单片机电子时钟设计报告 - 图文

一、

实习题目

单片机数字钟设计

二、 实习目的

随着我国科学技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛。单片机即单片微型计算机，由RAM ,ROM,CPU构成，定时计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。为了进一步了解51单片机的定时器，设计一个电子时钟，在此对AT89C51单片机在时钟计数上进行了研究。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。

三、 实习任务及内容

设计内容：

1、利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。

2、系统能够实现六位LED显示，按照小时：分钟：秒显示时间。 3、在系统时间为整点时，LED闪烁（2Hz）5秒。 设计目标：

1.掌握单片机定时器及中断的应用方法。 2.掌握按键、数码管扩展方法。

四、 团队合作情况

团队分工 队长：张诚

队员：于江东、张翔

本团队共三人，由张诚担任团队队长，分工合作，各司其职，具体分工如下： （1）负责数字钟硬件设计及调试：主要由张翔完成 （2）基于proteus的电路仿真：主要于江东完成 （3）负责数字钟程序编写：主要由张诚完成 （4）撰写报告：主要由张诚、于江东和张翔完成 我们组拿到任务书以后，首先我们对实习内容及任务进行了探讨，共同讨论用什么样的方法实现任务书的要求及细节问题，为了不浪费时间，然后大家开始进行分工，各自以自己的任务为主，同时互相帮助，在此过程中，我们同组人员之间相互合作、默契配合，遇到问题一起加以讨论解决，不同的思路与意见的两个人在一起分享讨论，并最终采用得到的最为理想与完善的方案。最终调试有我们一起进行，调试过程中遇到很多问题，遇到问题大家一起分析，查资料，百度想办法解决，在这个过程中锻炼了我们自己的团队协作能力与沟通能力。 这次单片机实习在我们三人的完美协作配合下很好地完成，每个人都很好的完成了自己的任务，充分体现了团结就是力量，同时也让我们意识到团队合作的重要

性，我们是一个完美的团队。

五、 总体设计方案概述

系统总体结构图 AT89C51单片LED显示电路 时钟电路 机 复位电路 系统分为单片机控制模块、时钟电路模块、复位电路模块和LED显示模块 (1)时钟电路设计

单片机利用外部12MHZ晶振构成振荡电路作为时钟源，时钟电路的原理如下图。

(2)复位电路

在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

(3)单片机系统

AT89C51是一种带4K字节存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，即单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，

ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活高。引脚如图示

(4) LED数码管显示

LED数码管显示器在单片机应用系统中，经常用到LED数码管作为显示输出设备，LED数码管显示器虽然显示信息简单，但它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长、与单片机接口方便等特点，基本上能够满足单片机应用系统的需要，所以在单片机应用系统中经常用到。LED数码管显示器是由发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。

六、 硬件电路设计

（芯片选型、硬件电路图等） （1）芯片选型

芯片类型我们采用Atmel公司的AT89S52单片机，作为主控制器AT89S52是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻 辑电平。

P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。

P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。

P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p3 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。

P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出

P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1) RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。AT89S52 有6个中断源：两个外部中断（INT0 和INT1），三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断。 （2）数字钟硬件电路图

（3）系统仿真 仿真开始

按照小时：分钟：秒显示时间

在系统时间为整点时，LED闪烁5秒。