基于51单片机的数字钟设计_毕业设计论文.doc

武汉大学电子信息学院
电子系统综合设计课程论文
基于51单片机的数字钟设计
2010 年 6 月 20日
目录
1 作品的背景与意义 1
2 功能指标设计 1
3 作品方案设计 2
4 软件设计 3
附录1 系统电路图 6
附录2 系统软件代码 7
1 作品的背景与意义
时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。现在我们利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容,其中AT89C51是核心元件同时采用数码管动态显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”,另外具有校时功能,断电后有记忆功能,恢复供电时可实现计时同步等特点,除此外还实现了万年历和闹钟等的功能。
时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。
单片计算机即单片微型计算机。(Single-Chip puter ),是集CPU、RAM、ROM、定时、计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。所以综上所述,此次实验中所完成的数字钟有着强大的功能和良好的市场前景,复合电子类产品的发展趋势。
2 功能指标设计
基本功能
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,设计一个带小时、分钟、秒的时钟,并将小时、分钟、秒显示在LED上;
、分钟、秒的修改按键,可分别调整小时、分钟、秒(按键设计参考电子表);
拓展功能
、分钟、秒的键盘直接修改功能;
,最多支持5个闹钟,可分别查看和修改闹钟时间,可分别设置闹钟开关。
。
3 作品方案设计

基本设计

、分、秒的数字钟,并显示在LED数码管上
,能够修改数字钟时间
扩展设计:
1. 设计闹钟功能,能够查看和修改闹钟时间及开关状态
2. 设计万年历功能,实现日→月→年的正常进位,能够查看和修改年月日,能够自动区分大小月和平闰年

●初始化程序
设定初值,中断初始化
●主程序
程序主要执行部分,对子程序(显示、按键设置,闹钟、万年历功能)进行调用
●定时器中断服务
中断走时:秒→分→时
●显示程序
刷新8位数码管来显示时间、日期及扩展功能设置界面
●按键设置
通过对按键的操作实现时间及扩展功能的设置。
●闹钟功能
修改闹铃时间,闹铃开关的置换,修改位闪烁加以区分
●万年历功能
修改日期,同样的修改位闪烁加以区分


通过调整选择键SET_KEY选择调整位,选中位开始闪烁,此时再按增加键ADD_KEY或减少键DEC_KEY调整选中位,如果长按ADD_KEY或DEC_KEY,系统识别后则进行调时快进,此时停止闪烁,方便人眼观察。同时还增加了调秒功能:如果选中位是秒,则按增加键或减少键都是将秒清零。
3. 时间设置
进入时间设置界面后,通过调整选择键SET_KEY选择调整位,选中位闪烁。按增加键ADD_KEY或减少键DEC_KEY设置所需要的时间。
4. 闹钟设置
进入闹钟设置界面后,通过调整选择键SET_KEY选择调整位,选中位闪烁。按增加键ADD_KEY或减少键DEC_KEY设置所需要的时间。与时间设置不同的是,闹钟