1、鉴主13楼电子科学与技术实验室。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名：摘要从古代编程的滴漏更鼓到近代的机械钟，从电子表到目前的数字时钟，为了准确的测量和记录时刻，人们一直在尽力改良着计时工具。钟表的数值化，大力推动了计时的精准和靠得住性。最多见的数字钟通常利用单片机模块操纵，一种用单片机原理实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相较具有更高的准确性和直观性。且无机械装置，具有更长的利用寿命，因此取得了普遍的利用。本次课程设计确实是用单片机实现时钟计时，并附加闹钟，时刻设置等多项功能。关键词：单片机；时钟；多功能Abstract From ancient to modern prog
2、ramming dripping skillful craft, the mechanical clock from the electronic digital clock at present, in order to accurately measure and record the time, people have been trying to improve the timing tool. The clock, vigorously promote the numerical precision and reliability of the time.The most commo
3、n use of a digital clock usually chip, a kind of control module MCU realization principle, minutes and seconds when the timing device, and the mechanical clock is higher than the accuracy and intuition. And no machinery, with longer service life, so it has been widely used.This course is designed us
4、ing single chip microcomputer, and additional alarm clock, time setting etc.Keywords: SCM, The clock, multi-functional1 绪论20世纪末，单片机技术取得了飞速的进展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的进展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代节拍也愈来愈快。目前单片机正在朝着高性能和多品种方向进展。进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价钱等几个方面进展。单片机的应用意义还在于，它从全然
5、上改变了传统的操纵系统设计思想和设计方式。之前必需由模拟电路或数字电路实现大部份的功能，此刻已能用单片机通过软件的方式来实现了。这种软件代替硬件的操纵技术也成为微控技术，是传统操纵技术的一次革命。数字钟是对年、月、日、周、时、分、秒，数字显示及到时提示的计时装置，普遍应用于个人家庭，车站，码头办公室等公开场合，成为人们日常生活中不可缺少的必需品。由于数字集成电路的进展和石英晶体振荡器的普遍应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生活带来了极大的便利，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如按时自动报警、按时自动打铃、按时广播乃至何种按时电气的自动启用等。所有这些，都是以钟表数
6、字化为基础的。因此，研究数字时钟扩大及其应用，有着超级现实的意义。2 设计内容及要求设计的目的及要紧任务设计的目的依照设计要求，完成对多功能数字时钟的设计。初步了解单片机的工作结构原理及其在时钟方面的应用拓展。 设计任务及要紧技术指标设计思想本次设计时钟电路，利用了AT89C52单片机芯片操纵电路，单片机操纵电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，利用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行按时提示，同时利用C语言程序来操纵整个时钟显示，使得编程变得更易，如此通过四个模块：功能按键、芯片、蜂鸣器、显示屏即可知足设计要求。3 设计原理及单元模块设计 设计原理及方式此设计原
7、理框图如图3-1所示，此电路包括以下四个部份：单片机，键盘，闹铃电路及显示电路。图3-1 设计原理框图系统大体方案选择数字时钟的设计具体有两种方式。一是通过的数字电路实现；二是利用单片机来操纵实现。本次设计选用了较为简单和方便的单片机操纵。以下是我在这次设计中所用的方案。芯片的选择采纳AT89S52芯片，其为高性能CMOS8位单片机，该芯片内含有8k bytes的可反复擦写Flash闪速存储器空间、256*8 bytes的内部存储器（RAM）、32位可编程I/O口线、2个16位按时/计数器、8个中断电源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式。（图3-1）显示模块的选择采纳LED八位数码
8、管显示，显示较为清楚，相关于用LCD显示硬件电路会比较复杂，由于实验要求用LED显示，故采纳数码管显示。在电路仿真时期选择了八位数码管，在实际购买进程中只买到了两个4为数码管。因此在电路焊接当选用的是两段4位数码管（3-2-1）。并在之间接一个锁存器，利用的是74HC573。用锁存器来实现电流的放大，数码管的段选接在单片机的P0口。时钟信号的选择时钟信号能够选择历时钟芯片（如DS1302）产生，精度高。也能够采纳单片机按时计数器提供的秒信号，利用程序实现年、月、日周、分、秒计数。采纳第二种方案能够减少芯片的利用，节约本钱，实现的时刻误差较小。因此本次课设中采纳第二种方案。按时闹铃元件本设计用报
9、时和闹铃采纳的是蜂鸣器组成的发声电路，蜂鸣器接在单片机的.口，在之间接一个三极管实现电流的放大，如此才能够正常的发作声音。三极管采纳PNP型的8550.（图3-3）电路设计最终方案决定综上方案所述，这次数字时钟的方案选定为：采纳AT89C52作为主操纵系统；并由其本身自带的按时计数器提供时钟；两头4位LED数码管作为显示电路，外接蜂鸣器作为闹钟提示，来实现功能。 图 3-1 图 3-2 图 3-3 系统硬件概述该电路是由单片机为操纵核心，单片机操纵电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，利用键盘键上的按键来调整时钟的时分秒，用一个蜂鸣器来 进行按时提示。同时利用C语言程序来 操纵整个
10、时钟显示，使得拓展功能更易实现。如此通过四个模块：功能按键、AT89C52芯片、蜂鸣器、显示屏就能够够知足设计要求。总电路图如下： 图 3-44 系统软件设计 主程序流程 操纵电路的C语言源程序依照流程图，通过认真分析得出操纵电路的源程序,见附录II。5电路仿真本次采纳Protues进行仿真，以下是部份仿真内容。输入程序，开始仿真的示用意如上。程序设定为从12-00-00开始运行。上图是闹铃设定的截图。6 心得体会通过一周的单片机课程设计，已大体完成课题要求。功能上大体达标：时钟的时、分、秒显示，按时闹铃功能，调时功能。时钟显示功能，精准度完全能够知足日常生活显示时刻的需要；调时功能，方便快捷
11、；按时功能准确靠得住，还有扩展成音乐闹钟的余地。硬件设施合乎要求，软件设计能够配合硬件实现要求功能。可是由于时刻比较短，显现部份不足：闹铃部份不能专门好地实现。只是，我相信，若是时刻充沛，将软件改良，完全能够专门好实现所有功能。另外，在本次设计的进程中，咱们发觉很多的问题，尽管以前没有做过如此的设计但通过这次设计我学会了很多东西，单片机课程设计重点就在于软件算法的设计，需要有很巧妙的程序算法，尽管以前写过几回程序，但咱们觉的写好一个程序并非是一件简单的事，比如写一个程序看其功能很少以为编写程序简单，但到编的时候才发觉一些细微的知识或低级错误常常犯做不到最后常常失败，因此有些东西只有学精弄懂而且
12、要细心才行，只学习理论有些东西是很难明白得的，更谈不上把握。从这次的课程设计中，咱们真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把咱们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在常常的练习的进程中才能提高，我想这确实是我在这次课程设计中的最大收成。参考文献1 李叶紫王喜斌.胡辉.孙东辉.编著MCS_51单片机应用教程清华大学出版社.2 陆剑单片机应用技术指导书 河南工业职业技术学院.3 汪道辉.单片机系统设计与实践.电子工业出版社 （ 50页 时、分、秒计时器设计，59页 键盘及接口技术）.4 第二版.51系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社（8189页 数码管时钟
13、电路的设计）.5 辛友顺、胡永生、薛小玲.单片机应用系统设计与实现.福建科学技术出版社（184-186页 LED显示接口，190-193页 键盘接口）.6 黄庆华、张永格.单片机开发 与实例.电子工业出版社（127-162页 数字式电子时钟的设计）.7 闫玉德、俞红.MCS-51单片机原理与应用（C语言版）.机械工业出版社（49-104页 单片机的C程序设计）附录：元件清单原件清单蜂鸣器1个40p插座排阻10k晶振12M开关（不带锁）7个电容33p*2、F电阻1k*2、10k*1杜邦线若干ISP下载口LEDLG5641AH*2单排针锁存器74HC573单片机AT89S5220p底座附录II:
14、C语言源程序#include unsigned char code displayCode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char hour,minute,second;unsigned char clockhour,clockminute;unsigned int num;unsigned char select,oneminute;bit bdata modeselect;void delay（）;void display（unsigned char temp,unsigned char mode）;
15、void sound（） while（num2000） P3_7=0; P3_7=1;void initial（） P0=0; TMOD=0x22; IE=0xCF; IT0=1; IT1=1; T2CON=0; RCAP2L=0xf0; RCAP2H=0x1f; TH2=0x1c; TL2=0xf0; IP=0X06; TH0=0x48; TL0=0x48; TH1=0X48; TR0=1; PCON=0x01; hour=12; minute=0; second=0; num=0; select=0; clockhour=12; clockminute=0; modeselect=0;vo
16、id interrupt0（）interrupt 0 using 3 TR1=1; select+; if（select=7） select=0; if（select=1） ET2=1; oneminute=second-1;void timer0（）interrupt 1 using 3 num+; if（num=5000） num=0; second+; if（second=60） minute+; second=0; if（minute=60） hour+; minute=0; if（hour=24） hour=0;void interrupt1（）interrupt 2 using 3
17、 oneminute=second-1; modeselect=0; ET2=!ET2; switch（select） case 4: hour+; if（hour=24） hour=0; break; case 5: minute+; if（minute=60） minute=0; case 6: second+; if（second=60） second=0; case 2: clockhour+; if（clockhour=24） clockhour=0; case 3: clockminute+; if（clockminute=60） clockminute=0; default:br
18、eak;void timer1（）interrupt 3 using 3 if（select） if（second=oneminute） select=0; TR1=0; void timer2（）interrupt 5 using 3 sound（）; TF2=0; if（minute!=clockminute&hour=clockhour） TR2=0;void delay（） unsigned char i=255; while（-i） ;void display（unsigned char temp,unsigned char mode） if（temp=4|temp=2） else
19、P0=1; if（mode） P1=displayCodehour/10; P1=displayCodeclockhour/10; delay（）; P0=2; P1=displayCodehour%10; P1=displayCodeclockhour%10; if（temp=1|temp=2|temp=3） else P0=4; P1=0xbf; if（temp=5|temp=3） P0=8; P1=displayCodeminute/10; P1=displayCodeclockminute/10; P0=16; P1=displayCodeminute%10; P1=displayCo
20、declockminute%10; P0=32; if（temp=6） P0=64; P1=displayCodesecond/10; P1=displayCode0; P0=128; if（mode） if（ET2） P1=displayCodesecond%10+128; else P1=displayCodesecond%10;void main（） initial（）; while（1） switch（select） case 0: display（0,1）; break; case 1: if（num=2500） display（1,0）; else display（0,0）; ca
21、se 2: display（2,0）; display（3,0）; display（4,1）; display（0,1）; display（5,1）; display（6,1）; default: if（second=0） if（minute=0|minute=30） sound（）; if（minute=clockminute& TR2=1; modeselect=1; if（modeselect=1&hour=clockhour&!（minute-clockminute）%5） TR2=1;本科生课程设计成绩评定表姓 名佘磊性 别 男专业、班级电子科学与技术0803课程设计题目： 多功能数字钟的设计课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年 月 日
