基于单片机的数字钟设计
基于单片机的数字时钟设计
单片机控制的数字钟设计摘要数字电子钟一般由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路等组成。
秒信号是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将秒信号送入秒计数器，它是六十进制计数器。
每累计六十秒发出一个“分脉冲”信号，这个信号作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也是六十进制计数器，它每累计六十分钟，发出一个“时脉冲”信号，此信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用二十四进制计数器，可以实现一天二十四小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED显示器显示出来。
校时电路是用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
本文的系统设计功能：用液晶或LED显示器显示时、分、秒等；含有闹铃功能，可以设定闹铃时间；闹钟时间到的时候蜂鸣器报警，可以关掉警报。
本设计采用AT89C51单片机和CD4511晶体管LED显示来实现数字时钟的的显示。
关键字：数字钟，AT89C51，CD4511目录1绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2 基本工作原理 (1)2 硬件介绍 (2)2.1 AT89C51的介绍 (2)2.2 CD4511介绍 (3)3 程序设计 (5)总结 (6)致谢 (7)参考文献 (8)附录 (9)1绪论1.1课题描述数字钟被广泛用于个人家庭,车站, 码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中的必需品。
由于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,运用超过老式钟表, 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、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，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。
1.2 基本工作原理1. 显示原理[10]电路原理见下图1。
基于51单片机的多功能电子钟设计
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。
接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。
基于单片机的数字钟毕业设计(附程序全)
基于单片机的数字钟毕业设计(附程序全) 电子时钟设计随着现代人类生活节奏的加快，人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确性更高～数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、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，并且由单片机的定时器计数。
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。
数字钟是其小巧，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:数字钟;单片机;数码管;时间;准确性1目录第一章绪论1. 数字电子钟的意义和应用…………………………………………………………………… 3 第二章整体设计方案2.1 单片机的选择…………………………………………………………………………… 3 2.2 单片机的基本结构……………………………………………………………………… 5 第三章数字钟的硬件设计3.1 最小系统设计…………………………………………………………………………… 9 3.2 LED显示电路…………………………………………………………………………… 12 3.3 键盘控制电路…………………………………………………………………………… 14 第四章数字钟的软件设计4.1 系统软件设计流程图…………………………………………………………………… 15 4.2 数字电子钟的原理图…………………………………………………………………… 18 4.3 主程序…………………………………………………………………………………… 19 4.4 时钟设置子程序………………………………………………………………………… 20 4.5 定时器中断子程序……………………………………………………………………… 20 4.6 LED显示子程序………………………………………………………………………… 21 4.7 按键控制子程序………………………………………………………………………… 23 第五章系统仿真5.1 PROTUES软件介绍................................................................................. 24 5.2 电子钟系统PROTUES仿真........................................................................ 24 结束语. (2)5 参考文献 (26)2第一章绪论1.数字电子钟的意义和应用数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于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，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
基于51单片机的简易数字钟系统设计
简易数字钟系统设计完成一个简易数字时钟系统设计。
要求：用3个独立按键调整时间。
一个按键控制启动运行。
在调整结束后按运行键后开始运行。
1，开机时，显示00:00:00时间从零开始调整。
2，P10控制秒的调整，每按一次加1s。
3，p11控制分的调整，每按一次加1min。
4，p12控制时的调整，每按一次加1h。
5，p13控制运行和停止。
程序：#include<reg52.h>sbit key1=P3^4;sbit key2=P3^5;sbit key3=P3^6;sbit key4=P3^7;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar shi,ge,aa,num,num1,num2,tt;uint n;uchar q1,q2,b1,b2;sbit dula=P2^6;sbit wela=P2^7;void keyscan();void delay(uint);void display();uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void keyscan(){if(key1==0){ num2++;if(num2==24)num2=0;while(!key1);if(key2==0){num1++;if(num1==60)num1=0;while(!key2);}if(key3==0){num++;if(num==60)num=0;while(!key3);}if(key4==0){ TR0=~TR0;while(!key4);}}void main(){TMOD=0x00;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;while(1){ k eyscan();display();}}void time0()interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;tt++;if(tt==100){ tt=0;num++;if(num==60){ num=0;num1++;if(num1==60){ num1=0;num2++;if(num2==24)num2=0;}}}}void display(){q1=num2/10;q2=num2%10;b1=num1/10;b2=num1%10;shi=num/10;ge=num%10;wela=1;P0=0xfe;wela=0;P0=0xff;P0=table[q1]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xfd; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[q2]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xfb; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[b1]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xf7; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[b2]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xef; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[shi]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xdf;P0=0xff;dula=1;P0=table[ge];dula=0;delay(1);}void delay(uint x){uint i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--); }。
基于单片机控制的数字钟设计
基于单片机控制的数字钟课程设计任务书1．设计目的与要求设计出一个数字钟。
准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）显示：可以显示时、分和秒（2）调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
基于单片机控制的数字钟摘要：本设计是由89c51单片机和74hc245构成的多功能数字钟，它可以实现小时、分钟、秒的连续可调。
操作特别方便硬件电路简单。
并且采用具有发光亮度很好的七段数码管显示，特别具有可视性。
关键词：数字钟；单片机表；多功能表目录1引言 (1)2总体设计方案 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体设计框图 (1)3设计原理分析 (2)3.1时钟电路的硬件设计分析 (2)3.2时钟电路的软件设计分析 (2)4程序设计 (2)4.1主程序 (2)4.2显示子程序 (3)4.3定时器/计数器T0中断服务程序 (3)4.4按键处理子程序 (3)5 结束语． (3)参考文献 (3)附录１ (4)附录2 (5)1 引言在人们的日常生活中，数字钟占有相当大的比重，可以说它是人们日常生活中不可缺少的东西。
它扮演着时间老人的角色，这次设计是基于单片机制作而成的数字钟，以24小时为一周期，显示时、分、秒，而且可以实现连续可调。
在具体处理过程中非常简单，用内部定时器进行定时处理，按键全部采用独立键盘非常方便快捷。
2 总体设计方案2.1 设计思路：利用单片机内部定时器进行时间定时。
刚开始的时候让数码管显示12点，进入调试模式后在主程序中不停的进行显示和按键扫描，当调整键按下时进入按键扫描程序进入后利用调整键按下的次数进行区分时分秒。
当确定按下次数后，递增键和递减键分别对时间进行加或者减的操作，完毕后在对调整键操作就立刻退出调试进行正常显示。
基于单片机的多功能数字钟的设计
一、概述现代社会，时间被视为人们生活的重要组成部分。
而数字钟作为时间的一种展现形式，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
基于单片机的多功能数字钟设计，将为人们提供更加准确、便捷、多功能的时间展现方式，满足人们对时间的精准要求，同时也为人们的生活带来更多便利。
二、设计目标1. 实现精准的时间显示功能，包括时、分、秒的显示；2. 实现对日期的显示，包括年、月、日的显示；3. 实现多种报时功能，如定时报时、闹钟报时等；4. 实现多种显示效果，如渐变显示、闪烁显示等；5. 实现对时间的调整功能，包括校时、调整日期等；6. 实现对亮度的调节功能，适应不同环境下的使用需求。
三、设计思路1. 硬件设计1.1 硬件采用单片机作为核心控制器，通过外部晶振提供时钟信号；1.2 采用数码管作为显示设备，通过单片机控制数码管进行时间、日期的显示；1.3 通过按钮、旋钮等输入设备，实现时间调节、报时设置等操作；1.4 通过EEPROM等存储设备，实现时间、设置的存储和读取功能；1.5 通过光敏电阻等光敏传感器，实现对环境光强的检测，调节数码管显示亮度。
2. 软件设计2.1 设计合理的时钟系统，确保时间的准确显示；2.2 设计报时功能模块，实现定时报时、闹钟报时等功能；2.3 设计显示控制模块，实现数字、日期的显示效果控制；2.4 设计操作响应模块，实现对按钮、旋钮等输入设备的操作响应；2.5 设计存储管理模块，实现时间、设置数据的存储和读取功能；2.6 设计光敏控制模块，实现对数码管显示亮度的实时调节。
四、实现方法1. 硬件设计1.1 选择合适的单片机作为核心控制器，根据需要进行外围电路的设计；1.2 选择合适的数码管作为显示设备，设计驱动电路以及显示控制电路；1.3 选择合适的按钮、旋钮等输入设备，设计输入电路以及操作响应电路；1.4 选择合适的EEPROM芯片，设计存储管理电路实现数据的存储和读取；1.5 选择合适的光敏电阻或光敏二极管，设计光敏控制电路实现显示亮度的调节。
基于单片机的数字钟设计及时间校准
单片机的高可靠性和稳定性，保证了数字钟系统 的准确性和稳定性。
03
数字钟设计
数字钟的原理和结构
数字钟的原理
数字钟是一种用数字电路实现时间计数的器具。它通过石英晶体振荡器来产生标准时间信号，然后通过分频器、 计数器和显示器等部件来将时间信号转换成可读的时、分、秒数字。
数字钟的结构
数字钟主要由石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和控制电路等组成。其中，石英晶体振荡器负责产生标 准时间信号，分频器将信号进行分频，计数器对分频后的信号进行计数，显示器将计数值显示出来，而控制电路 则负责整个系统的控制和协调。
数字钟的主要组成部分
石英晶体振荡器
分频器
计数器
显示器
控制电路
数据处理
对实验数据进行处理和分 析，包括数据清洗、统计 计算等。
结果展示
通过图表或表格等形式展 示实验结果。
结果讨论和改进方向
结果讨论
根据实验结果，分析数字钟的准确性和稳定性，并讨论可能的影响因素。
改进方向
提出改进措施和建议，如选用更高精度的时钟源、优化程序算法等。
07
结论与展望
研究成果与结论
其他时间校准方法
其他时间校准方法概述
除了上述的GPS和NTP时间校准方法外，还 有许多其他的时间校准方法，如手动设置时 间、利用其他网络协议进行时间校准等。这 些方法各有优缺点，适用于不同的应用场景 。在选择时间校准方法时，需要根据实际情 况进行综合考虑。
其他时间校准方法比较
各种时间校准方法都有其优缺点。例如，手 动设置时间虽然简单易行，但精度较低；利 用其他网络协议进行时间校准时需要考虑到 网络延迟等因素对精度的影响。因此，在选 择时间校准方法时需要根据实际需求进行综 合考虑。
基于51单片机的数字钟设计与制作
一．基于52单片机制作的数字钟1.设计任务⑴时间显示: 上电后,系统自动进入时钟显示,从00:00:00开始计时,此时可以设定当前时间.⑵时间调整：按下k1，k2，k3键可以顺序设置秒、分、时,并在相应数码管上显示设置值,直至6位设置完毕。
2.系统基本方案选择和论证本时钟的设计具体有两种方法。
一是通过单纯的数字电路来实现；二是使用单片机来控制实现。
本次设计选取了较为简单的单片机控制；而选择这一方法后还要进行各个芯片的选择。
以下是我在这次设计中所用的方案。
2.1 芯片的选择方案一：采用AT89C51芯片，其为高性能CMOS 8位单片机，该芯片内含有4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、 32位可编程I/O口线、2个16位定时/计数器、6个中断源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式，但是由于AT89C51芯片可擦写的空间不够大，且中断源提供的较小，为防止运行过程中出现不必要的问题，我们不选用AT89C51。
方案二:采用AT89C52芯片，它除了具备AT89C51的所有功能与部件外，其最大的优势就是AT89C52提供了8K字节可擦写Flash闪速存储器空间、8个中断源、及256*8字节内部存储器（RAM），解决了我们对可反复擦写的Flash闪速存储器空间大小与中断源的不够问题的担心。
2.2显示模块选择方案和论证方案一：采用LCD，电路比较简单，且在软件设计上也相对简单，具有低功耗功能。
价格贵。
方案二：采用LED数码管显示，显示较为清楚。
价格便宜。
所以本方案采用LED数码管显示。
2.3 时钟信号的选择方案和论证直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用程序实现年、月、日、周、时、分、秒计数。
采用此种方案可减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小。
2.4 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次数字时钟的方案选定为: 采用AT89C52作为主控制系统; 并由其定时计数器提供时钟; LED作为显示电路来实现功能。
基于51单片机数字时钟 毕业设计(论文)
本科毕业设计(论文)题目：基于51单片机的数字时钟系统软件设计基于51单片机的数字时钟系统软件设计摘要本文介绍了一款多功能数字时钟系统的软件设计。
该系统能够显示当前日期、时间，并且具有日期、时间设置以及闹钟等功能。
该系统采用51系列STC 公司生产的STC89C51单片机，以及DALLAS公司生产的数字时钟芯片DS1302，利用液晶显示器LCD1602显示数字时钟的结果。
本系统的软件设计使用C语言进行编程，利用目前流行的Keil软件编程环境对源程序进行编译。
系统的软件程序主要包括主程序、DS1302初始化程序、读DS1302程序、写DS1302程序、LCD1602显示程序、日期时间调整、定时报警等子程序的设计。
该系统具有友好的用户界面、操作简单、性能稳定。
该数字时钟系统能够长期、连续、可靠、稳定地工作，同时系统还具有体积小、功耗低等特点，便于携带、使用方便。
关键词：DS1302数字时钟芯片；STC89C51单片机；LCD1602液晶显示器；软件设计Software Design of Digital Clock System Based on 51 MCUAbstractThis article describes the multi-functional digital clock system software design. The system can display the current date, time, and has the date and time settings and the alarm clock functions.What is introduced in this article is about the software design of a digital clock system which is multifunctional. This system can display the present time and date, it also has function such as setting time and date or being used as an alarm clock. The system uses a STC89C51 microcontroller of the 51 series produced by the STC corporation and a DS1302 digital clock chip produced by the DALLAS corporation. It shows people how the digital clock goes with a liquid crystal display LCD1602.The software design of this system is programmed with the C programming language and the program is compiled with the Keil software programming environment which is quite popular now. The software programs of the system mainly include the designs of some subroutines such as the DS1302 initialization program、the DS1302 program of reading、the DS1302 program of writing、the LCD1602 display program、adjustment of the date and time, timing alarm and so on.The system is provided with a friendly user interface、simple operation and stable function. The digital clock system can work long、continuously、reliably and stable while it also has characteristics like small volume and low power consumption which allow people to use conveniently and take it with themselves easily.Key words:DS1302 digital clock chip;STC89C51 Microcontroller; LCD1602 liquid crystal displayer; software design.目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 数字时钟的应用及发展前景 (2)1.4 课题的研究内容及技术要求 (3)2 设计要求与方案论证 (4)2.1 设计基本要求 (4)2.2 编程语言方案论证 (4)2.2.1 汇编语言 (4)2.2.2 C语言 (5)2.3 显示方式方案论证 (5)2.3.1 利用LED数码管显示结果 (5)2.3.2 利用LCD液晶显示结果 (6)2.4 系统仿真方式方案论证 (6)2.4.1 利用Protues软件仿真实现 (6)2.4.2 手工焊接电路板 (7)3 系统主要器件的工作原理 (8)3.1 单片机STC89C51的工作原理 (8)3.1.1 单片机主要性能参数及引脚功能 (8)3.1.2 单片机存储器结构及复位电路与时钟电路 (11)3.2 时钟芯片DS1302的原理及应用 (12)3.2.1 时钟芯片DS1302的结构原理及控制字节 (12)3.2.2 DS1302数据输入输出(I/O)与寄存器 (14)3.3 LCD1602的结构及工作原理 (15)4 系统软件设计 (17)4.1 系统硬件组成及结构框图 (17)4.2 系统软件设计概述 (17)4.3 系统主程序设计 (18)4.4 时钟芯片DS1302子程序设计 (19)4.4.1 DS1302初始化程序设计 (19)4.4.2 CPU读DS1302程序设计 (19)4.4.3 CPU写DS1302程序设计 (21)4.5 时间调整子程序设计 (22)4.6 定时报警子程序设计 (24)5 系统调试 (25)5.1 系统硬件调试 (25)5.2 软件调试 (26)5.2.1 软件编程环境keil介绍 (26)5.2.2 软件调试 (29)5.2.3 利用下载编程软件STC-ISP下载程序 (29)5.3 系统调试结果 (32)6 结论 (33)参考文献 (35)致谢............................................................................................................错误!未定义书签。
基于单片机设计的多功能数字钟设计报告
题目:多功能数字钟一，设计目的1培养大学生动手能力,大体了解电路设计;2掌握电子设计初步知识;3培养团队合作能力;4掌握各芯片的逻辑功能及使用方法.5了解面板结构及其接线方法.6了解数字钟的组成及工作原理.7熟悉数字钟的设计与制作.8初步了解单片机的使用与编程.二，设计要求1.设计指标时间为24小时制;显示小时与分钟; (如下图);有校时功能,可以分别对小时及分钟进行单独校时;具有设置闹铃的功能,并且能控制闹铃的开关;具备闹铃就绪灯(闹铃调整好后,就绪灯亮),且具有蜂鸣功能(到所调闹铃响时间,蜂鸣器发出声音);电源为220V供电.，具有环境温度测量、电网电压、电网频率显示等功能；报警模块由报警蜂鸣器和带音乐芯片的扬声器等可实现闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警功能。
2.设计要求画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;应用计算机完成电路仿真与调试;完成PCB文件生成与打印输出.3.制作要求应用提供元件,自行进行电路装配和调试,并能发现问题和解决问题.4.编写设计报告写出电路设计与整体制作的全过程,附上有关资料和图纸和心得体会.三，基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）高频信号发生器（1MHz~40MHz）标准声音源声级校准器函数发生器低频毫伏表高频毫伏表普通频率计失真度测试仪直流稳压电源2米卷尺单相自耦调压器（>200W）单片机开发系统及EDA开发系统五位半数字万用表（电压表）四位半数字万用表四，主要元器件清单单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、A/D、D/A）A/D、D/A转换器1MHz采样频率的8位A/D转换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板显示器件小型继电器康铜、锰铜电阻丝漆包线（直径不大于1mm）光电传感器温度传感器声音传感器扬声器DC/DC转换器设计方案我们设计的系统电路由实时时钟模块、环境温度检测模块、电网检测模块、报警模块等部分组成。
基于单片机的数字时钟的设计
毕业设计基于单片机的数字时钟的设计目录摘要 (1)第一章引言 (2)第二章方案要求与论证 (4)2.1设计要求 (4)2.2方案论证 (4)第三章设计所用器件及硬件介绍 (5)3.1器件 (5)3.2 硬件介绍 (5)3.2.1 AT89C52 (5)3.2.2 DS1302 (6)3.3 系统设计 (7)3.3.1 晶体振荡器电路 (7)3.3.2 分频器电路 (8)3.3.3 时间计数器电路 (8)3.3.4 内部时钟电路 (8)3.3.5复位电路 (9)3.3.6 按键部分 (9)第四章系统软件总体设计 (11)4.1 主程序流程图 (11)4.2 时钟模块程序设计 (11)4.2.1单字节数据程序模块 (12)4.2.2 初始化设置程序模块 (12)4.3 按键处理 (13)第五章总结 (14)附录 (15)参考文献： (32)致谢 (33)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，可以显示公历日期（年、月、日、时、分、秒）以及星期，并实现闹钟功能。
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。
单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
本论文所做的数字时钟采用了以单片机（AT89C52）为核心，结合相关的外围元器件例如液晶显示、按键电路、复位电路、，再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，能实现实时时钟显示的功能，能进行年、月、日、时、分、秒的显示，并且有远程通信功能。
其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
关键词：单片机;万年历第一章引言1．课题的背景与意义近年来，随着电子产品的发展，随着社会竞争的激烈，人们对数字时钟的要求越来越高。
基于51单片机设计的多功能数字时钟毕业设计
基于51单片机多功能数字时钟1系统设计1.1设计要求设计制作一个24小时制多功能数字钟。
1.1.1主要性能指标1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。
1.1.2创意部分要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换，切换两种显示模式。
1.2总体设计方案1.2.1概述及设计思路该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)。
1.2.2方案论证（1）时钟模块【方案一】采用单片机内置定时/计数器。
它的处理过程主要是先设定单片机内部定时/计数器的工作方式，对机器周期计数确定基准时间，然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒，秒计60次形成分，分计60次形成小时。
依此类推，获取日期也是采用相同的方法。
该方案在具体实现过程中，计时存在较大的误差。
如果晶振受到其他外界信号干扰，或者基准时间计算不准确，都会导致时间显示错误。
【方案二】采用555多谐振荡器。
由555定时器组成一个多谐振荡器，产生周期为100HZ的脉冲，然后经过两个74LS160组成的分频器得到1HZ的秒脉冲。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用成品晶振构成振荡器电路。
计时精度取决于振荡器的频率，振荡器频率越高计时精度越高。
【方案三】采用DS1302时钟芯片。
DS1302是一种高性能、超低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，可以通过串行接口与单片机进行通信。
实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。
芯片内部集成备用电源，当外围电路电路有电源供应的时候，备用电源充电储能。
当外围电路掉电时，DS1302芯片工作在休眠状态，以备用电源供电。
当外围电路再次供电，即可唤醒休眠进入正常工作状态，显示时间无任何异常。
基于单片机的多功能数字钟设计报告毕业设计(论文)
目录1..............设计整体思路2.............基本原理3.............单元电路设计及单元电路4..............安装调试步骤5..............故障分析与电路改进6..............总结与体会7..............参考文献8..............附录（元器件清单及总电路图）一．设计的整体思路：1.课程设计要求：要用时序逻辑电路设计出一个多功能可调的数字钟，这个数字钟要可调，能显示时分秒，并且要能准确的显示。
2.设计的目的：1 掌握集成电路的引脚安排2 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法3 理解数字钟的组成和工作原理4 熟悉数字钟的设计与制作要求：时间以24小时为一个计时周期显示时分秒有校时功能，可以分别对时分进行校时计数器有整点报时功能须有晶体振荡器提供表针时间基准信号画出电路原理图元器件及参数选择电路仿真及调试自行装配和调试，并能发现问题和解决问题编写设计报告二．基本原理及其框图1.主电路是由一个4060芯片，六个74161四位同步二进制计数器和六个CD4511七段显示译码器构成。
其中4060是用来产生始终脉冲信号，74161是用来计数的工作时，每秒一次的方波作为“秒”脉冲信号，因每分钟有60秒，所以“秒”计数器为六十进制计数器，“分”的计数器亦同，而“时”采用二十四进制计数器。
当“秒”计数器满60时，输出秒进位脉冲，送“分”计数器；当“分”计数器满60时，输出“分”进位脉冲，送“时”计数器计数；当“时”计数器满24小时候，“时”“分”“秒”计数器同时自动复零。
每个计数器输出均要经过译码器，显示器显示时钟的“时”“分”“秒”。
三．单元电路设计及单元电路1.如图所示：多谐振荡器该电路由一个4060，一个晶振和一个10M电阻两个22pf电容组成.如图所示2.译码显示电路如图所示：该电路由一个4511BD芯片与共阴极数码管构成图3——1该电路时有两个74LS161和一个74LS04与门，两个数码管和两个的CD4511译码器构成，他们构成一个六十进制计数器，是用来显示秒。
基于单片机的数字钟课程设计
乌鲁木齐职业大学毕业设计（论文）系（院）：信息工程学院专业：电子信息工程班级：1007班学生姓名：赵欢学号： 2010020148课题：基于单片机的数字钟的设计指导教师：2013年4月10日目录摘要 (1)引言 (2)1 AT89S52单片机介绍 (3)2 设计功能及说明 (5)3 数字中的硬件设计 (6)3.1 最小系统设计 (6)3.2 LED显示电路 (9)3.3 数字中的原理图 (10)4 数字钟的软件设计 (11)4.1 系统软件设计流程图 (12)5 单模块流程设计及程序设计 (15)5.1 初始化模板 (15)5.2 开关检测模块 (16)5.3 显示主程序 (17)5.4 闹铃及整点报时判断程序（EIGHT） (8)5.5 中断（TO）计时程序 (19)5.6 中断（T1）预置程序 (19)5.7 中断（INT0）设定程序 (19)6 系统仿真 (19)6.1 PROTOES软件介绍 (19)6.2 数字钟系统PROTOES仿真 (20)7 调试与功能说明 (20)7.1 硬件调试 (21)7.2 系统性能测试与功能说明 (21)7.3 系统时钟误差分析 (21)7.4 软件调试问题及解决 (21)8 单模块软件测试 (22)8.1 编码中常用的程序结构说明 (22)8.2 单模块软件测试中的问题及解决 (22)9 软件部分烧写调试 (23)总结 (26)致谢 (27)参考文献： (28)基于单片机的数字钟的设计摘要单片计算机即单片微型计算机。
由RAM ,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
本设计是通过单片机设计一个多功能电子表，要求不仅具有电子时钟的功能还具有闹铃、设定闹铃时间、整点报时、生日提醒功能，而且能够预置生日时间关键字：单片机；多功能电子表；跑表；数码管显示引言1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子表的基础，电子表开始迅速发展起来。
基于单片机的数字钟的设计--毕业设计(论文)
毕业设计（论文）题目：基于单片机的数字钟的设计学院：自动化学院专业：自动化起止时间：2010年 3月 21日至2010年 6月 25日摘要这次毕业设计通过对单片机的学习、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，它主要通过DP-51PROC单片机综合仿真实验仪实现，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，它的计时周期为24小时,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
主要实现功能为显示时间，时间校准调时(采用手动按键调时)，闹铃功能（设置定时时间，到点后闹铃发出响声）。
通过键盘可以进行校时、定时。
闹铃功能使用I/O 口定时翻转电平驱动的无源蜂鸣器。
本文主要介绍了工作原理及调试过程。
关键词：单片机电子时钟单片机综合仿真实验仪AbstractThe MCU through graduation learning applications to AT89S51 chip as the core, supplemented by the necessary circuitry to design a simple electronic clock, it is mainly through the DP-51PROC Single Chip Experimental Device to achieve, through the digital control can be accurately show time, adjustment time, it's time period is 24 hours, so get to learn, design, development hardware and software capabilities. Main achieved function to show time, the time when calibration transfer (using the manual button adjustment time), alarm clock (set the regular time, the point to issue after the alarm sound). When the keyboard can be school, regularly. Alarm clock using the I / O port level drivers regularly turn passive buzzer.This paper describes the working principle and the debugging process.Keywords：MCU electronics clock DP-51PROC目录摘要 (2)Abstract (3)第一章概述 (5)第二章方案论证与比较 (6)2.1数字时钟方案 (6)2.2数码管显示方案 (6)2.3闹铃方案 (6)2.4校准方案 (7)第三章系统设计 (7)3.1总体设计 (7)3.1.1系统说明 (7)3.2模块设计 (7)3.2.1电源部分 (8)3.2.2复位电路 (8)3.2.3程序下载接口 (8)3.2.4位选部分 (9)3.2.5数码管的连接电路 (9)3.2.6控制部分 (10)3.2.7蜂鸣器驱动电路 (11)第四章原理 (12)4.1系统总体方案选择与说明 (12)4.2工作原理 (13)4.3各单元硬件设计说明及计算方法 (14)4.4软件设计与说明 (14)第五章软件设计 (15)5.1主程序流程 (15)5.2闹铃程序..................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的数字钟设计与实现
基于单片机的数字钟设计与实现摘要：本文介绍了基于单片机的数字钟的设计，详细讨论了它从软件上实现的过程，重点在时钟调整的方式：查询和中断的比较，然后，对数字钟的稳定性和精确性作了相关的讨论。
在文章的最后，给出了采用中断方式实现的数字钟的源程序。
关键字：单片机，数字钟，数据缓冲区，中断，定时，消抖一、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。
单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。
二、数字钟硬件框图：三、程序整体设计：定时模块，显示模块，数据调整模块，状态调整模块。
（1）总体介绍：此部分主要介绍定时模块，和显示模块。
定时部分采用经典的定时器定时。
它实现了数字钟的主要部分，和秒表的主要部分，以及产生报时信号，定时设置。
显示模块是实现数字钟的又一重要部分，其模块的的独立程度直接影响到数字钟的可视化程度。
在此部分的设计中，设置专用显示数据缓冲区40h--45h，与分，时及其他数据缓冲区数据区别，在其中存放的是显示段码，而其他缓冲区存放的是时间数据。
在显示时，首先将时间十进制数据转化为显示段码，然后送往数码管显示。
显示段码采用动态扫描的方式。
在要求改变显示数据的类别时，只须改变@R0（指向数据缓冲区的指针）指向的十进制数据缓冲区即可。
（2）数据调整：数据调整有多种方式。
一，可以直接进入相关状态进行有关操作，二，将调整分两步，先进入状态，然后执行操作，这两步分别由两个键控制。
方式一，比较直接，设计思想也比较简单，但是，这种方式存在操作时间和控制键数目的矛盾。
如果用比较少的键，那么可能会在进入状态后处于数据调整等待状态，这样会影响到显示的扫描速度（显示部分可以采用8279芯片来控制，可以解决此问题）。
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基于单片机的数字时钟摘要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。
单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计，采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路，晶振电路，复位电路模块构成一个简单的数字钟。
通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整，并将结果显示在数码管上。
关键词：数字钟，单片机，数码管AbstractAuthor：cheng dongTutor：wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly.The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used.This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube.Key words:digital clock SCM ; digital目录1 引言 (3)2 单片机介绍 (4)3 数字钟硬件设计 (5)3.1 系统方案的确定 (5)3.2功能分析 (5)3.3数字钟设计原理 (5)3.3.1晶振电路 (6)3.3.2复位电路 (7)3.3.3数码显示电路 (7)4.数字钟的软件设计 (9)4.1程序设计内容 (9)4.2 系统设计流程图 (9)4.2.1主程序流程 (9)4.2.2定时器中断流程 (10)4.2.3时间显示流程图 (11)5.系统调试 (12)5.1 Keil C51软件环境简介 (12)5.2 Proteus软件环境简介 (12)5.3 数字钟系统PROTEUS仿真调试结果 (13)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)元件列表 (17)源程序 (17)1 引言在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路和软件电路的设计，让单片机得到广泛的应用，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。
单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。
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，用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置。
因为机具有体积小、功耗低、功能强、性价比高、易于推广应用的优点，在自动化装置、智能仪器表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用，因此具有很大的研究价值。
2 单片机介绍单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点，因而在各个领域都得到了迅猛的发展。
单片机主要有如下特点：（1）性价比高；（2）集成度高、体积小、可靠性强。
机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作；（3）控制功能强；（4）功耗小、电压低、便于生产的携式产品。
；（5）外部总线采用串行总线连接，以此缩小了体积；（6）单片机的系统扩展和系统配置典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。
3 数字钟硬件设计3.1 系统方案的确定硬件电路是一个系统的重要部分，在本次设计中主要是以AT89C51为核心控制器，外加一些控制电路来实现数字钟的基本功能。
单片机芯片作为控制系统的核心部件，它除了具备微机CPU 的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制，外围控制电路主要包括晶振电路模块、复位电路模块、按键电路模块以及数码管显示电路模块，通过这些控制电路的连接构成完整的电路，其结构框图如图3.1所示。
图3.1 数字钟系统结构图 3.2功能分析1．准确计时，以数字形式显示时、分的时间；2. 小时的计时为24小时制，分和秒的计时要求为60进位；3.四位数码管 显示HH-MM(时分)， 4.晶振电路起到减小误差，提高精确度的作用；5.复位电路是对单片机的初始化操作。
3.3数字钟设计原理数字钟的实现一般有两种方法：其一是直接用单片机的定时计数器产生固定时间，这种方法的优点是可以省去一些外围的芯片，其缺点是只能适用于一些要求不是十分精确、不作长期保留的场合；而对于要求较高的场合，则必须选用专用的芯片,本设计采用的是第一种方法。
直接用单片机的定时计数器产生固定时间,这种方法的工作原理是利用单片机芯片的定时器产生固定时间，模拟时钟的时、分、秒。
基于这一原理构成的数字钟系统主要由以下几部分组成：89C51单片机控制器电路， 4位数码管显示电路，复位电路，晶振电路四部分构成。
其工作原理电路图如图3.3所示。
图3.3 数字钟设计原理图3.3.1晶振电路晶振的全称叫晶体振荡器，它在单片机系统里作用非常大，主要作用是产生单片机所需的时钟频率，单片机执行程序所需的时间完全取决于单片机晶振所提供的时钟频率，时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
晶振电路如图3.3.1所示。
图3.3.1 晶振电路3.3.2复位电路复位是单片机的初始化操作。
单片机启动运行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
因而，复位是一个很重要的操作方式。
当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作：07H写入堆栈指针SP，P0口—P3口均置1，程序计数器PC和其他特殊功能寄存器SFR全部清零。
只要RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种，本设计采用的是手动复位方式，其电路图如图3.3.2所示。
图3.3.2 复位电路3.3.3数码显示电路发光二极管显示器驱动（点亮）的方法有两种。
一种是静态驱动法，即给欲点亮的LED通以恒定的定流。
这种驱动方法要有寄存器，译码器，驱动电路等逻辑部件。
当需要显示的位数增加时，所需的逻辑部件及连线也相应增加，成本也增加。
另一种是动态驱动方法，这种方法是给欲点亮的LED通过通以电流，此时LED的亮度是通断的平均亮度。
为保证亮度，通过LED的脉冲电流应数倍于其额定电流值。
利用动态驱动法可以减少需要的逻辑部件和连线，单片机应用系统中常采用动态驱动法。
数码管有两种接法即共阳极接法和共阴极接法。
所谓共阳共阴，是针对数码管的公共脚而言的。
一个1位典型的数码管，一般有10个脚，8个段码（7段加1个小数点），剩下两个脚接在一起。
共阳指的是公共脚是正极（阳极），所有的段码实际上是负极，当某一个或某几个段码位接低电平，公共脚接高电平时，对应的段码位就能点亮，进而组合形成我们看到的数字或字母。
共阴刚好相反，也就是公共脚是负极（阴极），段码位是阳极，当公共脚接地，段码位接高电平时，对应段码位点亮,本次设计选择共阴极数码管，其中有4位显示“时”，“分”，，数码管A~DP 接单片机P0端口用于段选，1~4接单片机P2端口用于位选。
4位共阴极LED数码显示电路如图3.3.3所示。
图3.3.3 八位8段共阴极LED数码显示4.数字钟的软件设计4.1程序设计内容单片机软件设计主要包括执行软件（完成各种实质性功能）的设计和监控软件的设计。
设计步骤如下所示。
1. 采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；2. 根据流程图，编写源程序；3. 上机调试各模块程序；4. 与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。