51单片机实时时钟设计.docx
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51单片机实时时钟设计
完成内容：
完成一个简易数字时钟的软硬件设计，首先利用protus完成功能方真，再利用dxp完成原理图和pcb的绘制，该数字时钟可具备如下功能：
1、实现最基本的计时功能，显示时、分、秒，可以通过按键设置时间。
要求：
时钟计时精确，按键操作不影响计时。
2、具备秒表计时功能。
要求：
记时精度达到100ms，计时支持启动、暂停、继续和停止操作。
3、具备整点响铃提示功能。
要求：
整点闹铃五短一长，闹钟响铃时可以按键清楚响铃。
4、具备日期显示和调整功能。
说明：
以上功能中，1为必备功能，2、3、4为选做功能。
采用数码管完成显示，按键进行调整，供电采用usb供电，其中数码管和按键的个数以及操作方式自己决定。
系统操作以简洁，方便，原理图绘制正确，PCB布局布线规整为宜。
评测内容：
protus的功能仿真测试，dxp原理图以及pcb绘制结果。
本设计使用89C51芯片作为控制芯片，复位电路和时钟电路构成单片机最小系统。
利用P0口8个引脚接上拉电阻，驱动LCD液晶显示时钟。
总体设计思路图
2.3单元电路设计
本设计主要分为时钟电路模块，复位电路模块，显示模块和控制模块。
设计方案如下
2.3.1时钟模块
89C51单片机的时钟信号通常用内部振荡方法得到，在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器（简称晶振）或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方法。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
晶振通常选择6MHz、12MHz、24MHz。
本设计采用12MHz晶振。
图中电容C1、C2起到稳固振荡频率、快速起振的作用。
电容值一般为5—30pF。
本设计选用33pF电容。
2.3.2复位电路模块
图2.4复位电路
复位操作完成电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。
由上图可知，控制模块实际上就是单片机的最小系统。
本设计采用常用的上电且开关复位电路。
上电后，由于电容的充电，使RST持续一段高电平时间。
当单片机已在运行中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。
此处C3电容取10uF，R2=K。
2.3.3控制模块
图2.5控制电路
2.3.4显示模块
显示部分电路设计如下图
图2.6显示模块电路图
三、软件设计
3.1程序设计思路（流程图）
否
3.2源程序
#include
unsignedchartab[]="23:
58:
48";
unsignedcharcodetab2[]="hello";
#definelcdpP0
sbitrs=P3^5;
sbitrw=P3^6;
sbiten=P3^7;
sbitled=P1^7;
sbits1=P1^0;
sbits2=P1^1;
sbits3=P1^2;
unsignedcharn,count,mu;
charss=23,ff=58,mm=55;
voiddelay（unsignedcharz）
{
unsignedchari,j;
for（i=z;i>0;i--）
for（j=110;j>0;j--）;
}
voidwrite_com（unsignedcharcom）//写指令
{
rs=0;
rw=0;
en=0;
lcdp=com;
delay（5）;
en=1;
delay（5）;
en=0;
}
voidwrite_date（unsignedchardate）//写数据
{
rs=1;
rw=0;
en=0;
lcdp=date;
delay（5）;
en=1;
delay（5）;
en=0;
}
voidwrite_sj（unsignedadd,unsigneddate）
{
unsignedcharshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com（0x80+add）;
write_date（shi+0x30）;
write_date（ge+0x30）;
}
voidinit（）//初始化
{
write_com（0x38）;//设置16x2显示，5x7点阵，8位数据接口
write_com（0x06）;//写一个字符后地址指针自动加1
write_com（0x01）;//显示清零，数据指针清零
write_com（0x0c）;//开显示，不显示光标
//write_com（0x08）;
//write_com（0x0e）;//光标开启，但不闪烁
write_com（0x80）;//显示位置
for（n=0;n<10;n++）
{
write_date（tab[n]）;
delay
（1）;
}
write_com（0x80+0x40+3）;//第二行显示
for（n=0;n<8;n++）
{
write_date（tab2[n]）;
delay
（1）;
}
//定时器初始化
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
TMOD=0x01;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
voidkey（）
{
if（s1==0）
{
delay（5）;
if（s1==0）
{
mu++;
while（!
s1）;
}
if（mu==1）
{
TR0=0;
write_com（0x80+9）;
write_com（0x0f）;//光标闪烁
}
if（mu==2）
{
write_com（0x80+6）;
write_com（0x0f）;//光标闪烁
}
if（mu==3）
{
write_com（0x80+3）;
write_com（0x0f）;//光标闪烁
}
}
if（mu==4）
{
TR0=1;
mu=0;
write_com（0x0c）;//关闭光标
}
if（mu!
=0）
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
if（mu==1）
{
mm++;
if（mm==60）
mm=0;
write_sj（8,mm）;
write_com（0x80+9）;
}
if（mu==2）
{
ff++;
if（ff==60）
ff=0;
write_sj（5,ff）;
write_com（0x80+6）;
}
if（mu==3）
{
ss++;
led=!
led;
if（ss==24）
ss=0;
write_sj（2,ss）;
write_com（0x80+3）;
}
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
if（mu==1）
{
mm--;
if（mm==-1）
mm=59;
write_sj（8,mm）;
write_com（0x80+9）;
}
if（mu==2）
{
ff--;
if（ff==-1）
ff=59;
write_sj（5,ff）;
write_com（0x80+6）;
}
if（mu==3）
{
ss--;
led=!
led;
if（ss==-1）
ss=23;
write_sj（2,ss）;
write_com（0x80+3）;
}
}
}
}
}
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
key（）;
}
}
voidtime0（）interrupt1
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
count++;if（count==20）
{
count=0;
mm++;
if（mm==60）
{
mm=0;
ff++;
if（ff==60）
{
ff=0;
ss++;
if（ss==24）
{
ss=0;
}
write_sj（2,ss）;
}
write_sj（5,ff）;
}
write_sj（8,mm）;
}
}
四、仿真调试
总体仿真电路图如下图所示
图4.1整体仿真原理图
4.1keil简介
KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势。
因而易学易用。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境uVision将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
4.2keil与protues联调
双击图标进入KeiluVision2编程环境，输入程序。
返回桌面双击图标进入PROTEUS仿真环境。
点击左上角选项P后根据设计的电路图调出所需元件画好硬件原理图如图4.1所示。
然后按照4.1节所写步骤设置keil和proteus的工作环境。
实现keil和proteus的连调。
4.3仿真结果
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