毕业设计（论文）-基于AT89S52单片机的数字钟设计.doc

皖西学院本科毕业论文（设计）第页1目录摘要.1Abstact第1章绪论1.1电子钟的发展史.41.2设计的目的与意义.41.3设计的基本思路与主要内容.5第2章时钟系统的整体设计.62.1系统功能要求.62.2整体方案.6第3章硬件设计与分析.83.1硬件设计原理.83.2各单元电路介绍.83.2.1AT89S52单片机介绍.83.2.2单片机最小应用系统.83.2.3显示电路.93.2.4键盘及其接口.93.3系统原理图.10第4章软件设计.124.1程序流程图.124.2程序清单.13第5章调试与运行.错误!未定义书签。5.1电路仿真.错误!未定义书签。5.2调试和运行.错误!未定义书签。第6章结论.26致谢.27参考文献.28皖西学院本科毕业论文（设计）第页2基于AT89S52单片机的数字钟设计作者指导老师摘要：近些年，人们对数字钟的要求越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，如电子闹钟、数字闹钟等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉，但是却很少知道他的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时，实现数字钟表的各种功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以定时、校时。输出设备显示器可以为液晶显示器或数码管。本次做的数字钟是以单片机（AT89S52）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器、8路同相三态双向总线收发器74LS245/6非门反相器74LS04等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。P0口要直接驱动8位LED是不够的，我们通过两片74LS245对功率进行放大，如果没有，LED管将不能正常显示。关键词：单片机AT89S52共阴极LED数码显示器BasedonthedigitalclockAT89S52SCMdesignAuthorlinzhangbingGuidanceteacherhuyonggangAbstract:inrecentyears,peopleonadigitalclockandtallertotherequirementoftheclock,thetraditionalalreadycannotsatisfypeoplesneeds.Multi-functiondigitalclocknomatterinstyleinperformanceorhaveundergoneaqualitativechange,suchaselectronicalarmclock,digitalalarmclock,etc.Microcomputerintheapplicationofmulti-functiondigitalclockalreadyareverycommon,peopleonadigitalclockfunctionandworkingorderareveryfamiliarwith,butfewknowhisinternalstructureandworkingprinciple.Bysinglechipmicrocomputerasadigitalclockcorecontrollercanthroughitsclocksignaltiming,realizingthefunctionsofdigitalclock,itstimedataSCMoutputs,usingmonitorsdisplayed.Throughthekeyboardcantiming,school.OutputdeviceforLCDmonitorscanordigitaltube.ThisdoadigitalclockisAT89S52SCM()asthecore,combiningrelevantcomponents(totalLEDdigitaldisplay,cathodeinthreestateswitheightroadbidirectionalbustransceiver74LS245/674LS04srinverter,etc),matchagainwiththecorrespondingsoftware,achievethepurposeofsimpledigitalclockmadeitshardwareparts,the皖西学院本科毕业论文（设计）第页3difficultyofthecomponentsselection,layoutandwelding.P0mouthshalldirectdriveeightLEDisnotenough,we74LS245bytwoofpoweramplifier,ifnot,LEDtubecantnormaldisplay.Keywords:microcontrollerAT89S52LEDdigitaldisplayofthecathode皖西学院本科毕业论文（设计）第页4第1章绪论1.1数字时钟的发展史电子钟有着很长的历史，从民国19年的电钟，研制始於60年代中期的国内电晶体、半导体管钟，到研制始於70年代末的石英电子钟，再到今天我们所用的智能电子钟。以前的电子钟存在着很多缺点，其外观体积庞大，在功能上有死摆、走时时间不长、走时精确度不高等缺点。如今无论是外观，还是在功能上，电子钟都有了很大的改进。虽然世界绝大多数钟表都是中国制造，但钟表对于国内市场来说只是个小行业，2003年总盘子不过才100多亿，但不是没有前景。近年来，市场在急剧膨胀。根据国外的统计数据显示，发达国家人均一生拥有手表23块，发展中国家12块，而目前中国的城镇人口人均拥有量不多于6块，空间很大。比如彩电一般是一个家庭一台，手表则是每人一块，但从销售量来看，光TCL一家公司两个月的彩电销量可以接近300万台，而我们手表每年总共才卖200多万只。所以绝对不是市场潜力不够的问题，而是我们应该如何去做的问题。1.2设计的目的与意义人类的生活包括：工作、学习、休息以及参与社会的多种实践活动，环环有条理，更加丰富多彩。应该说时钟的计时功能与人类的各种行为和活动有着密切的联系，于是时钟的作用便体现出来，生活中有许多人，因为只顾工作而忘记时间，从而耽误了重要的安排或者计划，造成不可挽回的损失，使之后悔莫及。我们要养成良好的时间观念，就需要电子钟时刻提醒我们。因此，电子钟已成为人们日常生活中必不可少，它的应用非常广泛，应用于家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。现在投入生产的大多是智能时钟，它的功能很全面，但价格有点昂贵，大多数学生或者经济条件较差的人，想要拥有它，都有点困难。因此，在这里设计一个较简单的电子钟，它能完成计时和校时的功能。这个时钟系统很简单，投入生皖西学院本科毕业论文（设计）第页5产的成本很低，因此，它的价格比较便宜，对于学生很实用。1.3设计的基本思路与主要内容设计一个电子产品，首先了解它能实现的功能，时钟系统最基本的功能就是实现计时，在这里设计的数字电子时钟，它能实现计时和校时的功能，给电子钟加上电自动计时，设计一个按键对时钟进行复位和三个按键对时间进行调整。硬件设计很简单，主要包括：单片机主控电路、按键控制电路、驱动显示电路、蜂鸣器电路，以及LED显示器五个部分。单片机选用AT89S52芯片，它拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash。由于只用了四个按键，所以采用独立式按键使设计更简单。显示时、分、秒，采用6位的数码管，用常用的74LS245来驱动LED数码管显示字符。简易数字时钟可实现校时和整点报时功能，还有闹钟功能，该软件采用汇编语言来实现，主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序加入原理图，做出电子钟的仿真，以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制，小时为24进制计数。可通过按键实现时钟复位和分、秒、时的校正。皖西学院本科毕业论文（设计）第页6第2章简易数字时钟系统的整体设计2.1系统功能要求以单片机技术为核心，充分应用各种外围电路元器件，设计一个通过显示器显示时间（时、分、秒）的电子钟。要求：1、上电时，时、分、秒显示为00时、00分、00秒,并以秒为单位开始计时；2、24小时计时功能；3、整点报时功能；4、闹钟功能。5、小时/分钟调整功能。6、省电模式功能。2.2整体方案电子钟的电路图主要由单片机（AT89S52）主控电路、按键控制电路、驱动显示电路、蜂鸣器电路，以及LED显示器五个部分组成，它主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构如图2-1所示。电源电路AT89S52单片机声音提示数码管显示按键电路复位电路晶振电路图2-1基于AT89S52单片机数字钟系统整体框图（1）显示方案方案一:静态显示就是当CPU将要显示的字或字段码送到输出口，显示器就皖西学院本科毕业论文（设计）第页7可以显示出所要显示的字符，如果CPU不去改写它，它将一直保持下去；静态显示硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢。方案二:动态显示则是一位一位地轮流点亮显示器地各个位（扫描）。对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次；动态显示耗能较小，但编写程序较复杂。动态显示硬件连接简单，信息刷新速度快。由于本次设计是对时间进行显示，如采用静态显示，则所占用的I/O口较多，电路较复杂,所以在此选择的是方案二，采用动态显示。（2）键盘方案方案一:独立式键盘。独立式键盘的各个按键相互独立，每个按键独立地与一根数据输入线（单片机并行接口或其他芯片的并行接口）连接。独立式键盘配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根接口线，在按键数量不多时，接口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。方案二:矩阵式键盘。矩阵式键盘