基于单片机的数字时钟的设计

摘要

多功能数字钟的应用非常普遍，由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行校时、定时等功能。输出设备显示器可以用LED显示技术来显示技术。

本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件，以蜂鸣器实现闹钟，同时采用LED动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。另外具有校时功能，秒表功能，和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。

简要介绍了LED显示的发展状况和其所特有的优势，简述了该系统中一些重要芯片的基本工作原理，着重论述了硬件线路各个模块的设计思想。LED显示与单片机的接口采用动态显示技术，利用了时钟芯片的系统自带电池功能来实现断电时保存一些重要数据，以便来电时正确显示信息的功能。

模块化的设计和调试方法在整个课题研究过程中至关重要，事实上在任何设计中也同样关键和有效。

关键词：数字钟系统； 单片机； LED显示；蜂鸣器

河南农业大学毕业生论文

Graduation design based on SCM digital clock

Yang yabo

Abstract

Multi-function digital clock is very common, by single chip microcomputer as the core of the digital clock controller, through its function of timing clock signal, the time data by the MCU output, using the monitor display. Through the keyboard to school, timing, etc. Output devices display can use the LED display technology to display technology.

This system USES single chip microcomputer to realize digital clock with timing, when the school and other functions, is based on single chip microcomputer AT89C51 as the core element, with a buzzer alarm clock, and USES the LED dynamic display \\\modern timing devices. Also has the function of the school when, stopwatch functions, and timer function, using the single chip microcomputer implementation of digital clock with flexible programming, function expansion conveviently.

This paper briefly introduces the development of LED display and its peculiar advantage, this paper expounds some important chip in this system the basic working principle, mainly discusses the hardware circuit design of each module. LED display and single chip microcomputer interface dynamic display technology, using the function of clock chip system comes with battery power to implement save some important data, in order to call the right shows the function of information.

Modular design and debug method is of vital importance in the whole research process, in fact is also the key in any design and effective.

Keywords:Digital clock system; Single chip microcomputer; LED display. buzzer

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目录

1绪论 .............................................................. 1 2系统总体设计方案 ................................................... 2

2.1系统功能实现总体设计思路 ....................................... 2

2.1.1方案选择 ............................................... 2

3硬件设计 .......................................................... 3

3.1 AT89C51简介 ....................................................... 3

3.1.1 AT89C51主要性能参数 ......................................... 4 3.1.2 AT89C51单片机的功能特性概述 ................................. 4 3.2 LED数码管 ......................................................... 7

3.2.1 LED显示器的结构 ............................................. 8 3.2.2LED的接线形式 ................................................ 8 3.3键盘电路设计 ....................................................... 8 3.4硬件设计总体框图 ................................................... 9 4软件设计 ................................................................. 11

4.1主程序流程图 ...................................................... 11 4.2总中断程序流程 .................................................... 11 5毕业设计结果仿真 ......................................................... 16

5.1时钟运行时仿真图 .................................................. 16 5.2秒表记时仿真图 .................................................... 17 5.3闹钟运行仿真图 .................................................... 17 总结 ...................................................................... 19 参考文献 .................................................................. 20 附录A …………………………………………… … ………………………………………21致谢 …………………………………………………………………………………………31

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1绪论

随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物，传统的时钟已不能满足人们的需求。现代的数字钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术，增加数字钟的功能。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差，但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。但与机械式时钟相比已经具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用数字钟通过数字电路实现时,分,秒,字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

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