数字时钟的设计-毕业设计安徽工业经济职业技术学院2007级应用电子专业设计选题：数字时钟的设计班级：06电信三班学号：200751127姓名：刘东指导教师：李蛇根电子信息技术系二〇〇八年十月摘要近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。
从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。
在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。
在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。
因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。
今天，单片机成为了解决低复杂度，中等复杂度控制问题的传统选择。
文章介绍了单片机在定时方面的基本功能。
生活中，我们发现，有时病人要在注射药物之前作皮试试验，防止过敏。
护士们有必要在一定时间后记录结果。
这时，时间的准确显得很重要的。
但是，有些时候，由于病人的人数众多，忘了记录时间。
根据这种情况，我们设计了一个设备解决此问题。
我们选择的方法是单片机开发数字钟设计使用的传统方法，通过基于MCS－51单片机的数字时钟设计，可以了解整个单片机开发的流程。
文章首先介绍了单片机的基本知识。
下来比较了一些可行的方法。
同时给出了框图，流程图等。
论文涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图，PCB图以及最后的试验板焊制等产品开发的基本过程。
关键词：单片机，软件仿真，原理图，PCB图AbstractSingle Chip Microcomputer has achieved a immemse popularity in all fileds in recent years.From industry to people’s common lives,most of technical applications are controlled by SCM. Before it appeared,the automatic devices could’t be widely used because of their huge size ,large quantity of power cost and high price.The first SCM appeared as soon as the first MCU(MicroController Unit) was successfully developed.Due to its small size,low power cost and high performance,it has been welcomed by people. Nowadays, SCM has been selected as a traditional solution for low or medium complexity problems about devices controlling.This essay shows a basic application of SCM in timing for people’s life. We often find that patients sometimes has to receive med ical tests before using medcines for fear that patients may get allery,so it is necessary for nurses to record the result after a fixed time interval. Under this condition,time accuracy is a vital factor that effects the results.Unfornately,some nurses ignore some patients when a large number of patients waiteing for tests.Form this point,we design a device which can solve this problem.The approach we choose is the common way for SCM developing from which we can get an acknowledge about the SCM develop flowing process.The paper first introduces knowledge on 51 serial SCM,then compares some possible methodologies.At the same time,it also shows block diagrams,flowing process diagrams and so on. It presents the process including requirement analysis ,system design,SCM programming ,program emulation , PCB design and final weldingOf the board which forms a complete procedure for product manufacture。
Key words: SCM，software emulation，schemetic ，PCB设计人刘东1年5月目录第一章毕业设计概述-----------------------------------------4第二章电路说明--------------------------------------------------5第三章电路原理分析-------------------------------------------6第四章程序设计思想和相关指令介绍----------------------7第五章程序设计--------------------------------------------------9第六章附录-------------------------------------------------------24第七章实验心得--------------------------------------------------27参考文献--------------------------------------------------------------28第一章毕业设计概述数字时钟系统的主要功能：（1）通过液晶显示器显示时分秒，具有时分校准、整点报时和加点自检功能；（2）整点报时通过光和声音两种情况报警；（3）时钟信号有主用时钟电路提供；（4）时钟校准由键盘完成；（5）系统在丢电的情况下不影响时钟的运行。
系统运用到的硬件资源：单片机核心系统（AT89S52）、实时时钟（DS1307）、TD0273D01七段LCD（HT1621B驱动）、NTC测量电路（NE555）、USB通信和供电电路（ CH372）、LED指示灯、键盘、蜂鸣器等。
首先，我们通过基本的焊接技能训练，掌握LCD Exam实验板的硬件原理，进行PCB线路板的设计，将运用到的硬件进行组装和焊接，通过硬件调试。
接着，根据所设计数字时钟的功能要求进行软件的总体结构设计、软件的具体实现并仿真调试。
最后，进行程序固化、系统的调试和维护，最终完成整个系统的设计，提交课程设计报告。
第二章电路说明数字时钟系统由AT89C51、LED 数码管、按键、发光二极管等部分构成，能实现时间的调整、定时时间的设定，输出等功能。
系统的功能选择由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。
其中SB0为时间校对，定时器调整功能键，按SB 0 进入调整状态。
SB1 为功能切换键。
第一轮按动SB1 依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序，按SB3 进入各路定时调整状态。
定时时间到，二极管发亮。
到了关断时间后灭掉。
如果不进入继续按SB1 键，依次进入时间¡ 年¡ 位校对、¡ 月¡ 位校对、¡ 日¡ 位校对、¡ 时¡ 位校对、¡ 分¡ 位校对、¡ 秒¡ 位校对状态。
不管是进入那种状态，按动SB2 皆可以使被调整位进行不进位增量加1 变化。
各预置量设置完成后，系统将所有的设置存入RAM 中，按SB1 退出调整状态。
上电后，系统自动进入计时状态，起始于¡ 00¡ 时¡ 00¡ 分。
SB4 为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。
第三章电路原理分析1. 显示原理电原理图见附图1。
由6 个共阴极的数码管组成时、分、秒的显示。
P0 口的8 条数据线P0.0 至P0.7 分别与两个CD4511 译码的ABCD 口相接，P2 口的 P2.0 至P2.2 分别通过电阻R10 至R13 与VT1 至VT3 的基极相连接。
这样通过P0 口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码，通过P2 口送出扫描选通代码轮流点亮LED1 至LED6，就会将要显示的数据在数码管中显示出来。
从P0 口输出的代码是BCD 码，从P2 口输出的就是位选码。
这是扫描显示原理。
2．键盘及读数原理键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。
可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间20ms.3．连击功能的实现按下某键时，对应的功能键解释程序得到执行，如操作者没有释放按键，则对应的功能会反复执行，好象连续执行，在这里我们采用软件延时250ms,当按键没释放则执行下一条对应程序。
利用连击功能，能实现快速调时操作。
第四章程序设计思想和相关指令介绍本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能。
而年月日显示和各时间单元进位，时间设定时，调定时间设定时等功能全部在中断服务程序中完成。
1．数据与代码转换。
由前述可知，从P2 口输出位选码，从P0 口输出段选码，LED 就会显示出数字来。
但P0口的输出的数据是要BCD 码，各存储单元存储的是二进制数，也就是和要显示出的字符表达的含义是不一致的。
可见，将要显示的存储单元的数据直接送到P0 口去驱动LED 数码管显示是不能正确表达的，必须在系统内部将要显示的数据经过BCD 码行转换后，将各个单元数据的段选代码送入P0 口，给CD4511 译码后去驱动数码管显示。