盐城工学院课程设计说明书（2013）
课程设计说明书
用LED数码管设计的可调式电子钟
专业
2013年6月28日
学生姓名 班学
级 号
指导教师 完成日期
盐城工学院课程设计说明书（2013）
用LED数码管设计的可调式电子钟
摘要：
数字电子时钟电路设计系统，以AT89C51单片机为控制核心，由键盘显示、定时闹铃、LED共阴极数码管和LED灯显示等功能模块组成。基于题目基本要求，本系统对时间 显示和定时报警进行了重点设计。本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。本系统不仅成功的实现了要求的基本功能，而且有一定的创新功能。
关键字：单片机；AT89C51；数字钟
Abstract：
This digial electronic clock circuit design system ,based o n c hip microcomputer AT89C51,is composed by the following functional modules : keyboard displaying , timing alarmg. common cathode LED digital tube, LED lights display,and so on. According to the basic requirements of the subject ,the system stresses on the realization of Time display and regularly report to the police.The design achieved the required basic technical indexes. Furthermore , adopting the iedao fhardware-to-software, most of those functions are realized by softwares, which makes the electrocircuit more concise and the system more stable.
Key words：chip microcomputer；AT89C51：digital electronic clock
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目录
1概述 .................................................................................................................................... 3
1.1课题研究的目的和意义 .......................................................................................... 3 2 课题方案论证 ................................................................................................................... 3
2.1系统总体设计要求 .................................................................................................. 3 2.2系统模块结构论证 .................................................................................................. 4 3 系统硬件设计 ................................................................................................................... 4
3.1总体设计 .................................................................................................................. 4 3.2最小单片机系统 ...................................................................................................... 5 3.3按键电路 .................................................................................................................. 6 3.4显示电路 .................................................................................................................. 7 4软件设计 ............................................................................................................................ 8
4.1 主程序 ..................................................................................................................... 8 4.2 显示子程序 ............................................................................................................. 8 4.3定时器/计数器T0中断服务程序 ........................................................................... 8 5软硬件联调及调试结果 .................................................................................................. 10
5.1调试步骤 ................................................................................................................ 10 5.2实际出现的问题及解决方法 ................................................................................ 10 5.3实物图正面，实物图背面和实物运行图 .............................................................11 结束语 ................................................................................................................................. 12 参考文献 ............................................................................................................................. 13 附录 ..................................................................................................................................... 13
附录1 原理图 ............................................................................................................. 13 附录2 PCB图 ........................................................................................................... 14 附录3 proteus仿真图 .............................................................................................. 15 附录4 C语言程序清单 ........................................................................................... 16 附录5 元器件清单 ..................................................................................................... 19
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1概述
1.1课题研究的目的和意义
此次设计是单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整，本设计根据AT89C52单片机系统扩展的基本原理和方法，由单片机AT89S52芯片，LED数码管和键盘为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。一块单片机芯片就是一台计算机，由于单片机以其集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等特点使它应用于智能仪器仪表、机电一体化、实时程控、人类生活中。除此之外还广泛应用办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信系统、计算机外部设备等各领域中，并且单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。由此可见掌握单片机的使用方法和利用单片机解决实际问题具有重要的意义。而此次的设计刚好用到单片机相关的知识可以说这是这次设计的重要意义和目的所在。
再者，此设计的LED电子时钟主要是显时间的，是时钟用途。在此设计的基础上人们还可根据不同的需求和不同的设计水平做出不同的设计项目。也可以加上日期，温度的显示和闹钟的功能。如果设计水平还更高的话还可以设计LED电子显示屏。因此说，LED电子时钟设计是最简单和基础的。而且电子时钟很实用，准确性也很好，也容易调节，若有毁坏更换元器件也简单，制作原理和过程也很易懂易做，成本也不高。在此设计间也包含了很多的知识，跟我所学专业又对口，所以，做这个LED电子时钟是个很用很好很值得做的设计。
2 课题方案论证
2.1系统总体设计要求
本次设计中的LED数码管电子时钟电路采用24小时制记时方式。本次设计采用AT89C52单片机的扩展芯片和2个74LS04做驱动，由八块LED数码管构成的显示系统，与传统的基于8/16位普通单片机的LED显示系统相比较，本系统在不显著地增加系统成本的情况下，可支持更多的LED数码管稳定显示。设计采用AT89C52单片机，配备11.0592MHz晶振，复位电路为上电复位。采用软件译码动态显示，考虑直接用单片机I/O口作为位选时可能驱动功率不够，可采用三极管作驱动共阳极数码管显示。8位8段LED数码管作正常、调时显示，时间按时分秒排列，时钟误差：24小时误差3~5秒，并且在按键的作用下可以进行调时，调分，复位功能。本电路采用直流5V电源供电。同时为了限流保护电路也用了若干个阻值不等的电阻。 在本文一开始做了一些概述主要说明此设计的目的和意义，并会对这类设计项目发展情况做个简介。这是对这次设计很重要的一个认识是前提和设计者必须明确和了解的。
然后本文对此设计做了一些简要分析，这对理清设计思想很重要。然后还对设计中用到的元器件进行比较全面的介绍。只有真正了解了元器件的特性和功能才能让这些元器件在设计中起到作用。电子整个设计第一步是电路原理图，它直接关系着后续的工作。
接着当原理图完成好后就要为后面的刻板做准备了，这就是PCB印制电路板的
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制作。它影响了整个设计的布局是能不能成功的条件。
紧接着就是程序了，如果只有硬件电路而没有程序，那么这个设计将一文不值，也就是说是一堆破铜烂铁。所以这部分也是非常重要的。
最后结合整个设计总结了一些心得体会为这次的设计画上完满的句号。也为以后更好的设计提供经验。 2.2系统模块结构论证
按照系统设计功能的要求，确定系统由4个模块组成：主控制器、扫描驱动、调节电路和显示电路。
数码管电子钟电路结构框图如图2-2所示。
显示电路AT89C52主控制器调节电路扫描驱动
图2-2 电路结构图
3 系统硬件设计
3.1总体设计
电子钟的原理框图如图3-1所示。它由以下几个部件组成：单片机AT89C52、电源、时分秒显示部件。
时分秒显示采用动态扫描，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时分显示模块以及显示驱动都通过AT89C52的I/O口控制。 电源部分：整流稳压来得到+5V电压，维持系统的正常工作。 电子钟系统原理框图如图3-1所示：
显示驱动AT89C52
电源显示时间 图3-1电子钟系统原理框图
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