简易电子钟的设计摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路地发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，一次特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及正对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本次做的电子时钟是以89C51为核心，结合相关的元器件（LED数码显示器、锁存/译码/驱动器等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
关键词单片机 89C51 软件硬件 LED数码显示器锁存/译码/驱动器AbstractWith the computer in the social sphere in recent years, the penetration and development of large scale integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use and so on , one particularly suited to and control of the system, more and more widely used in various fields, often microcontroller as a core component to use, in accordance with the specific hardware architecture, and is the object of the characteristics of the specific application software combine to make perfect. The electronic clock is done 89C51 core, combined with the components (LED digital display, latch / decoder / driver, etc.), which together with the corresponding software, to create simple digital clock purposes, the hardware The difficulty is the choice of components, layout, and welding.Keywords microcontroller 89C51 hardware software LED digital display latch / decoder / driver目录1 引言 (1)2 题目 (2)2.1课程设计要求 (2)2.1.1功能定义 (2)2.1.2 2段闹铃设置： (2)2.2课程设计目的 (3)3 单片机的发展历史 (3)3.1 三大阶段 (3)3.2 单片机的发展历程 (4)3.2.1 第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段 (4)3.2.2第二阶段（1978-1982）：单片机的完善阶段 (4)3.2.3第三阶段（1982-1990）：单片机向微控制器发展的阶段 (5)3.2.4第四阶段（1990-）：微控制器的全面发展阶段 (5)4 单片机的应用 (5)4.1单片机的应用领域 (5)4.1.1家用电器领域 (5)4.1.2办公自动化领域 (6)4.1.3智能产品领域 (6)4.1.4测控系统 (6)4.1.5智能接口 (6)4.1.6商业营销领域 (7)4.1.7工业自动化 (7)4.1.8 汽车电子与航空航天电子系统 (7)4.2 单片机的特点 (7)5 数字钟的构成 (7)5.1数字钟的构成 (7)5.2 89C51单片机的简介 (9)5.2.1 主要性能参数： (9)5.2.2 管脚说明 (9)5.3 LED数码管 (12)6 电路设计 (12)6.1晶体振荡器与A T89C51的接法 (12)6.2数码管显示电路 (13)6.3按键功能的实现 (13)7 程序设计内容 (14)7.1程序设计方案 (14)7.2 C语言设计流程 (15)7.2.1主流程 (15)7.2.2 CLOCK状态下的按钮处理模块 (17)7.2.3秒表状态下的按键处理模块 (18)7.2.4设置定时状态下的按键处理模块 (19)8 调试过程 (19)8.1 Proteus中.hex文件的导入 (19)8.2实物程序的烧写 (20)1 引言20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，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发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，产品更新换代的节奏也越来越快，工作的忙碌和繁杂很容易让人们忘记当前的时间，一时的耽误可能会酿成大错。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高新能、低价格等几个方面发展。
单片机的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
之前必须通过数字电路、模拟电路实现的大部分功能，现在已能用单片机来实现。
单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒、数字显示的计时装置，广泛应用于各个私人、公共场所，成为人们日常生活中必不可少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟地精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且扩展了钟表原先的报时功能，如：定时自动报警、时间程序自控制、秒表功能等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
2 题目2.1课程设计要求系统共有3个大功能：时钟、秒表和 2个闹铃。
2.1.1功能定义时钟：系统启动后，直接处于时钟状态下，默认初始时间： 12：00（为小时和分钟）。
时钟自然运行，自动刷新。
调整时间：按Key2键，小时+1，满24回零；按Key3键，分钟+1，满60 回零。
功能切换：按Key1键，进入设闹铃1状态，显示“ON01”。
无按键，继续刷新显示时间。
秒表：显示：高2位显示秒，低2位显示百分之一秒（即10ms），超过60秒不处理。
暂停：在秒表运行时，按Key2键；继续：在秒表暂停或停止时，按Key2键；复位：在秒表运行或暂停时，按Key3键，秒表停止，秒数清零。
退出：在秒表状态下，按Key1键，退出秒表，回到时钟状态，显示时钟。
2.1.2 2段闹铃设置：进入：在时钟状态下，按Key1键，进入设闹铃1状态，显示“ON01”。
在设闹铃1状态下，按Key1键，进入设闹铃2状态，显示“ON02。
退出：在设闹铃2状态下，按Key1键，进入秒表状态，显示秒表。
设置：在设置闹铃状态下，按key2键，对应的闹铃时间的小时+1，按key2 键，对应的闹铃时间的分钟+1，每次按键后都必须刷新显示设置的时间。
无按键：刷新显示“ON01”或“ON02”或正在设置的闹铃时间。
响应：在任何状态下，只要预设的2个闹铃时间中的任何一个到了，蜂鸣器报警5秒钟，5秒钟后停止。
2.2课程设计目的（1）巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制能力；（2）培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；（3）通过对课题设计方案的分析、选择、比较，熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤；（4）掌握计数器、加法器、半导体数码管显示器与译码器的使用；（5）了解数字钟的工作原理。
3 单片机的发展历史3.1 三大阶段单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1、SCM即单片机微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家、从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。
在发展MCU发展，最著名的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC 的单片机应用系统设计会有较大的发展。
因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片机应用系统。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。
自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。
3.2 单片机的发展历程3.2.1 第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段以Intel公司的MCS-48为代表。
MCS-48的推出实在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。
这就是SCM 的诞生时代，“单片机”一词即由此而来。
3.2.2第二阶段（1978-1982）：单片机的完善阶段Intel公司在MCS-48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。
它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。
（1）完善的外部总线。
MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。
（2）CPU外围功能单元的集中管理模式。