单片机实现数字钟.doc

东北石油大学

课程设计

课程单片机原理及应用课程设计
题目单片机实现数字钟
院系电子科学学院
专业班级电信07－5班
学生姓名郝艳玲
学生学号070901140502
指导教师

2011年3月18日

东北石油大学课程设计任务书

课程单片机原理及应用课程设计
题目单片机实现数字钟（LED显示小时：分：秒）
专业班级电信07-5班姓名郝艳玲学号070901140502
一、设计目的：训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。
二、设计要求：
1.应用MCS-51单片机设计单片机实现数字钟（LED显示小时：分：秒）电路；
2.选用6位LED数码显示，实时显示时、分、秒，采用按键式实现时钟对表和快慢调整；
3.硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程；
4.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单；
5.原理图设计根据所确定的设计电路，利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单。
三、参考资料：
[1]单片微型计算机与接口技术，李群芳、黄建编著，电子工业出版社；
[2]单片机原理及应用，张毅刚编著，高等教育出版社；
[3]51系列单片机及C51程序设计，王建校，杨建国等编著，科学出版社；
[4]单片机原理及接口技术，李朝青编著，北京航空航天大学出版社；

完成期限2011.3.14—2011.3.18
指导教师
专业负责人
2011年3月13日

一、概述
单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
用单片及制作数字钟是单片机的一个典型应用。通过设计制作一个数字钟，我们可以充分了解单片机的工作原理，学会如何用单片机实现数据的处理，设备的控制等。制作一个数字中虽然简单，但你它涉及到的内容却很广泛。
本设计的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,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,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，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，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。
在本设计中，我们用到了键盘控制，需要加接键盘；用到了定时中断功能和电平触发外部中断功能；用到了显示模块，显示时间;另外还涉及单个口的操作。另外单片机工作还需要软件支持，所以程序的编写，调试也是制作数字钟的一个重要的方面。
二、硬件电路设计及描述；
1、MCS-51单片机
单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
8051单片机的结构特点有以下几点：8位CPU；片内振荡器及时钟电路；32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器；5个中断源，2个中断优先级；全双工串行口。
定时器/计数器
8051内部有两个16位可编程定时器/计数器，记为T0和T1。16位是指他们都是由16个触发器构成，故最大计数模值为2-1。可编程是指他们的工作方式由指令来设定，或者当计数器来用，或者当定时起来用，并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。在定时工作时，时钟由单片机内部提供，即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。技术工作时，时钟脉冲由TO和T1输入。
中断系统
8051的中断系统允许接受五个独立的中断源，即两个外部中断申请，两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入，输入方式可以使电平触发（低电平有效），也可以使边沿触发（下降沿有效）。
2、8051的芯片引脚
如图1-2所示
VCC：供电电压。
GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流