基于51單片機數(shù)字鐘設計

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1、武漢大學電子信息學院電子系統(tǒng)綜合設計課程論文基于51單片機的數(shù)字鐘設計專業(yè)：年級：作者：指導教師：2010年6月20日目錄1作品的背景與意義12功能指標設計13作品方案設計24軟件設計3附錄1系統(tǒng)電路圖6附錄2系統(tǒng)軟件代碼71作品的背景與意義時鐘，自從它發(fā)明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時間的推移，科學技術的不斷發(fā)展，人們對時間計量的精度要求越來越高，應用越來越廣。怎樣讓時鐘更好的為人民服務，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設計出新型時鐘?，F(xiàn)今，高精度的計時工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術，因此走

2、時精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，數(shù)字式電子鐘用集成電路計時時，譯碼代替機械式傳動，用LED顯示器代替指針顯示進而顯示時間，減小了計時誤差，這種表具有時，分，秒顯示時間的功能，還可以進行時和分的校對，片選的靈活性好?，F(xiàn)在我們利用單片機實現(xiàn)數(shù)字時鐘計時功能的主要內(nèi)容，其中AT89C51是核心元件同時采用數(shù)碼管動態(tài)顯示“時”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計時裝置。與傳統(tǒng)機械表相比，它具有走時精確,顯示直觀等特點。它的計時周期為24小時，顯滿刻度為“23時59分59秒”，另外具有校時功能，斷電后有記憶功能，恢復供電時可實現(xiàn)計時同步等特點，除此外還實現(xiàn)了萬年歷和

3、鬧鐘等的功能。時鐘電路在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎。在一個單片機應用系統(tǒng)中，時鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標準定時時鐘，即定時時間，它通常有兩種實現(xiàn)方法：一是用軟件實現(xiàn)，即用單片機內(nèi)部的可編程定時/計數(shù)器來實現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對時間精度要求不高的場合；二是用專門的時鐘芯片實現(xiàn)，在對時間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。單片

4、計算機即單片微型計算機。（Single-ChipMicrocomputer）,是集CPU、RAM、ROM、定時、計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，成本低，功能強，廣泛應用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上。而51單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。所以綜上所述，此次實驗中所完成的數(shù)字鐘有著強大的功能和良好的市場前景，復合電子類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。2功能指標設計2.1基本功能1.設計一個精確的1秒定時器；2.根據(jù)1秒定時器，設計一個帶小時、分鐘、秒的時鐘，并將小時、分鐘、秒顯示在LED上；3.設計小時、分鐘、秒的修改按鍵，可分別調(diào)整小時、分鐘、秒（按鍵設計

5、參考電子表）；2.2拓展功能1.增加小時、分鐘、秒的鍵盤直接修改功能；2.設計鬧鐘功能，最多支持5個鬧鐘，可分別查看和修改鬧鐘時間，可分別設置鬧鐘開關。3.增加萬年歷功能。3作品方案設計3.1設計要求基本設計1．設計一個精確的一秒定時器2．運用一秒的定時器設計出有時、分、秒的數(shù)字鐘，并顯示在LED數(shù)碼管上3．設置按鍵，能夠修改數(shù)字鐘時間擴展設計：1.設計鬧鐘功能，能夠查看和修改鬧鐘時間及開關狀態(tài)2.設計萬年歷功能，實現(xiàn)日→月→年的正常進位，能夠查看和修改年月日，能夠自動區(qū)分大小月和平閏年3.2模塊劃分●初始化程序設定初值，中斷初始化●主程序程序主要執(zhí)行部分，

6、對子程序（顯示、按鍵設置，鬧鐘、萬年歷功能）進行調(diào)用●定時器中斷服務中斷走時：秒→分→時●顯示程序刷新8位數(shù)碼管來顯示時間、日期及擴展功能設置界面●按鍵設置通過對按鍵的操作實現(xiàn)時間及擴展功能的設置。●鬧鐘功能修改鬧鈴時間，鬧鈴開關的置換，修改位閃爍加以區(qū)分●萬年歷功能修改日期，同樣的修改位閃爍加以區(qū)分3.3模塊設計概述1.按鍵設置通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位開始閃爍，此時再按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY調(diào)整選中位，如果長按ADD_KEY或DEC_KEY，系統(tǒng)識別后則進行調(diào)時快進，此時停止閃爍，方便人眼觀察。同時還增加了調(diào)秒功能

7、：如果選中位是秒，則按增加鍵或減少鍵都是將秒清零。3.時間設置進入時間設置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設置所需要的時間。4.鬧鐘設置進入鬧鐘設置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設置所需要的時間。與時間設置不同的是，鬧鐘設置里增加了開關設置。5.萬年歷設置進入萬年歷設置界面后，通過調(diào)整選擇鍵SET_KEY選擇調(diào)整位，選中位閃爍。按增加鍵ADD_KEY或減少鍵DEC_KEY設置所需要的時間。萬年歷設置里增加了大小月和

8、平閏年的判別。4軟件設計4.1主程序流程圖4.2鬧鐘