单片机和数码管设计的电子时钟

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

单片机数码管 显示电子时钟论文

学 校： 黑龙江科技学院 专业名称： 通信工程 班 级： 10-2班 姓 名：日 期： 2012/11/11

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

摘要

此设计以at89c52单片机为核心控制元件，与数码管和蜂鸣器和按键结合，在应用c语言来实现电子时钟的显示和调制功能。本次设计运用了KEIL和protues仿真软件来进行调试，并给出了完整的设计电路和KEIL程序代码，并画出了编程的逻辑流程图。通过调试和运行，最终完成了一个完整的电路仿真，其功能是实现时间和日历的现实并且都能进行相应的调整，同时还能进行闹铃的设置并在达到预定的时间时闹铃。

关键字：at89c51单片机、数码管、时钟

一、电子时钟功能概述

本次电子时钟作品分由单片机部分、数码管显示部分、按键部分和蜂鸣器电路相互连接组成。这样硬件部分就组成了一个电子时钟的基本完整的电路。电子时钟的工作过程是：接通电源时时钟开始工作，时钟分为三个状态：正常计时、显示日历、显示闹铃，分别按下闹铃按键和日历按键就可以显示当前的日历和设置的闹铃时间。在这三个状态下按下设置键就可以对相应的状态进行设置，同时对应的数码管位开始闪烁，当按下调时键时就可以对相应的位进行调整，当再次切换相应的功能时数码管就停止闪烁，同时设置完成。当时间到达闹铃设置时间视蜂鸣器就会响起并响一分钟结束。

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

二、硬件电路和资料

1、AT89C52单片机

本设计采用 Atmel公司生产的单片机AT89C51实现主要功能, AT89C51 的引脚图如2-1所示:

图2-1 单片机的引脚

各引脚功能情况为: （1）Vcc：供电电压。 （2）GND：接地。

（3）P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

（4）P1口：P1口是一个内部提供的上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 （5）P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内

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部上拉的缘故。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

（6）P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口功能引脚简介： P3.0:RXD（串行口输入） P3.1:TXD（串行口输出） P3.2:INT0（外部中断0） P3.3:INT1（外部中断1）

P3.4:T0（定时器0外部脉冲输入） P3.5:T1（定时器1外部脉冲输入） P3.6:WR（外部数据存储器写选通） P3.7:RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

（7）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

（8）ALE/RPOG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平由于锁存地址的地位字节。 （9）/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN信号将不出现。

（10）/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH）,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

（11）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 （12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2、LED数码管

数码管显示器内部由7个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根

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据各管的亮暗组合成字符。常见LED的管脚排列如图1中c所示。根据内部发光二极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极性，如图2-2中a、b所示。LED数码管的g--a，dp8个发光二极管因不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称为字形码。共阳极和共阴极的字形码是不同的。

图2-2 LED数码管显示器

点亮LED显示器分为静态和动态两种显示方法，为了节省I/O口的使用，本设计采用的是动态显示，其工作原理为：采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象。将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。动态显示器电路如图2-3所示。

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

图2-3 八位LED动态显示电路

3、独立键盘

利用4个自复式常开按钮开关作为功能键，KEY0~KEY3分别为设置、调时、闹铃、日历。

三、硬件电路设计图

1、总体电路设计

3-1 总体电路图

2、外部震荡电路

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

图3-2 外部振荡电路

一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF。

3、复位电路设计

单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图3-3所示

:

图3-2 复位电路

在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。

4、按键电路设计

按钮选用常开开关，如图3-4所示：

本设计是基于单片机和数码管还有74hc573设计的电子时钟,具有可调时和日历还有闹钟的功能。

图3-3 抢答按键

这些常开开关组成了电子时钟的功能按键，硬件电路简单，在程序设计上也不复杂，只要在程序中消除在按键过 …… 此处隐藏：2741字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……