基于89C51单片机的多功能时钟设计

基于89C51单片机的多功能时钟设计

课程设计成果说明书

题目：基于89C51单片机多功能时钟的设计学生姓名：

学号：

学院：机电工程学院

班级：

指导教师：李良儿

浙江海洋学院教务处

2012年12 月 16 日

１

基于89C51单片机的多功能时钟设计

摘要

本设计是基于89C51单片机，主要以51单片机为控制核心，采用汇编语言进行编程。设计的单片机多功能时钟系统由1块AT89C51芯片，1个7SEG八位LED数码管，2块74HC244列驱动及按键电路和闹铃电路组成。具有正常的时钟显示，秒表计时和时钟校时等基本功能，同时发挥部分的功能也得到了实现，并且还具有一定的创新功能。

关键词单片机；多功能时钟；AT89C51；51单片机；

２

基于89C51单片机的多功能时钟设计

目录

一、设计任务及主要技术指标和要求 (6)

1.1 设计任务 (6)

1.2 主要技术指标和要求 (6)

二、引言 (6)

三、设计方案 (6)

3.1 系统方案的选定 (6)

3.2 系统总体设计框图 (6)

四、系统硬件的设计 (7)

4.1 系统总电路 (7)

4.2 显示器 (7)

4.3 按键电路 (7)

五、系统软件的设计 (8)

5.1 主程序 (8)

5.2 显示子程序 (8)

5.3定时器T0中断服务程序 (8)

5.4 T1中断服务程序 (9)

5.5 调时功能程序 (9)

5.6 秒表功能程序 (9)

5.7闹钟时间设定功能程序 (9)

六、系统调试 (10)

6.1 硬件调试 (10)

6.2 软件调试 (10)

6.3 综合调试 (10)

七、指标测试 (10)

7.1 测试仪器 (10)

7.2 指标测试 (10)

八、设计总结 (10)

九、参考文献 (11)

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基于89C51单片机的多功能时钟设计

一、设计任务及主要技术指标和要求

1.1 设计任务：

单片机多功能时钟的设计。

1.2 主要技术指标和要求：

基本要求：

（1）、能实现正常的时钟功能。分别由6个数码管显示实时的时、分、秒。时、分

后面加小数点区分。

（2）、能实现秒表的功能。以0.01秒为计数单位，显示范围在0——9999.99秒。

有秒表的开始、停止和清零功能。

（3）具有时钟校时功能：能对时、分按实际时间进行手动校正。

发挥部分：

（1）被校时段有闪烁功能。

（2）开机能显示班级、学号等信息，并能滚屏显示。

创新部分：

（1）具有定时闹铃功能。

（2）具有整点报时功能。

二、引言

单片机,是集CPU ,RAM ,ROM ,计数和多种接口于一体的微控制器。自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注。可靠性高、灵活性好、开发较为容易，广泛应用于智能生产和工业自动化上。51单片机通过软件编程，在LED液晶屏上实现小时，分，秒的显示，经过对比测试，发现计时的走时精度较高，可满足多种场合的应用需求，另外上电时具有滚动显示子程序，可以方便显示制作日期等信息。本文详细介绍了AT89C51单片机的基本原理，本文论述了7SEG-MPX6-CA-BLUE液晶屏和74HC244缓冲器的工作原理及其软件设计过程。

三、设计方案

3.1系统方案的选定

为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口比较复杂，考虑时钟显示只有六位，且系统没有其他复杂的处理任务，所以采用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用89C51系列，这样单片机就具有足够的空余硬件资源实现其他的扩充功能。

3.2、系统总体设计框图

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基于89C51单片机的多功能时钟设计

四、系统硬件的设计

图4.2 单片机时钟硬件仿真电路

单片机时钟硬件仿真电路见图8.2。采用单片机最小化应用设计，采用共阳七段LED显示器，p0口输出段码数据，p2.0-p2.7口作列扫描输出，p1、p3口串联16个按钮开关后接led发光管，p3.7端口接5v的小峰鸣器用于按键发音及定时提醒、整点到时提醒等。为了提醒共阳LED数码管的列扫描驱动电压，用74HC244同相驱动器作LED数码管的电源驱动。采用12MHZ晶振可提高秒计时的精准性。

4.1显示器

4.3

利用一块7SEG-MPX8-CA-BLU共阳八位LED数码管作为显示屏，如下图

4.2按键电路

利用七个开关分别接控制芯片的P1.0～P1.6口，分别对应所要求的功能。

５

基于89C51单片机的多功能时钟设计

五、系统软件的设计

5.1 主程序的设计

5.1

主程序流程图如下图

5.2 显示子程序

时间显示子程序每次显示6个连续内存单元的十进制BCD码数据，首地址在调用显示程序时先指定。内存中50H～55H为闹钟定时单元，60H～65H为秒表计时单元，70H～75H为时钟显示单元。由于采用七段共阳LED数码管动态扫描实现数据显示，显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中，显示时，先取出内存地址中的数据，然后查得对应的显示用段码从P0口输出，P2口将对应的数码管选中供电，就能显示该地址单元的数据值。为了显示小数点及“—”、“A”等特殊字符，在开机显示班级信息和计时使用时采用不同的显示子程序。

5.3定时器T0中断服务程序

定时器T0用于时间计时。定时溢出中断周期设为50ms，进入中断后先进行定时中断初值校正，中断累计20次（即50ms …… 此处隐藏：6607字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……