基于STC89C52单片机的数字钟设计.pdf

基于STC89C52单片机的数字钟设计.pdf

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微处理机MICOPOCESSOS基于STC89C52单片机的数字钟设计*郭占苗1，潘鲁宁2（1西安航空职业技术学院电子工程学院，西安710089;2辽宁公安司法管理干部学院，沈阳110161）摘要:

在基于STC89C52单片机的数字钟电路设计中，运用Keil软件进行C语言编程可以实现时钟显示、调时和整点报警功能。

采用Proteus软件仿真方法，将Keil软件里的程序导入Pro-teus，经仿真验证其具有可行性后焊接硬件电路，制作出以STC89C52为核心，以按键、数码管和蜂鸣器为主要外围元件，走时精准的数字钟实物，该数字钟具有性能稳定、显示灵活、扩展方便、实用性强等特点。

关键词:

STC89C52单片机;数码管;Proteus仿真;报警;调时;数字钟DOI:

103969/jissn10022279201604021中图分类号:

TN79文献标识码:

B文章编号:

10022279（2016）04008304DesignofDigitalClockBasedonSTC89C52SCMGuoZhanmiao1，PanLuning2（1InstituteofElectronicEngineering，XianAeronauticalPolytechnicInstitute，Xian710089，China;2LiaoningAdministrationCollegeofPoliceandJustice，Shenyang110161，China）Abstract:

IncircuitdesignofdigitalclockbasedonSTC89C52SCM，thesoftwareKeilandCProgramLanguageareusedtorealizefunctionsofclockdisplay，adjustingtimeandintegralpointalarmByadoptingtheProteussimulationprogram，theKeilprogramisputinProteusAfterthesimulationofthefeasibility，thehardwarecircuitisweldedtomakethestablerealdigitalclockwhichtakesSTC89C52asitscoreandusesthenixietubes，thebuttonsandthebuzzerasthemainexternalcomponentsThedigitalclockisofstableperformance，easyextension，flexibledisplayandperfectapplicationKeywords:

STC89C52SCM;Nixietubes;Proteussimulation;Alarm;Adjustingtime;Digitalclock1引言数字电子钟是一种用数字显示时间的计时装置，应用广泛，它可以由晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和电源等纯硬件电路实现，但是数电硬件电路设计的数字钟电路构成较复杂、成本高、体积大，已逐渐被以单片机为核心设计的数字钟所取代。

基于STC89C52单片机的数字钟具有体积小、精度高、功耗低、价格便宜、便于扩展和制作简单等特点1，适合学生进行电子实习训练。

2硬件设计框图数字钟硬件由单片机、数码管显示、按键输入和蜂鸣器电路相互连接组成一个完整电路，接通电源数字钟开始工作，从“000000”开始显示，按下相应按键可以对“分钟”和“小时”进行调整，整点蜂鸣器报警，框图如图1所示。

图1数字钟原理框图3软件设计该数字钟软件主要实现时钟显示、调时和整点第4期2016年8月No4Aug，2016*基金项目:

西安航空职业技术学院院级教改课题基于职业素养创新电子实训教学模式（课题编号14xhjg012）作者简介:

郭占苗（1981），女，内蒙古集宁人，讲师，硕士研究生，主研方向:

从事电子实训的教学与研究。

收稿日期:

20151030微处理机报警功能，流程图如图2所示图2数字钟流程图31时钟显示设计时钟显示是通过LED数码管动态刷新，即一位一位地轮流点亮八位数码管，对于任一位LED数码管，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的“视觉暂留”效应，即扫描速度选择足够快时，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，人眼觉得是同时显示，就会看到一组稳定的“时分秒”显示数据2。

通过74LS138对LED数码管进行位选，采用循环扫描方式，分时轮流选通8位共阴数码管，数码管的位选分别接到译码器的输出端，只要位选给高电平“1”，则相应数码管就会点亮，从而实现8位LED数码管轮流导通显示。

主要程序如下:

数字钟显示程序:

由P1口P10、P11和P12连接三八译码器的输入端，输出选通相应位的数码管，P2进行段选，其中“P2=00;”语句是为了去除时间“加1”时数码管未点亮段的光晕3，从而实现“时”“分”“秒”和光标的亮度显示稳定。

voidxianshi（）/数字钟显示uint8ge，shi，ge1，shi1，ge2，shi2;/定义“秒”、“分”、“时”的个位和十位shi=m/10;/“秒”十位ge=m%10;/“秒”个位shi1=f/10;/“分”十位ge1=f%10;/“分”个位shi2=x/10;/“时”十位ge2=x%10;/“时”个位P2=0x00;P1=0x07;/位选显示秒P2=LedCharge;/秒个位delay

（1）;/延时1msP2=0x00;P1=0x06;P2=LedCharshi;delay

（1）;同理，可编写显示“分钟”和“小时”程序，P2口调用显示数组段码“09”的元素“uint8codeLed-Char=0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f;”，显示“光标”时，不同之处是将P2口赋值为“0x40”，只需将共阴数码管的“g”段点亮即可，在此不再赘述。

32调时设计调时程序:

调时功能由按键按下与否来确定，按键开关的一端接地，由单片机“P00”控制，由软件置零，即用语句“ling=0;”实现;k3为选择按键，进行切换调整“分钟”和“小时”;k2、k1实现加、减时间功能，每按下一次操作，加“1”或减“1”，其中调整分钟时，加到“59”后归零，调整小时时，加到“23”后归零4。

voidtiaoshi（）ling=0;if（k3=0）delay（5）;if（k3=0）while（!

k3）xianshi（）;bl+;if（bl=3）bl=0;if（k2=0）delay（5）;if（k2=0）while（!

k2）/调整加时间xianshi（）;if（bl=1）f+;if（f=60）f=0;482016年郭占苗等:

基于STC89C52单片机的数字钟设计if（bl=2）x+;if（x=24）x=0;if（k1=0）delay（5）;if（k1=0）while（!

k1）xianshi（）;if（bl=1）（f0）/按下分钟键，并且分钟0，分钟减减f;if（bl=2）（x0）/按下小时键，并且小时0，小时减减x;33整点报警设计整点报警程序:

单片机的“P34”通过9012三极管驱动接到蜂鸣器，定时器初值为50ms，该程序主要实现光标闪烁，60秒进位1分，60分进位1小时，到整点蜂鸣器报警5，24小时自动清零的功能。

用到定时器0中断函数，中断入口数为“1”，计算方法是“8*中断入口数+3=中断地址（0x000B）”，同理如果使用定时器1则中断入口数为“3”6。

voidInterruptTimer0（）interrupt1uint16num;TH0=（6553545872）/256;TL0=（6553545872）%256;num+;if（num=18）/延时光标取反fing=fing;num=0;m+;if（m=60）m=0;f+;if（f=60）f=0;x+;BUZZ=0;/到整点后蜂鸣器报警delay（50）;BUZZ=1;if（x=24）x=0;4Proteus仿真与硬件电路实现在KeiluVision4软件环境下，采用C语言编程，编译无误后生成hex文件，再导入Proteus软件进行仿真运行7，图3为仿真运行图。

图3Proteus仿真图584期微处理机在焊接硬件电路时，注意单片机STC89C52的20引脚接地，40引脚接电源，另外31引脚（/EA）为使能端要接电源8，74LS138的地和电源正确接入电路，2块4位的共阴极数码管K83641A的段选连接起来后按顺序接到P2口的8位（P20P27），位选要和74LS138的输出端（Y0Y7）对应相连9，硬件电路实物连接图如图4所示。

电路中蜂鸣器（“BUZZE”）采用有源蜂鸣器，内置振荡电路，直接给低电平，就可以正常发声，无源蜂鸣器则需要通过外部的正弦或方波信号驱动10。

图4硬件实物图5结束语基于STC89C52的数字钟设计，将KeiluVision4软件编译程序和Proteus仿真相结合，使硬件电路运行过程形象化，而且在Proteus仿真开发成功后再进行实物制作，有助于硬件电路的焊接与调试，减少硬件焊接的盲目性，降低调试故障率，进一步提高电路设计效率，加强了学生的综合应用能力，在我院的电子实训教改应用中取得了良好效果。

参考文献:

1罗佳基于单片机的数字电子钟及其实现J常州信息职业技术学院学报，2010（02）:

1822LUOJiaDigitalElectronicClockandItsealizationBasedonSingleChipComputerJJournalofChangzhouVocationalCollegeofInformationTechnology，2010（02）:

18222李丽丽，施伟基于AT89S52的多功能电子钟设计与仿真J微计算机信息，2011（11）:

1416LILili，SHIWeiSystemSimulationandImplementa-tionofMultifunctionClockBasedonAT89S52JMicrocomputerInformation，2011（11）:

14163郭小芳，佘明辉基于单片机的多功能数字钟系统设计与分析J电子技术，2012（06）:

3538GuoXiaofang，SheMinghuiDesignandAnalysisofaMultifunctionDigitalClockSystemBasedonSCMJElectronicTechnology，2012（06）:

35384杨建成基于AT89C51单片机的数字钟设计J实验科学与技术，2013（02）:

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1871896李悦，孔维成，王宏干，杨海明数字钟实验电路的设计与仿真J电子设计工程，2012（7）:

57LIYue，KONGWeicheng，WANGHonggan，YANGHaimingExperimentaldigitaldesignandsimulationofclockcircuitJElectronicDesignEngineering，2012（7）:

577徐连成基于NIMULTISIM110软件的数字钟设计与仿真J电子技术，2012（08）:

6062XuLianchengDesignandSimulationofDigitalClockBasedonNIMULTISIM110SoftwareJElectronicTechnology，2012（08）:

60628杜妍，杨玉华基于EWB软件的数字钟设计及实现J电子技术，2012（04）:

2426DuYan，YangYuhuaTheDesignandImplementationofaDigitalclockBasedonEWBJElectronicTechnolo-gy，2012（04）:

24269张辉Protel99SE环境下的数字钟电路的设计J技术与市场，2015（02）:

6566ZHANGHuiDesignofMultipurposeDigitalClockCircuitWithProtel99SEJTechnologyandMarket，2015（02）:

656610王冉数字钟的设计与实现J新技术新工艺，2015（02）:

187189WANGanDesignandealizationofDigitalJNewTechnologyNewProcess，2015（02）:

4953682016年