度显示加入了设计方案中。

首先以单片机AT89S52为入手点，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。