基于单片机的电子时钟设计毕业答辩论文

基于单片机的电子时钟设计毕业答辩论文

本科毕业论文

TH714 The Design of Electronic Clock Based on MCU

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学密10722 公开

题 目 (中、

基于单片机的电子时钟设计

学校

作者姓名

指导教师学科门类提交论文日期专业名称成绩评定电气工程及其自动化

郝海燕

工科

二〇一三年五月

单片机是一种数字集成电路芯片，是指集成在一块芯片上的微型计算机。一个比较完整的单片机应该包括微处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、并行输入/输出接口（I/O接口）电路、可编程全双工串行口、定时/计数器、中断系统以及复位电路。由于它具有小巧灵活，成本低，可靠性好，控制功能强，易扩展等一系列优点，所以被越来越广泛地应用于各个领域。而51系列的单片机就是最为典型和具有代表性的一种单片机。

本设计是基于单片机的简单电子时钟的设计，系统主要以单片机AT89C51为核心，结合按键模块来显示相应的时间，并可以对时、分、秒进行单独校对，使其达到标准时间。本次设计以软件控制硬件以及软硬件结合为指导思想，充分发挥单片机功能。同时，该系统的诸多优点使其具有很强的实用性，由于该系统实现的功能简单，因此具有很好的可扩展性。

关键词: AT89C51；电子时钟；按键控制

That the microcontroller is integrated on a single chip microcomputer is a digital integrated circuit chip. Should be a more complete include single-chip microprocessor (CPU), memory (RAM and ROM), parallel input / output interface (I / O interface) circuit, a programmable full-duplex serial port, timer / counter, interrupt system, and reset circuit. Because of its compact and flexible, low cost, reliability, and control functions, easy to expand a series of advantages, it is more and more widely used in various fields. The 51 series is the most typical and representative of a single-chip microcontroller.

The project is the design of simple electronic clock based on microcontroller. It is as the core of AT89C51 microcontroller, with key module to display relative time and make hour, minutes, seconds separate proofreading to make it up to standard time. The design control hardware and software combination of hardware and software as the guiding ideology, give full play to the microcontroller features. Meanwhile, the system has so many advantages that it has a strong practicability, because of its simple function, and therefore it has good scalability.

Key words: AT89C51 ; Electronic clock ；Key control

目录

1．引言 (1)

1.1单片机的发展历程 (1)

1.2设计任务 (1)

1.3设计意义 (1)

2.电子时钟的设计原理 (2)

2.1电子时钟的特点 (2)

2.2电子时钟的应用 (2)

2.3电子钟的工作原理 (2)

2.4电子时钟的设计流程 (3)

3.设计方案 (3)

3.1硬件电路的设计方案 (3)

3.2硬件电路的原理图 (4)

3.3硬件电路说明 (5)

3.3.1主控制模块 (5)

3.3.2按键模块 (7)

3.3.3复位电路 (8)

3.3.4振荡电路 (8)

3.3.5发声模块 (9)

3.3.6时间显示模块 (9)

4.控制系统的软件设计 (11)

4.1 KEIL集成开发环境的应用与操作 (11)

4.1.1 KEIL集成开发环境简介 (11)

4.1.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程 (11)

4.2 Proteus软件简介 (12)

4.3程序流程图 (12)

4.4仿真结果 (13)

4.5仿真结果分析 (13)

5.总结 (13)

参考文献 (15)

附录I程序 (16)

附录II实物 (26)

谢辞 (27)

1．引言

1.1单片机的发展历程

单片机是计算机技术、大规模集成电路技术和控制技术的综合产物。经过30多年的发展历程，单片机应用已广泛深入人们生活中的方方面面。根据Motorola公司的统计，1990年，平均每辆汽车使用12个单片机，而到了2000年就增加到35个。所以可以毫不夸张的说，任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机。现在，凡是电脑控制的设备和产品，必有单片机嵌入在其中。这一切表明，单片机已经成为人们生活中必不可少的助手。

单片机有两种基本结构：一种是在通用计算机中广泛应用的，程序和数据存储器共用一个存储器空间的结构，称为Von Neumann结构。另一种是将程序存储器和数据存储器分开，分别寻址的结构，称为Harvard结构，目前的单片机多采用这种结构[1]。

本文设计的单片机电子时钟系统的核心是当前应用很广泛的51系列单片机，配置了外围设备，构成了一个简单的计时系统，它具有体积小，可靠性比较高的特点，不仅能满足要求而且还可以扩展很多功能，在实际生活中应用很广泛。

1.2设计任务

本设计采用AT89C51单片机对电子时钟进行开发，通过Proteus软件来实现电子时钟系统的设计与仿真，并应用LED显示相应的时间。

1.3设计意义

在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制。早期常用的一些时间控制单元都是使用模拟电路设计而成的，它的定时准确性和重复精度都不很理想，而现在基本上都是一些基于数字技术的新型产品，随着单片机性本身价比的不断提高，新型产品的应用也越来越广泛。有的可以运用于大工业里的过程控制系统，具有强大的控制功能；有的可以运用于智能家居控制，甚至可以用于小孩的电子玩具中。它功能强大、体积小、质量轻、灵活好用，给它连接各种不同的控制芯片，就可以实现各种不同的功能[2]。

根据这些情况，设计了一个单片机电子时钟系统，它有基本的时间显示功能，还有定时功能，可扩展多种功能用来方便人们的生活。