目錄一、 引言········
二、 設計課題·········
三、 系統總體方案·········
四、 系統硬體設計······
1.硬體電路原理圖
2.元件清單
五、 系統軟體設計·········
1.軟體流程圖
2.程式清單
六、 系統實物圖········
7、 課程設計體會········
八、 參考文獻及**
九、 附錄·········
一． 引言
微控制器因將其主要組成部分整合在乙個晶元上而得名，就是把**處理器、隨機儲存器、唯讀儲存器、中斷系統、定時器/計數器以及i/o介面電路等部件整合在乙個晶元上。
基於微控制器設計的數字鐘精確度較高， 因為在程式的執行過程中， 任何指令都不影響定時器的正常計數，即便程式很長也不會影響中斷的時間。
數字鐘是採用數位電路實現對日期、時、分、秒，數字顯示的計時裝置，由
於數字積體電路的發展和石英晶體振盪器的廣泛應用，使得數字鐘的精度，遠遠超過老式鐘錶，鐘錶的數位化給人們生產生活帶來了極大的方便，而且大大地擴充套件了鐘錶的報時功能。數字鐘已成為人們日常生活中的必需品，廣泛應用於家庭、車站、碼頭、劇院、辦公室等場所，給人們的生活、學習、工作帶來極大的方便。不僅如此，在現代化的程序中，也離不開電子鐘的相關功能和原理，比如機械手的控制、家務的自動化、定時自動報警、按時自動打鈴、時間程式自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關烘箱、通斷動力裝置、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘錶數位化為基礎的。
而且是控制的核心部分。因此，研究數字鐘及擴大其應用，有著非常現實的意義。
本設計使用12mhz晶振與微控制器at89c51相連線，以at89c51晶元為核心，採用動態掃瞄方式顯示，通過使用該微控制器，加之在顯示電路部分使用hd74ls373驅動電路，實現在8個led數碼管上顯示時間，通過4個按鍵進行調時、復位等功能，在實現各功能時數碼管進行相應顯示。軟體部分用c語言實現，分為顯示、延遲、調時、復位等部分。通過軟硬體結合達到最終目的。
二．設計課題：基於微控制器的數字時鐘設計
三．系統總體方案
圖2.1 整體設計思路
針對要實現的功能，擬採用at89c51微控制器進行設計，at89c51 微控制器是一款低功耗，高效能cmos8位微控制器，片內含4kb**可程式設計（isp）的可反覆擦寫1000次的flash唯讀程式儲存器，器件採用高密度、非易失性儲存技術製造，相容標準mcs- 51指令系統及80c51引腳結構。這樣，既能做到經濟合理又能實現預期的功能。在程式方面，採用分塊設計的方法，這樣既減小了程式設計難度、使程式易於理解，又能便於新增各項功能。
程式可分為鬧鐘的聲音程式、顯示程式、鬧鐘顯示程式、調時顯示、定時程式。運用這種方法，關鍵在於各模組的相容和配合，若各模組不匹配會出現意想不到的錯誤。
四、 系統硬體設計
1.硬體電路原理圖
(1)復位電路
微控制器有兩種基本復位方式：即上電復位和按鍵復位。本次設計用按鍵復位，如下圖所示，通過接通按鈕開關，使微控制器進入復位狀態。本次按鍵復位清零。各元件參考下圖。
（2）時鐘電路
（3）鍵盤電路
按鍵處理設定為：
如沒有按鍵，則時鐘正常走時。
按下k0鍵：進入調分狀態，時鐘停止走動；
按k1和k2鍵：可進行加1和減1操作；
繼續按k0鍵：可分別進行分和小時的調整；
最後按k0鍵：退出調整狀態，時鐘開始計時執行
電路圖如下：
（4）顯示電路
本次數碼管採用共陰極8段式led數碼管qh5011as。該數碼管引數見附錄本系統共用8個數碼管，從右到左依次顯示秒個位、秒十位、橫線、分個位、分十位、橫線、時個位和時十位。數碼管顯示的資訊用8個記憶體單元存放，這8個記憶體單元稱為顯示緩衝區，其中秒個位和秒十位、分個位和分十位、時個位和時十位分別由秒資料、分資料和小時資料分拆得到。
在本系統中數碼管顯示採用軟體解碼動態顯示。在儲存器中首先建立一張顯示資訊的字段碼表，顯示時，先從顯示緩衝區中取出顯示的資訊，然後通過查表程式在字段碼表中查出所顯示的資訊的字段碼，從p0口輸出，同時在p2口將對應的位選碼輸出選中顯示的數碼管，就能在相應的數碼管上顯示顯示緩衝區的內容。
同時採用npn型三極體，三極體接法如下圖，其中當三極體基極高電平時，數碼管共陰極為高電平，三極體基極接低電平時，數碼管共陰極為低電平，該位選中。還採用了74ls373鎖存器，用來快取輸入數碼管段選的高低電平，提高電路穩定性。
電路圖如下：
（5）總原理圖：
2.元件清單
5、 系統軟體設計
1.軟體流程圖
（1）主程式執行流程如圖，主程式先對顯示單元和定時器/計數器初始化，然後重複呼叫數碼管顯示模組和按鍵處理模組，當有鍵按下，則轉入相應的功能程式
否是（2）中斷服務流程圖否是
否 是
否 是否
是是中斷服務程式流程圖
（3）按鍵掃瞄流程圖
否 是
否 是
否 是是
否否是 是
否否 是
是（4）顯示函式流程圖
2.程式清單
採用c語言描寫
//採用8位led軟體解碼動態顯示程式
//使用89c51微控制器，12mhz晶振，p0輸出欄位碼，p2輸出位選碼
//用共陰極led數碼管，key0為調時位選擇鍵，key1為加1鍵，key2為減1鍵
#include
#define char unsigned char
char code
dis_7[12]=;
//共陰極led數碼管"0~9","滅"和"-"的字段碼
char code scan_con[8]=;
//位選擇碼
char data dis[8]=;
//顯示緩衝區，時，分，秒初始為0，0x0b為"-"的編碼
char data timedata[3]=;
//分別為秒，分和小時的值
char data ms50=0x00,con=0x00,con1=0x00,con2=0x00;
sbit key0=p1^0;
sbit key1=p1^1;
sbit key2=p1^2;
//1ms延時函式
delay1ms(int t)
//按鍵處理函式
keyscan()
}if(con!=0)
}}if(con!=0)
}}ea=1;
}//數碼管顯示函式
scan()}
//主函式
main()
}//定時器、計數器t0中斷服務函式
基於微控制器的電子時鐘設計
ds1302時鐘晶元具有通電自動計時的功能。向ds1302中寫入乙個初值，如寫入2011 05 01 00 00 00 星期日，在通電時，時間就會自動走 過60秒分加1 過60分時加1 過24小時天加1，星期日變成星期一 一周有7天，晶元內的周資訊每7天一迴圈 晶元能夠自動判斷每月有多少天，5月有3...
基於微控制器的電子時鐘設計報告 LCD顯示
微控制器原理及應用課程設計任務書 題目 電子時鐘 lcd顯示 1 設計要求以at89c51微控制器為核心的時鐘，在lcd顯示器上顯示當前的時間 使用字元型lcd顯示器顯示當前時間。顯示格式為 時時 分分 秒秒 用3個功能鍵操作來設定當前時間。功能鍵k1 k4功能下。k1 設定小時。k2 設定分鐘。k...
微控制器電子時鐘課程設計
鄭州華信學院 課程設計任務書 題目 簡單數字電子時鐘課程設計 專業 電氣工程及其自動化 姓名 王恆超 學號 1002120133 班級 10級電氣工程 1 班 完成期限 2013年01月05日 指導教師簽名 課程負責人簽名 2012年12月25日 課程設計報告撰寫格式 1 課程設計說明書用紙一律採用...