数字时钟的设计与制作

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1、1数字时钟的设计与制作1.1课程设计的目的与要求做一个基于AT89C51/89C52的简易的单片机数字钟。该数字钟有两个四连共阴极七段数码管，显示年、月、日/时、分、秒/学号/温度并对其进行转换。其显示方式为：XX-XX-XX。具有校时功能，可以对小时和分单独校对，对分校对的时候，停止向小时的进位。校时时钟可以手动输入或借用电路中的时钟；实现秒表功能；省电状态（不显示）；可以24小时和12小时转换。(1)课程设计要求①掌握AT89C51/89C52实验开发系统中的实验模块原理，画出电路原理图;②综合运用实验模块，用89C51/89C52开发设计具有一定功能的单片机控制系统，进行

2、软、硬件设计及调试；③写出完整的设计任务书：课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等。(2)课程设计目的①巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；②培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；③对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤；④掌握计数器、加法器、半导体数码管显示器与七段码显示译码器的使用。1.2方案的论证与选择:(1)显示器件的选择：方案一：采用点阵显示，可做成表盘显示，但是点阵显示成本较高，

3、同时所需资源也较多，控制比较繁琐，编程较繁琐。方案二：采用数码管显示，这种显示方法比较直观，也比较切合现实生活，而且对于电路的设计来说比较方便，节省了电路板的空间，使用三极管驱动后所需电压也相对较低，稳定性也相对较高，而且编程较简单。方案三：使用点阵式LCD点阵液晶可以显示多种字符及图形，拥有友好的人机界面及强大的显示功能。特别适用于智能控制的可编程人性化显示。但是技术含量过高，实现非常复杂，需要完成大量的显示工作，其功能也是最强大的。采用点阵式LCD，可以将用户需求及时显示出来，使用户自定义输入变得非常方便。但由于我们所设计系统无须如此复杂便可加以实现，而且考虑到市场价格问题

4、。权衡之后方案二作为显示电路的实现。(2)显示器件个数的选择：方案一：十六个数码管显示，这样可以把时钟时间和日期分开显示，直观性很强，但是资源比较浪费。方案二：八个数码管显示，用按键实现对时钟和日期的显示，因为在实际生活中我们对日期显示的需求并不在每时每刻，所以大可在需要时再显示。这样就减少了八个数码管的占用空间和成本。综上理论分析，拟选择了第二种方案。(3)数码管与单片机的接口选择方案一：用HD74LS245P集成芯片连接,或者HD74LS244P三态八缓冲器/线驱动器/线接收器。其中245为双向的，244为单向的。方案二：直接与端口连接，使得外围电路直观简单，在编程序时也会

5、显得简单明了。基于上述考虑，拟采用方案一。（4）调试按键模块方案一：使用键盘控制，它的效果比较直观，能直接根据需要按键，直接得出所需的数值，而且对程序的要求也不需很大，但使用的按钮量较多，占的空间也较大，而且实际实用性不强。方案二：采用独立式按键电路，每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多，优点是电路设计简单，且编程极其容易。考虑到时钟控制在实际使用时的资源量并不大，使用按钮控制可以大大减少按键的使用量。综上理论分析，由于该系统采用了常规钟表式的校对方式，用键较少，系统资源足够用

6、，拟选择了第二种方案作为调时电路的实现。（5)、电源模块方案一：电源部分直接采用直流稳压电源。这种方法直接方便。只要把程序下载在89S52芯片上，接上电源后，就可以进行调试以及维修了。但是，不利于编程。方案二：利用变压器降压后，利用7805即可以输出5V的电压。方案三：利用USB的连接，进行通信，USB口即可以提供5V的电压。并且方便程序的编写，以及修改，便于我们对C语言编写单片机程序的学习。综上，我们采用的是方案三1.1原理设计(一)基本原理利用单片机89S52作为本系统的中控模块。电路设有七个按键，第一个键是时间、日期、学号、温度之间切换（CHANG）开关；第二个为设置（S

7、ET）开关，能够选择调节时间、日期；第三个为“加”（UP）按钮，能够实现数字的累加，进行对时间和日期的校准；第四个为“减”(DOWN)按钮，能够实现数字的递减，同样对将时间和日期进行校准；第五个键是12—24小时制之间的切换（12--24）；第六个是省电模式（SAVE）开关，按下以后，数码管全部不显示，但是，其他控制模块均正常工作；。电路程序取用单片机内部其中一个定时中断系统作为基准秒频，这样能够使CPU达到最大利用。功能调节时显示电路仍然能够达到同步显示。由89S52、晶振、复位、电源所组