利用51单片机实现多功能数字钟

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：电子科学与技术1203班

指导教师：工作单位：信息工程学院

题目: 多功能数字钟的设计

初始条件：

本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。本设计也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示时间计数值。

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、课程设计工作量：1周。

2、技术要求：

①设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。

②具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或

12进制）计数。

③有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。

④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器，

⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。

⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画

出总体电路原理图，阐述基本原理。

3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全

文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：

1、2014 年6 月21日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。

2、2014 年6 月21日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。

2、2014 年6 月22 日至2014 年 6 月23日，方案选择和电路设计。

2、2014 年6 月24 日至2014 年 6 月25 日，电路调试和设计说明书撰写。

3、2014 年 6 月26 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

课设答疑地点：鉴主15楼电子科学与技术教研室。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

摘要...................................................................................................................................................................... I I 多功能数字钟的设计 (1)

1设计内容及技术要求 (1)

1.1设计内容 (1)

1.2技术要求 (1)

2电路方案论证和确定及工作原理分析 (1)

2.1电路方案论证 (1)

2.2方案的确定 (1)

2.3电路工作原理分析 (2)

2.4多功能数字钟的硬件系统框架 (2)

3单元电路设计 (2)

3.1显示单元电路设计 (2)

3.2报时单元电路设计 (3)

3.3按键和拨动开关部分 (4)

3.4时钟部分和电源部分 (4)

4电路仿真与仿真结果分析 (5)

4.1电路仿真图 (5)

4.2电路仿真结果分析 (6)

5电路安装与调试 (6)

6本次设计电路的特点及改进意见 (6)

参考文献 (8)

附录1 整体电路图 (9)

附录二整体软件清单 (10)

摘要

这份设计报告主要介绍基于STC89C52单片机的多功能数字钟的设计，以STC89C52单片机为主体，用2个三位共阴七段数码管来显示时、分、秒，本设计采用24小时计时，用11.0592MHz晶振提供单片机所需要的脉冲，通过蜂鸣器产生闹钟或整点报时的功能。本设计除了具有计时的基本功能外，也具有校时、闹钟、整点报时、人工止闹的功能，这几个功能都是单片机实现的。通过实物制作证明要求的功能都可以实现，达到设计的指标。

关键词：单片机；动态显示；定时器中断；软件去抖；

多功能数字钟的设计

1设计内容及技术要求

1.1设计内容

按照数电课设要求，本课程设计的的主要内容是一个基于STC89C52单片机的一个数字钟，通过数码管进行数字显示，在设计时是通过搭建一个STC89C52单片机的最小系统， 2个三位数码管构成6位数码管和单片机的相应引脚进行连接，一些拨动开关和按键通过导线和单片机的一些引脚连接用来提供外部信息，另外还有蜂鸣器部分电路用来报时，然后通过编程实现所要求的功能。

1.2技术要求

本设计的技术要求包括：精确计时，数码管显示时、分、秒，人工校时，定时功能，整点报时功能。

2电路方案论证和确定及工作原理分析

2.1电路方案论证

方案一：用32768Hz晶振产生脉冲，然后经过计数器15分频产生秒脉冲，然后用计数器、译码器、6个一位数码管进行制作。采用此方案进行设计，需要30片左右的数字芯片，并且线路复杂。

方案二：用STC89C52单片机进行制作，利用单片机的智能化，单片机具有时钟振荡系统，并且单片机内部具有定时器/计数器功能，可以很方便的实现所需要的功能。

2.2方案的确定

通过比较，方案一电路复杂，用的芯片多，费用在百元以上，当电路功能需要进行改动

时很麻烦，相比之下，方案二比较好，电路简单，只需一片STC89C52芯片，费用低，电路功能改变容易，所以选择方案二。

2.3电路工作原理分析

STC89C52单片机外接一个11.0592MHz 的晶振，单片机按晶振产生的脉冲进行工作，数码管采用动态显示，通过编程控制单片机的工作状态，其中，计时部分用到单片机的定时器中断功能[1]，即单片机的计时功能不受其执行其他程序时的干扰。通过按键和拨动开关的配合给单片机提供相应的信息让单片机程序中的变量发生改变，进而可以进行校时、定时功能

2.4多功能数字钟的硬件系统框架

图

1-1硬件系统框架图

3

单元电路设计

3.1显示单元电路设计