24小时电子时钟.doc

目 录1、电子时钟 11.1 电子时钟简介 11.2 电子时钟的基本特点 11.3 电子时钟的原理 12 单片机识的相关知识 12.1 单片机简介 12.2 80C51单片机介绍 13 控制系统的硬件设计 33.1 单片机型号的选择 33.2 数码管显示工作原理 33.3 键盘电路设计 43.4整个电路原理图 44 控制系统的软件设计 54.1 程序设计 54.2程序流程图 104.3 仿真结果 124.4 仿真结果分析 145 结束语 1411、电子时钟 1.1 电子时钟简介 1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速发展起来现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具1.2 电子时钟的基本特点 现在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、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，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。

1.3 电子时钟的原理 该电子时钟由80C51，BUTTON，六段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一2 单片机识的相关知识 2.1 单片机简介 单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)从应用领域来看，单片机主要用来控制，所以又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机2.2 80C51单片机介绍 VCC：电源。

GND：接地P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入P0能够用于外部程 序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的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在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收 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4个TTL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部上拉的缘故P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存 储器进行存取时，P2口输出地址的高八位在给出地址“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P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

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口也可作为80C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）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ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的然而要注意的是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一个ALE脉冲如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用另外，该引脚被略微拉高如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效 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EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（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在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）3 控制系统的硬件设计3.1 单片机型号的选择 通过对多种单片机性能的分析，最终认为80C51是最理想的电子时钟开发芯片80C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，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80C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。

3.2 数码管显示工作原理数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP 是小数点位段而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8 位段引管线；每位数码管的阳极连在一起组成公共端利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来 图3.1 共阴数码管3.3 键盘电路设计 该设计只用了一个键盘，但实现的功能却是比较完善，减少了硬件资源的损耗，该键盘可以实现小时和分钟的调节以及控制是否进入省电模式。

当按键按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一达到时间调节的目的 图3.2 多功能控制键3.4整个电路原理图 图3.3 系统电路原理图4 控制系统的软件设计 4.1 程序设计 本系统的软件系统主要可分为主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍定时计数中断程序：#include unsigned char second=0,minute=0,hour=0,max=23; //second秒，minute分，hour时，max时制 //主函 Void main() { unsigned char code table[]={0xdd,0x84,0xe9,0xec,0xb4,0x7c,0x7d,0xc4,0xfd,0xfc}; unsigned int i; void good(); TMOD=0X11; //T0工作于定时模式1用于计时，T1工作于定时模式1用于扫描按键 IE=0X8a; //开放T0、T1中断 IP=0X80; //T1优先级高于T0，有按键停止计时 TH0=0X3c; //设置T0初值，定时5MS TL0=0Xb0; TH1=0x3c; //定时250ms扫描按键； TL1=0xb0; TR1=1; //启动 good(); while(1) //扫描轮流显示 { i=minute/10; //显示分十位 P0_5=0; P0_4=1; P0_6=1; P0_7=1; P2=table[i]; for(i=0;i<500;i++); i=minute%10; //显示分个位 P0_5=1; P0_4=0; P0_6=1; P0_7=1; P2=table[i]; for(i=0;i<500;i++); i=hour%10; //显示时个位 P0_5=1; P0_4=1; P0_6=0; P0_7=1; P2=。