基于AT89S51单片机的数码管时钟电路的设计与实现
基于AT89S51单片机的数字电子钟设计.
毕业论文（设计）题目基于AT89S51单片机的数字电子钟设计学生姓名张明学号10011425班级 100114专业嵌入式系统工程分院信息技术指导教师于薇2013年 4月 1 日目录目录 (I)摘要 (II)Abstract (III)绪论 (1)第1章整体设计方案 (3)1.1 单片机的选择 (3)1.2 单片机的基本结构 (5)1.3 本章小结 (6)第2章数字钟的硬件设计 (7)2.1 最小系统设计 (7)2.2 数字钟的外围电路设计 (9)2.2.1 时钟电路 (9)3.2.2 LCD显示电路 (11)2.2.3 语音录放电路 (13)2.2.4 电源电路 (13)2.2.5 相关控制电路 (14)2.3 本章小结 (16)第3章数字钟的软件设计 (17)3.1 系统软件设计内容 (17)3.2 主程序 (18)3.3 时钟设置子程序 (21)3.4 中断子程序 (25)3.5 LCD显示子程序 (26)3.6 本章小结 (26)第4章调试与功能说明 (27)4.1 硬件调试 (27)4.2 系统性能测试与功能说明 (29)4.2.1 系统时钟误差分析 (29)4.2.2 软件调试问题及解决 (31)4.3 系统PCB图 (31)4.4 本章小节 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1：设计所用到器件清单 (35)附录2:设计实物图 (37)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。
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]。
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。
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。
用AT89S51单片机控制数码管
单片机最小应用系统设计报告指导老师：吴兆华学生：赵强学号： 092011103机电工程学院2010年6月20日目录一、设计目的 (3)二、实验目的 (3)三、系统硬件电路图 (3)四、实验程序框图 (4)五系统说明与分析 (5)5.1 系统主要组成部分 (5)5.2 单片机最小系统部分 (5)5.3 电路板的制作 (7)六、实验步骤 (8)七、程序清单 (9)八、实验心得 (10)一、设计目的开关SP1接在P3.7/RD管脚上，在AT89S51单片机的P1端口接有一个数码管，上电的时候，数码管显示为0，当按下开关SP1的时候，数码管变化为1；在摁下开关SP2,数码管变化为2；在摁下开关SP2,数码管变化为3；即为每摁下开关一次，数码管上的数字变化一次，规律为在16进制的基础上逐次加1（10、11、12、13、14、15分别用A、b、C、d、E、F 表图4 两种单片机时钟电路示），一直到F为止，然后在从1开始，如此循环下去。
摁下复位按钮，无论数码管显示为任何数字，皆变化为0，然后从头开始。
二、实验目的1、进一步熟悉AT80S51的所有引脚；2、进一步掌握初级语言——汇编中断处理程序的编程方法和应用。
3、掌握硬件制作的基本知识，要求对转印，腐蚀PCB板，打孔非常了解，同时对调试程序灵活掌握。
三、系统硬件电路图图1.硬件电路图四、实验程序框图五 系统说明与分析5.1 系统主要组成部分手动计数器系统主要分为三个部分：单片机最小系统，手动按钮部分，数码管显示部分。
所用主要元件有：A T89S51，两个七段数码管。
5.2 单片机最小系统部分5.2.1 MCS-51系列单片机概述MCS-51系列单片机是一种高性能的8位机系列，广泛应用于各种小型控制系统中，其引脚图如图所示。
本论文采用的A T89C51单片机是AMTEL 公司生产的MCS-51系列的兼容产品，与MCS-51指令系统兼容，系统结构相同，CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器。
(完整版)基于51单片机的电子时钟设计与实现毕业设计
摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
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。
由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，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。
电子时钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
电子时钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz 的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。
在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。
电子时钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。
关键词：单片机；AT89S51ABSTRACTSince the 1970 s chip since the advent, with its high cost performance and attention by people and attention, it is widely used and fast development. SCM small volume, light weight, strong anti-jamming capability, environmental demand is not high, low cost, high reliability, flexibility is good, development more easy. Because of the above features, in our country, the microcontroller is widely used in industrial automation control, automatic detection, intelligent instrument and apparatus, household appliances, power electronics, mechanical and electrical equipment, and other aspects, and 51 SCM is the most typical chip and most representative one. The graduation design through to its study, application to AT89S51 chips as the core, with the necessary circuit, design of a simple electronic clock, it by 4.5 V dc power supply, through the electronic tube can show time, adjust the time, thus to learning, the design, the development of software and hardware in the ability.Electronic Clock is a electronic circuit implementation of the "when", "sub", "seconds" The figures show the timing device. Electronic clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED electronic display hours, minutes, seconds, to 24-hour time mode, according to electronic control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer count. In this design, the circuit has a display time of the this function, you can also realize the time adjustment. Electronic clock is its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used.Key words:Single-chip microcomputer ; AT89S51独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
基于AT89S51单片机的数字时钟
基于AT89S51单片机的数字时钟摘要：随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。
本次设计的数字时钟电路采用AT89S51单片机作为核心，对于数字电子时钟采用直观的数字显示（LED），可以同时显示时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能，功耗小，使用寿命长，误差小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。
综上所述此数字时钟具有读取方便、显示直观、电路简洁、成本低廉等诸多优点，实用性较强，性能稳定，有一定的市场前景。
~~~~~~目录~~~~~~一、设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统基本方案选择和论证 (3)1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (3)1.2.2 显示模块选择方案和论证 (4)1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (5)1.2.4 电源的选择方案与论证 (5)二.系统的硬件设计与实现 (6)2.1 电路设计框图 (6)2.2 系统硬件概述 (6)2.3 主要单元电路的设计 (8)2.3.1单片机主控制模块的设计 (8)2.3.2电源电路模块的设计 (8)2.3.3校时校分电路设计 (9)2.3.4显示模块的设计 (9)三、系统的软件设计 (10)3.1主程序部分 (11)3.2计时显示中断子程序部分 (12)3.3校分显示子程序部分 (15)3.4校时显示子程序部分 (16)四. 指标测试 (17)4.1 测试仪器 (17)4.2硬件测试 (17)4.3软件测试 (18)4.４测试结果分析与结论 (18)4.4.1 测试结果分析 (18)4.4.2 测试结论 (18)五、作品总结与设计感想 (18)参考文献 (19)附录一：汇编语言源程序 (20)附录二：PCB印刷版图 (23)一、设计要求与方案论证1.1 设计要求：（１）基本要求（a）具备显示时、分等功能；（b）具备时、分校准功能；1.2 系统基本方案选择和论证1.2.1单片机芯片的选择方案和论证：方案一：采用89C51芯片作为硬件核心，其内部采用Flash ROM，具有4KB ROM 存储空间,能于3V 的超低压工作，但运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术,烧入程序时需要专门的C编程器（当前可用的实验烧写开发板只支持具有ISP在线编程功能的AT89S＊＊系列的芯片），当在对电路进行调试时，更显麻烦，并且增加了造价，方案二：采用89S51芯片作为主控模块，AT89S51是MCS-51系列单片机目前运用较多的一种芯片，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作，而且具备ISP在线编程技术，方便对电路进行调试.但由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
基于AT89S51数字钟课程设计报告
一、引言在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用，几乎是从小的电子产品，到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。
单片机系统结构几乎是一个计算机的缩影，可谓是麻雀虽小，五脏俱全，简单的单片机数字钟设计为单片机的应用与开发的学习建立了良好的开端。
二、设计任务与要求数字钟设计1．开机时，显示12：00：00的时间开始计时；2． P1.0控制“秒、分、十切换”的调整，每按一次在秒、分、十之间切换一次；3． P1.1控制“加1”的调整，每按一次在相应的功能上加1；4． P1.2控制“减1”的调整，每按一次在相应的功能上减1；5. 每次按键蜂鸣器响声一次。
6. 到达闹钟时间、实现15S的蜂鸣器响声。
三、实验目的1．综合运用单片机课程中所学的理论知识完成课程设计。
2．通过查阅手册和文献资料，提高独立分析和解决实际问题的能力。
3．熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。
4. 充分理解数码管显示原理。
5. 熟悉单片机内部定时器工作方式与原理。
四、设计步骤1、分析题目,寻找相关资料2、策划设计方案3、设计电路、编写源程序4、对程序和原理图进行仿真1）在keil软件中对源程序进行编译，生成.hex文件2）在proteus软件中画出电路图，单片机中添加上一步中的.hex 文件3）运行并调试5、总结优化实验五、方案选择与原理图（1）、设计思想：利用单片机来设计数字钟是单片机初学者的入门设计，而51系列单片机易学、易懂，应用广泛。
分析题可知：当LED的显示位数较多时，I/O口较少时，为了简化电路，降低成本，由I/O口控制共阴极点或共阳极数码管显示。
如果各位同时导通，LED只能显示相同的字符。
要想每位显示不同的字符并且使用最少的I/O口，必须采用扫描显示方式动态显示。
（2）、扫描原理：在某一瞬间，只让某一位的字位线处于选通状态，即共阴极的为低电平，共阳极为高电平，同时字段线上输出相应位要显示字符的字段码。
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控制的数字时钟专业班级学生姓名___学号___指导教师 _____________ _宁波技师学院电气技术系二零一三年九月摘要本系统采用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。
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。
AT89S51单片机的内部时钟电路设计
AT89S51单片机的内部时钟电路设计时钟电路用于产生AT89S51单片机工作时所必需的控制信号。
AT89S51单片机的内部电路正是在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作。
在执行指令时，CPU首先到程序存储器中取出需要执行的指令操作码，然后译码，并由时序电路产生一系列控制信号完成指令所规定的操作。
CPU发出的时序信号有两类，一类用于对片内各个功能部件的控制，用户无需了解；另一类用于对片外存储器或I/O口的控制，这部分时序对于分析、设计硬件接口电路至关重要，这也是单片机应用系统设计者普遍关心和重视的问题。
时钟电路设计AT89S51单片机各功能部件的运行都以时钟控制信号为基准，有条不紊、一拍一拍地工作。
因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。
1．内部时钟方式AT89S51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，图2-13是AT89S51内部时钟方式的电路。
电路中的电容C1和C2的典型值通常选择为30 pF。
该电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。
晶体振荡频率的范围通常是在1.2～12 MHz。
晶体的频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。
但反过来，运行速度快对存储器的速度要求就高，对印制电路板的工艺要求也高，即要求线间的寄生电容要小。
晶体和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作。
为了提高温度稳定性，应采用温度稳定性能好的电容。
基于AT89S51单片机的数码管时钟电路的设计与实现_梁建华
Journal of Jilin Radio and TV University No．04，2012(Serial No．124)自然科学研究《吉林广播电视大学学报》2012年第04期(总第124期)收稿日期:2011—12—09作者简介:梁建华(1973—)，山西曲沃人，助理讲师，攻读在职研究生学位，研究方面:计算机科学技术。
基于AT89S51单片机的数码管时钟电路的设计与实现梁建华(临汾职业技术学院，山西临汾041000)摘要:本文介绍了一种由单片机控制的数码管时钟的系统电路设计方案，硬件与软件设计的细节过程。
设计中选用AT89S51作为控制数码管时钟的处理芯片，直接由AT89S51的I /O 口加上PNP 三极管放大后来进行驱动控制。
设计中首先运用KEIL 公司的?Vision3软件对编写的源程序进行编译与调试，然后用TOP2．0编程器对生成目标程序代码烧写到AT89S51单片机芯片进行仿真，实现数码管时钟的系统的控制与显示功能。
该设计方法对学习单片机设计开发具有一定的促进作用。
关键词:单片机;数码管时钟中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1008－7508(2012)04－0026－02随着科技的发展，单片机技术水平不断的得到提高，单片机的功能不断得到完善，单片机的应用日趋成熟。
现在，单片机已经广泛应用于工业测控、电子仪表、家用电器等领域。
一、数码管时钟总体设计方案LED 数码管时钟电路总体采用24小时计时方式，四位数码管分别显示时十位、时个位、分十位、分个位，能够用按钮开关调整分和时，采用AT89S51单片机作为核心控制器件，用后备用电池作为掉电计数保持，采用12MHz 晶振以保证计时精度。
二、硬件电路设计数码管时钟的系统电路由控制电路、输出显示电路和控制信号输入及在线编程接口电路组成。
数码管时钟电路原理如图:1、控制电路。
采用AT89S51作为控制CPU ，加上时钟振荡和复位电路组成单片机最小系统。
基于AT89S51单片机的电子时钟(带温度显示)
基于A T89S51单片机的电子时钟（带温度显示）设计摘要：本设计以数字集成电路技术为基础，单片机技术为核心。
软件设计采用模块化结构，C语言编程。
系统通过LCD显示数据，可以显示日期（年、月、日、时、分、秒）以及温度。
在内容安排上首先描述系统硬件工作原理，着重介绍了各硬件接口技术和各个接口模块的功能；其次，详细的阐述了程序的各个模块和实现过程。
关键词：单片机;电子时钟;温度传感器;DS1302;DS18B20;LCD1602基于A T89S51单片机的电子时钟（带温度显示）设计电子时钟是实现对年，月，日，时，分，秒数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭，车站，码头，办公室，银行大厅等场所，成为人们日常生活中的必需品。
数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，在此基础上完成的电子时钟精度高，功能易于扩展。
可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、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电路。
所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此，研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。
本设计就是数字时钟简单的扩展应用。
(2)1 设计要求 (2)2 方案论证与设计 (2)控制器部分方案论证 (2)显示部分的方案论证 (3)方案一：采用8段数码管虽经济实惠，但操作比液晶显示来说略显繁琐。
(3)图2 液晶显示电路 (4)系统设计 (4)2.4.1晶体振荡器电路 (4)2.4.2分频器电路 (5)2.4.3时间计数器电路 (5)2.4.4时钟电路 (5)2.4.5复位电路影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分:（1）外因射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体（引线或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰；电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。
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Journal of Jilin Radio and TV University No． 04，2012( SerialNo． 124)自然科学研究《吉林广播电视大学学报》2012年第04期( 总第124期)收稿日期: 2011—12—09作者简介:梁建华( 1973—) ，山西曲沃人，助理讲师，攻读在职研究生学位，研究方面: 计算机科学技术。
基于AT89S51 单片机的数码管时钟电路的设计与实现梁建华( 临汾职业技术学院，山西临汾041000)摘要:本文介绍了一种由单片机控制的数码管时钟的系统电路设计方案，硬件与软件设计的细节过程。
设计中选用AT89S51 作为控制数码管时钟的处理芯片，直接由AT89S51 的I /O 口加上PNP 三极管放大后来进行驱动控制。
设计中首先运用KEIL 公司的? Vision3 软件对编写的源程序进行编译与调试，然后用TOP2． 0 编程器对生成目标程序代码烧写到AT89S51 单片机芯片进行仿真，实现数码管时钟的系统的控制与显示功能。
该设计方法对学习单片机设计开发具有一定的促进作用。
关键词:单片机;数码管时钟中图分类号: TP3 文献标识码: A 文章编号: 1008 － 7508( 2012) 04 － 0026 － 02随着科技的发展，单片机技术水平不断的得到提高，单片机的功能不断得到完善，单片机的应用日趋成熟。
现在，单片机已经广泛应用于工业测控、电子仪表、家用电器等领域。
一、数码管时钟总体设计方案LED 数码管时钟电路总体采用24 小时计时方式，四位数码管分别显示时十位、时个位、分十位、分个位，能够用按钮开关调整分和时，采用AT89S51 单片机作为核心控制器件，用后备用电池作为掉电计数保持，采用12MHz 晶振以保证计时精度。
二、硬件电路设计数码管时钟的系统电路由控制电路、输出显示电路和控制信号输入及在线编程接口电路组成。
数码管时钟电路原理如图:1、控制电路。
采用AT89S51 作为控制CPU，加上时钟振荡和复位电路组成单片机最小系统。
在CPU 的电源接入端接3． 6V 备用可充电电池，工作时电源向电池充电，当电源电压降到3． 6V 以下，电池向CPU 供电，由程序控制不输出，但CPU 保持低功耗计时。
2、输出显示电路。
输出显示电路采用四位共阳极带“: ”动态数码管显示。
由于AT89S51 的I /O 口输出时的码管的四个阳极则由AT89S51 的I /O 口加上PNP 三极管放大后来进行驱动。
“: ”直接由AT89S51 的I /O 口驱动。
3、控制信号输入电路。
控制信号输入电路实际上就是两个按钮直接接在CPU 的两条I /O 线上，要注意的是I /O 线上要接下拉电阻，以确保按钮没有按下时，两条I /O 线上的电平为“0”。
三、软件程序设计软件设计一般是先把程序划分为各个功能模块，设计出总的控制流程图，再进行各个功能模块的程序设计，该AT89S51 单片机数码管时钟电路的程序由计数模块、计数转换模块、显示控制模块和时间调整模块组成。
1、计数模块。
AT89S51 单片机的定时器T0 或T1的定时时间在12MHz 的条件下最长有:216 × 1μs = 65536μs = 65． 536ms，该时间小于一秒，那就需要用软件计数的方法进行一秒定时，具体为: 将定时器T0 设置为工作方式1 设其初值使定时为50ms，在内部RAM 中设置一个秒计时器，每当T0 溢出20 次，这个秒计数器就加1，从而实现秒计数。
编写程序时要设置秒计数器从0 到59 进行计数。
同理，可以用秒信号来触发在内部RAM 中设置一个分计数器，使之从0到59 进行计数。
按此方法，也可以产生时信号。
具体程序代码如下: ZDFW: PUSH ACCMOV TL0，#0A0HMOV TH0，#3CHINC SSSMOV A，SSSSCJNE A，#0AH，GO_OUTMOV SSSS，#0CPL MINC SSSMOV A，SSSCJNE A，#02H，GO_OUT·26·梁建华基于AT89S51 单片机的数码管时钟电路的设计与实现自然科学研究MOV SSS，#0JNB P1． 0，HJ1JNB P1． 1，MJ1INC SSMOV A，SSCJNE A，#3CH，GO_OUTMOV SS，#0MJ1: INC MMMOV A，MMCJNE A，#3CH，GO_OUTMOV MM，#0HJ1: INC HHMOV A，HHCJNE A，#18H，GO_OUTMOV HH，#0GO_OUT: POP ACCRETI2、计数转换模块。
计数转换模块的功能是把分计数___________器与时计数器中的数值转换为便于显示模块进行操作的形式。
在内部RAM 中设置时十位显示，时个位显示，分十位显示和分个位显示四个显示缓冲单元，把时计数器与分计数器中的数值经过十进制调整后分别放到这四个显示缓冲单元中。
具体实现计数程序代码为:ZDFW: PUSHACCMOV A，HHMOV B，#10DIV ABMOV H1，AMOV H2，BMOV A，MMMOV B，#10DIV ABMOV H3，AMOV H4，BPOP ACCRET3、显示控制模块。
显示控制模块是不断地把四个显示缓冲单元中的数值转换成七段码，从AT89S51 的I /O 口送出，去驱动数码显示器的笔段，形成可视的四位计时的十进制数。
具体显示控制程序代码如下:XS: MOVDPTR，#MA_7MOV A，H1MOVC A，@ A + DPTRCPL AMOV P2，ACLR D1SETB D2SETB D3SETB D4LCALL DL10MSSETB D1MOV A，H2MOVC A，@ A + DPTRCPL AMOV P2，ACLR D2SETB D1SETB D4LCALL DL10MSSETB D2MOV A，H3MOV A，@ A + DPTRCPL AMOVP2，ACLR D3SETB D2SETB D1SETB D4LCALL DL10MSSETB D3MOV A，H4MOVC A，@ A + DPTRCPL AMOV P2，ACLRD4SETB D2SETB D3SETB D1LCALL DL10MSSETB D4RET4、时间调整模块。
时间调整模块的功能就是不断地查询控制输入I /O 口的电平状态，在查到有电平波动时进行抖动处理，确认为有效控制信号时进行时或分的加一调时调分处理。
具体程序代码如下:调时程序: ANJH:JB 00H，ANJ1JB P3． 2，ANJ1LCALL DL10MSJB P3． 2，AJN1LJMP HJIA1HJIA1: MOV A，HHINC HHCJNE A，#23，HJIA3MOV HH，#00HHJIA3: SETB 00HLJMP ANJ1调分程序: ANJM:JB 01H，ANJ4JB P3． 3 ANJ4LCALL DL10MSJB P3． 3 ANJ4LJMP MJIA1ANJ4: RETMJIA1: MOV A，MMINC MMCJNE A，#59，MJIA3MOV MM，#00HMJIA3: SETB 01HLJMP ANJ4DL10MS: MOV R7，#05HDL1: MOV R6，#7CHDL2: NOPNOPDJNZ R6，DL2DJNZ R7，DL1RET5、主程序模块程序代码如下:MAIN: MOV TMOD，#01HSETB EASETB ET0MOV TL0，#0A0HMOV TH0，#3CHSETB TR0MOV SSS，#0MOV SS，#0MOV MM，#0MOV HH，#12MAIN1: LCALL ZHLCALL XSLCALL ANJHJNB P3． 2 ANJHCLR 00HANJ2: LCALL ANJMJNB P3． 3，ANJ3CLR 01HANJ3: LJMP MAIN1三、数码管时钟电路的实现过程AT89S51 单片机数码管时钟电路的仿真实现的过程需要几个步聚:第一步: 用KEIL 公司的? Vision3软件编辑源程序段，并建立工程、配置工程，编译工程，并生成目标程序代码。
第二步: 用TOP2． 0 编程器对生成目标程序代码烧写到AT89S51 单片机芯片中。
第三步: 将AT89S51 单片机芯片插入到数码管时钟电路的最小应用系统上，进行通电仿真观察结果。
参考文献:［1］李全利．单片机原理及应用技术［M］．高等教育出版社，2009．［2］郭强，刘志峰，张爱平等．基于stc89c52 单片机的智能交通灯控制系统设计［M］．机电一体化，2008，( 11) ．［3］王曙霞．单片机实验与实训指导［M］．西安: 西安电子科技大学出版社，2007．·27·__。