单片机电子时钟设计.docx

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单片机电子时钟设计

日历时钟的设计与调试

本课程设计是以单片机AT89S52为基础，设计一个24小时制的数字时钟，具有显示年月日时分秒星期和闹铃的功能。

使用了单片机板上的液晶显示器，矩阵式键盘，蜂鸣器，等器件，通过软件设计，并根据软件设计正确连线，对实验进行仿真。

通过不断地修改与调试，基本上达到了实验要求，实现了初始化时间的显示，能够通过按键调节时间的显示，并成功处理了闰年的麻烦，具有定时功能。

课题简介

一、设计任务

1．设计键盘（8个或16个键）、显示（用6个或8个LED数码管）部分的硬件电路；

2．利用MCS-51内部定时器定时，编程实现年、月、日、时、分、秒的显示，显示格式为：

年月日：

11-12-15

时分秒：

08-12-35

也可自行设定显示格式，两部分可按键切换显示；

3．能按键调整日期、时间的数值；

4．可设定时间报警，报警的时间至少有2个，报警时应有报警指示；

5．设计系统所用的电源电路。

二、设计要求

首先进行预设计，根据设计的任务要求，先确定设计的硬件电路方案，然后进行硬件电路的初步设计，在计算机上画出硬件电路图，在教师的指导下进行修正硬件电路图，并对所涉及的参数进行计算。

在确定硬件的基础上，要进行软件的总体设计，包括软件主流程的设计以及各子程序的设计，同时，要写出详细的操作说明，如各路温度报警值的调整方法以及显示窗口的切换等，以配合软件的设计。

然后进入硬件的调试及编程工作，设计组内的同学可根据任务分工，有调试硬件各功能模块的，如键盘子程序、显示子程序等，有进行整体程序编制的，各模块的编制过程中要注意资源的衔接，最好采用伪定义的方式采用单片机的片内RAM资源。

最后进入联机调试，联机调试的原则也要采用分步走的原则，各个功能模块要逐步套入，通过一个再增加一项功能，从而达到设计的总体要求，不要上来编制个最大的程序，最后无法查找错误！

设计方案

总设计原理框图

硬件设计

STC89C52单片机介绍

STC89C52单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款MCU，是由美国设计生产的一种低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复写的FlashROM和128bytes的RAM，2个16位定时计数器。

STC89C52单片机内部主要包括累加器ACC（有时也简称为A）、程序状态字PSW、地址指示器DPTR、只读存

储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制

逻辑电路等。

这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整的微型计算机。

其管脚图如图所示。

STC89C52单片机管脚结构图

VCC：

电源。

GND：

接地。

P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，

被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，

P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管

脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉

的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将

输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

口管脚备选功能

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2/INT0（外部中断0）

P3.3/INT1（外部中断1）

P3.4T0（记时器0外部输入）

P3.5T1（记时器1外部输入）

P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，

此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个

ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起

作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但

在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程

期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

上电按键复位电路

晶振电路

下载电路

液晶显示电路

蜂鸣器电路

外接电源电路

软件设计

流程图

总流图：

设计总结

参考文献

[1]公茂法黄鹤松杨学蔚单片机原理与实践，北京航天航空大学出版社2009

[2]谢自美．电子线路设计·实验·测试[M]．武汉：

华中理工大学出版社，1992.

[3]何立民．单片机应用系统设计[M]．北京：

北京航空航天大学出版社，1993.

[4]楼然笛．单片机开发[M]．北京：

人民邮电出版社，1994.

[5]刘湘涛．江世明．单片机原理与应用[M].北京:

电子工业出版社,2006.

附录一：

原理总图

附录二：

程序清单