电子时钟的设计实现分析

电子课程设计电子时钟的设计与实现

学院：电子信息工程学院

专业班级：08级电信一班

学号：20081326

姓名：秦训钢

2009年6月25日

摘要：

电子钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所。本系统采用本系统以AT89S52为主控芯片，实现电子时钟的设计，并考虑节约系统的硬件，能用软件实现的功能尽量都用软件实现。而且达到时钟功能为24小时的计时方式，显示时、分；具有快速校准时、分的功能；根据键盘输入调用相应键处理子程序，实现时间的调整；然后输出到4位的LED显示器显示出来。

关键词AT89S52 定时器按键数码管

目录

1．设计任务 (4)

2．设计方案与实现 (5)

硬件设计 (5)

软件设计 (7)

3．总结 (8)

4．附录 (9)

元件清单 (10)

程序清单 (10)

5参考文献 (14)

1设计任务： 1） 题目

4位LED 数字时钟的设计 2） 技术指标及设计要求 （1）显示小时、分钟时间 （2）实现秒的量化显示 （3）具有调整时间功能

（4）开机复位显示及手动复位显示功能 3） 给定条件及器件 （1）单片机及相关外围器件 （2）直流稳压电源5V （3）万用电路板 （4）4联共阳数码管 2 设计方案及实现 1） 硬件设计 （1）相关器件介绍

a b

c d

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2 b f a a b c d

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a b c d

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c ④ ③ ② a b c

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a b f g h c d e

(a) LED 数码显示(b) LED 数码显示

图1 一位LED 数码a b c d e f g h

(c) 共阳极结构

90

E B 图2 9012和LED 引

3

1 2

_

+

VCC RST P0. 0

P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7

P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P2.7 P2.6 ALE P3. 0

P3.1P3.2

P3.3 P3.4 EA PSEN RXD/TXD/INT0/ INT1/ T0/ 123456789101112131440

39

3837363534

33

32

31

3029

28278031

8051 8751

89C51

数码管介绍：

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极()的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极接到+5V ，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极()的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极接到地线GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

本设计采用共4联共阳数码管

数码管的驱动方式

数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

① 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每

一个段码都由一个单片机的I/O 端口进行驱动，或者使用如BCD 码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O 端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O 端口来驱动，要知道一个89S52单片机可用的I/O 端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

② 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显

示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms ，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O 端口，而且功耗更低。

本设计采用动态扫描的方式进行显示 单片机（AT89S52）介绍：

主要性能 与MCS-51单片机产品兼容 、8K 字节在系统可编程 Flash 存储器、 1000次擦写周期、 全静态操作： 0Hz ～33Hz 、 三级加密程序存储器 、 32个可 编程I/O 口线 、三个16位定时器/计数器 八个