基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟)

单片机技术课程设计

数字电子钟

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摘要

电子钟在生活中应用非常广泛，而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。所以设计一个简易数字电子钟很有必要。本电子钟采用AT89C52单片机为核心，使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期，同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能，当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。具有时间显示、整点报时、校正等功能。走时准确、显示直观、运行稳定等优点。具有极高的推广应用价值。

关键词：

电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计

目录

一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)

1.1 设计课题设计任务 (4)

1.2 设计课题的功能要求说明 (4)

1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)

二、设计课题的硬件系统的设计 (5)

2.1硬件系统各模块功能简要介绍 (5)

2.1.1 AT89C52简介 (5)

2.1.2 按键电路 (6)

三、设计课题的软件系统的设计 (6)

3.1 使用单片机资源的情况 (6)

3.2 软件系统个模块功能简要介绍 (7)

3.3 软件系统程序流程框图 (7)

3.4 软件系统程序清单 (7)

四、设计课题的设计结论、仿真结果、误差分析 (9)

4.1 设计结论及使用说明 (9)

4.2 仿真结果 (10)

结束语 (12)

参考文献 (12)

附录 (13)

附录A:程序清单 (13)

一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍

1.1 设计课题设计任务

设计一个具有特定功能的电子钟。具有时间显示，并有时间设定，时间调整功能。

1.2 设计课题的功能要求说明

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“d.1004-22”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从12时59分0秒开始运行，进入时钟运行状态；按电子钟S5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S5键再次进入时钟运行状态。

1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明

本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成，设计课题的总体方案如图1所示：

图1-1总体设计方案图

本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中，减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。键盘采用

动态扫描方式。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据，同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。

二、设计课题的硬件系统的设计

2.1硬件系统各模块功能简要介绍

2.1.1 AT89C52简介

(1) 兼容MCS51指令系统；

（2）8kB可反复擦写(大于1000次）Flash ROM；

（3）32个双向I/O口；

（4）256x8bit内部RAM；

（5）3个16位可编程定时/计数器中断；

（6）时钟频率0-24MHz；

（7）2个串行中断，可编程UART串行通道；

（8）2个外部中断源，共8个中断源；

（9）2个读写中断口线，3级加密位；

（10）低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；

（11）有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。

它的价格便宜，功能强大，能耗低。很大程度上减少总电路的复杂性，提高了所设计系统的稳定性。其芯片引脚图如图2-1所示。

图2-1 单片机AT89S52引脚图

2.1.2 按键电路

图2—2 按键图

三、设计课题的软件系统的设计

3.1 使用单片机资源的情况

设计课题使用单片机资源的情况如下：

P0口输出数码管段选信号，P2口输出数码管位选信号；晶振12MHz；调整选择键KEY1：P1.0；通过选择键选择调整位，选中位闪烁；增加键KEY2：P1.1；按一次使选中位加1；减少键KEY3：P1.2；按一次使选中位减1；此数字钟可实现基本的走时和显示时间时、分、秒；时间的调整；闹钟的设定和调整；闹钟的开启和关闭功能，具体如下：

（1）实现基本的走时和显示时间的时、分、秒，上电自动显示初始时间12-59-00，且控制闹钟状态的的红色led灯为亮的状态；

（2）当第一次按下第一个弹性按键时进入时间的调节状态，此时实现对显示时间的小时调节，按下第二个按键时实现小时的加一调节，按下第三个按键时实现小时的减一调节；

（3）当第二次按下第一个弹性按键时进入显示时间的分钟调节状态，按下第二个按键时实现分钟的加一调节，按下第三个按键时实现分钟的减一调节；（4）当第三次按下第一个弹性按键时进入闹钟的小时调节状态，按下第二个按键时实现闹钟小时的加一调节，按下第三个按键时实现闹钟小时的减一调节；（5）当第四次按下第一个弹性按键时进入闹钟的分钟调节状态，按下第二个按键时实现闹钟分钟的加一调节，按下第三个按键时实现闹钟分钟的减一调节；（6）当第五次按下第一个弹性按键时返回正常的显示时间走时状态；

（7）当同时按下第二和第三个弹性按键时，关闭闹钟，且此时蓝色led灯为