重庆机电职业技术学院
实训报告
设计名称： 单片机原理与应用实训 题 目： 数字电子时钟 学生姓名： 专 业： 11级机电一体化技术 班 级： 学 号： 指导教师：
日 期： 年 月 日
重庆机电职业技术学院
实训任务书
专 业 年级 班 一、设计题目
数字电子时钟设计
二、主要内容
1、利用CPU的定时器定时，设计一个电子时钟，使七段数码管输出记时值，格式如下：
XX XX XX 由左向右分别为：时、分、秒
2、利用蜂鸣器实现整点报时功能
3、利用AN1~AN4实现时，分的分别加减。
三、具体要求
1、硬件电路实验连线板上已经接好，无需另外接线。
①本次实训中要把跳线JP1（板子右上角，LED灯正上方）跳到DIG上，J23（在黄色继电器右上方）接到右端。
②本次实训中要把跳线J9（紧贴51插座右方，蜂鸣器下方，RST复位键上方）跳到右端
③本实训设计要把跳线J6跳到AN端，AN1（P0.0）~ AN4（P0.4），J6在51插座右下方，4×4键盘左上方。
2、实训说明
① 与定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD用于设置定时器／计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。本实训中用定时器T0产生1秒钟基本时间单位，本系统fosc=11.0592MHz，当定时器T0工作在方式1（16位）时，最大定时时间为：
16
2* 0.9216μs= 60397.9776μs
再利用软件记数,当T0中断17次时，所用时间为
60397.9776*17=1026765.6192μs≈1s
因此在T0中断处理程序中，要判断中断次数是否到17次，若不到17次，则只使中断次数加1，然后返回，若到了17次，则使电子秒表记时值加1（十进制），请参考硬件实验四有关内容。
② 电路中共阴极数码管的段码a、b、c、d、e、f、g、dp分别与单片机的P2．0~ P2．7依次相连，控制数码管中显示的字型；6个数码管的位选通信号由6个非门控制，分别接到单片机的P1．0~ P1．5端口上。程序中通过P1．0~ P1．5输出高低电平控制数码管的显示和关闭，高电平时对应数码管显示，显示内容由P2．0~ P2．7输出的段码控制。要将实时时钟值送到6个共阴极数码管中显示，这可通过调用编写的显示子程序来实现，实现过程是：先将（时、分、秒）3个记时值按个位和十
位拆开成6个数字，然后查（0～9）段码表，再将段码分别送到显示缓冲区（片内数据存储30H~35H设定为显示缓冲区, 用于存放段码）中去，最调用显示子程序送到6个共阴极数码管中显示。
③ 蜂鸣器由单片机的P0.7口控制：当P0.7输出高电平时，三极管截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P0.7输出低电平时，三极管导通，有电流流过线圈，蜂鸣器发出声音。
④ 使用独立式按键AN1(P0.0) ~AN4(P0.3)时要注意采用软件消抖动的方法，一般采用软件延时（10ms）的方法，通过P0.0~P0.4的变化控制时，分的分别加减（手动调整时间）。
3、实训仪器和设备：PC机、WAVE软件、Proteus软件、51超级板等。
4、参考资料见附件
5、实训报告含封面、任务书、目录、正文、总结、参考资料。
四、进度安排
第1天:查阅资料，绘制硬件电路原理图； 第2天:编写显示子程序；
第3-4天:编写主程序和T0中断子程序 第5-6天:完成硬件仿真调试
第7天:实现实训项目要求，完成实训报告
五、成绩评定
指导教师 签名 日期 年 月 日 系主任 审核 日期 年 月 日
目录
第一章 整体设计方案
1.1 单片机的基本结构…………………………………………………………………………… 1.2数字电子时钟整体设计框图……………………………………………………………… 第二章 数字钟的硬件设计
2.1 最小系统设计…………………………………………………………………………… 2.2 LED显示电路…………………………………………………………………………… 2.3 键盘控制电路…………………………………………………………………………… 第三章 数字钟的软件设计
3.1 系统软件设计流程图…………………………………………………………………… 3.2 数字电子钟的原理图…………………………………………………………………… 3.3 主程序…………………………………………………………………………………… 第四章 系统仿真
4.1 PROTUES软件介绍……………………………………………………………………… 4.2 电子钟系统PROTUES仿真……………………………………………………………… 第五章 调试与功能说明
5.2 系统性能测试与功能说明……………………………………………………………… 5.3 系统时钟误差分析……………………………………………………………………… 5.1 硬盘调试………………………………………………………………………………… 5.4 软件调试问题及解决…………………………………………………………………… 结束语…………………………………………………………………………………………. 参考文献………………………………………………………………………………………
第一章 整体设计方案 1.1单片机的基本构成
AT89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种功能的
I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件，AT89C51单片机单片机内包含下列几个部件： （1） 一个8位CPU；
（2）一个片内振荡器及时钟电路； （3）4K字节ROM程序存储器； （4）128字节RAM数据存储器； （5）两个16位定时器/计数器；
（6）可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路； （7）32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）； （8）一个可编程全双工串行口；
（9）具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 其内部机构框图如图2.2所示：
1.3振荡器(晶振)特性
XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）分别为反向放大器的输入和输出，通过这两个引脚接上晶振，其频率为12.000MHz。 1.4芯片擦除
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
此外，AT89C51单片机设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作，但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 1.5 AT89C51单片机的引脚说明
AT89C51单片机采用40条引脚双列直插式器件，引脚除5V（ 40脚）和电源地（ 20脚）外，其功能分为时钟电路、控制信号、输入/输出三大部分，逻辑框图及引脚图分别如图2.4（a）（b）所示
数字电子时钟的实习报告.doc
