基于单片机的多功能电子时钟设计_secret20200

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1、长安大学题目:数字时钟课程设计专业：电子信息工程学号：201124030116姓名：贾英杰指导老师：张利川时间：2014年12月25日目录22一、设计目的、设计题目……………………………………………3二、设计任务、功能描述……………………………….……………3三、硬件原理分析…………………………………………………….3四、软件设计………………………………………………………….71地址空间分配……………………………………………………….72软件整体架构分析………………………………………………….82.1总体架构说明：设计思路………………………………………..

2、82.2主程序功能描述及分析、主程序流程图………………………..92.3各子程序功能描述及子程序入口出口、各程序流程图………..9五、程序清单……………………………..…………………………….12一、设计题目：数字时钟。设计的时钟能够实现日常的时钟显示，同时具有时钟调整、两个闹钟及正点报时功能。二、设计任务、功能描述1.1基本要求221.1.1不用键盘，起始值时、分、秒全是零，系统执行初始化程序后，随即开始走时，无须特为启动。1.1.2用键盘键入当前的时间值，按动“A”键，小时熄灭，按数字键在小时位显示小时，按“E”键，分熄灭，按数字键在分位显示分，再按“

3、E”键，秒熄灭，按数字键在秒位显示秒，按“E”键，时钟正式启动。1.1.3设置时、分、秒时有数据校验功能，如小时数大于等于24，按“E”键后，小时熄灭，提示重输。三、硬件原理分析电路设计分析电路原理设计是基于小系统包括电源电路、复位电路、按键电路、时钟电路、数码管显示驱动电路、输出控制电路。电源部分是用电池来提供的3v-5v，晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器。总体硬件设计框图如下：主控制器AT89S52系列单片机芯片电源复位电路按键电路时钟振荡电路七段数码管数码管显示驱动电路输出控制电路1.1复位电路本次设计采用按键电平复位，按键电平复位相当于

4、按复位键后，复位端通过电阻与Vcc电源接通；1.2振荡器和时钟电路设计1.21振荡器和时钟电路工作原理2280C51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟，外部还需附加电路。XTAL1引脚为反相放大器和时钟发生电路的输入端，XTAL2引脚为反相放大器的输出端。片内时钟发生器实质是个2分频的触发其输入来自振荡器的fosc，输出为2相时钟信号，即节拍信号P1、P2，器频率为fosc2。2个节拍为1个状态时钟S。状态时钟再3分频后为ALE信号，其频率为fosc6，状态时钟6分频后为机器周期信号，器频率为fosc12。特殊功能寄存

5、器PCON的PD位可以控制振荡器的工作，当PD=0时，振荡器停止工作，单片机进入低功耗工作状态，复位后，PD=0，振荡器正常工作。1.22本次设计采用常用的内部时钟方式接法：通过在引脚XTAL1和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷谐振器，再利用芯片内部的振荡电路，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，如图所示，外接晶振时，C5和C6的值通常选择为20-30pf。C5、C6对频率有微调作用，影响振荡的稳定性和起振速度。所采用的晶体或陶瓷谐振器得频率选择0-2433MHz。为了减小寄生电容，更好的保证振荡器稳定、可靠的工作，谐振器和电容赢尽可

6、能与单片机芯片靠近安装。1.3电源因为该电路所需电压为3-5v，可直接用电池供应或也可以用直流电源供应，但需经过变压才行。1.4数码管显示电路采用LED共阳极数码管的发光二极管接到高电平（电压为5V），用LED动态扫描显示方式，在单片机电路里，芯片的驱动电流很小，一般为微安级别的，要通过三极管（可驱动电流为毫安级别，甚至更大）来驱动LED（正常工作电流为几十毫安）发光，本设计由P2端口扫描数码管的选通，P0口送数据显示。221.5按键电路S1按键接在P3.0口，用于切换正常走时、调时间、设定闹钟；S2按键接在P3.1口，用于调整时钟分加一和调闹钟时间分加一

7、的功能；S3按键接在P3.2口，用于调整时钟时加一和调闹钟时加一的功能；S4按键接在P3.3口，用于设定是否开启闹钟。1.6输出控制电路在P1.1和P1.0端口分别接一个发光二极管，用于整点报时，和一个蜂鸣器，用于响闹铃。221.7整体布局图22四、软件设计分析1、地址空间及端口分配30h—37h地址空间分别分配给led1、led2、led3、led7、led4、led8、led5、led6.用于数码管显示。38h地址空间分配给gn，定义38h空间为按键次数读取的缓存空间。3bh地址空间分配给nk1，定义3bh空间是闹钟开启开关按键次数读取缓存空间。39h

8、地址空间分配给nao1f，用于存储调整闹钟一分加一按键次数读取缓存