1k1k1k1k1k1k1k1kGNDC21930pFU1X1CRYSTAL18XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A153938373635343332212223242526272810111213141516171k1k1k1k1k1k1k1kXTAL2C1+5V+5V焦作大学机电工程学院毕业论文 9 RST 第3章 数字钟硬件设计 30pF29PSENC4直接用单片机的定时计数器产生固定时间,这种方法的工作原理是利用单片机芯片的30ALE31GND定时器产生固定时间，模拟时钟的时、分、秒。基于这一原理构成的数字钟系统主要由以1k22uFR1EA下几部分组成：89C51单片机控制器电路，按键开关电路，8路，晶振电路五部分构成。其工作原理电路图如图3-2所示。 AT89C5112345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD模式键加键位数码管显示电路，复位电减键GND 图3-2 数字钟设计原理图
3.3.1键盘控制电路
数字钟最基本的功能除了能正常显示时间外，还需要对时间进行设置和调整，所以要配以相应的键盘控制电路。该设计的键盘控制电路主要包括3个按键： P3.0作为系统的模式选择键，用来选择是正常走时还是分别对时、分、秒进行调整；P3.1作为进行时分秒调整时的增加时间按键；而P3.2作为进行时分秒调整时的减少时间按键。键盘控制电路的硬件连接图如图3-3所示。
图3-3 键盘控制电路
3.3.2晶振电路
晶振的全称叫晶体振荡器，它在单片机系统里作用非常大，主要作用是产生单片机所需的时钟频率，单片机执行程序所需的时间完全取决于单片机晶振所提供的时钟频率，时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快[8]。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。晶振电路如图3-4所示。
4 焦作大学机电工程学院毕业论文 第3章 数字钟硬件设计
图3-4 晶振电路
3.3.3复位电路
复位是单片机的初始化操作。单片机启动运行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是一个很重要的操作方式。 当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作：07H写入堆栈指针SP，P0口—P3口均置1，程序计数器PC和其他特殊功能寄存器SFR全部清零。只要RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态[9]。
单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种，本设计采用的是手动复位方式，其电路图如图3-5所示。
图3-5 复位电路
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焦作大学机电工程学院毕业论文 第3章 数字钟硬件设计
3.3.4数码显示电路
发光二极管显示器驱动（点亮）的方法有两种。一种是静态驱动法，即给欲点亮的LED通以恒定的定流。这种驱动方法要有寄存器，译码器，驱动电路等逻辑部件。当需要显示的位数增加时，所需的逻辑部件及连线也相应增加，成本也增加。另一种是动态驱动方法，这种方法是给欲点亮的LED通过通以电流，此时LED的亮度是通断的平均亮度。为保证亮度，通过LED的脉冲电流应数倍于其额定电流值。利用动态驱动法可以减少需要的逻辑部件和连线，单片机应用系统中常采用动态驱动法[10]。数码管有两种接法即共阳极接法和共阴极接法。所谓共阳共阴，是针对数码管的公共脚而言的。一个1位典型的数码管，一般有10个脚，8个段码（7段加1个小数点），剩下两个脚接在一起。共阳指的是公共脚是正极（阳极），所有的段码实际上是负极，当某一个或某几个段码位接低电平，公共脚接高电平时，对应的段码位就能点亮，进而组合形成我们看到的数字或字母。共阴刚好相反，也就是公共脚是负极（阴极），段码位是阳极，当公共脚接地，段码位接高电平时，对应段码位点亮[11],本次设计选择共阴极数码管，其中有6位显示“时”，“分”，“秒”，剩下两位显示“—”数码管A~DP接单片机P1端口用于段选，1~9接单片机P2端口用于位选。各个段码实际上是一个发光二极管，既然是发光二极管，就有正负极，为了防止驱动数码管电流过大而损坏，各端口接1K电阻。8位共阴极LED数码显示电路如图3-6所示。
图3-6 八位8段共阴极LED数码显示
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焦作大学机电工程学院毕业论文 第4章 数字钟的软件设计
第4章 数字钟的软件设计 4.1程序设计内容
单片机软件设计主要包括执行软件（完成各种实质性功能）的设计和监控软件的设计。设计步骤如下所示。
1. 采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块； 2. 根据流程图，编写源程序； 3. 上机调试各模块程序；
4. 与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。
4.2 系统设计流程图
4.2.1主程序流程
开始 启动定时器 按键检测 时间显示 图4-1 主程序流程图
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