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武汉科技大学中南分校
本科毕业设计(论文)
题 目：基于单片机的智能时钟设 计
学 院： 信息工程学院 专 业： 自动化 学 号：
学生姓名： 周恒昆 指导教师： 韩建中
I
二○一○ 年 十一 月 二十四日
摘 要
本系统设计是基于ATMEL公司的AT89C51单片机开发平台实现一种高精度，智能化的时钟系统。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，采AT89C51单片机为控制核心，由单片机控制数码管的显示，,修改设置时间采用操作方便的键盘,整点报时系统使用无源蜂鸣器,通过调节输入方波的占功比，达到美妙旋律的声音实现报时的功能，整个系统设计比较完善，有显示时间日期、整点报时、时间日期调节设置的功能，除些之外还介绍了51单片机和汇编程序一些经验和方法，以便将51单片机的汇编程序经过局部的修改就可以移植到单片机上，实现不同的功能，节约重新开发的时间。最后总结了一些关于在做基于单片机的智能时钟所遇到的问题和困难，以及将AT89C51单片机与工业标准的MCS-51的各方面性能进行了比较，其最大的特点是只读存储器可以反复擦除，精简版本高效微控制器AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，也是它应用较为广泛的原因。
关键词：AT89C51单片机；数码管；蜂鸣器
Intelligent design based on single chip clockMeter
Zhouhengkun
Abstract
The system design is based on ATMEL Corporation AT89C51 microcontroller development platform to achieve a , intelligent clock system. AT89C51 is a flash with 4K bytes of erasable programmable read only memory (FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), low voltage, addition to those introduced in addition to 51 single-chip and assembly
procedures and methods of some experience, so that after 51 MCU assembler can be transferred to local changes to the microcontroller, to achieve different functions, saving development time again. Concludes with a summary about doing intelligent microcontroller-based clock problems and difficulties encountered, and the AT89C51 microcontroller with industry-standard MCS-51 performance in all aspects were compared, the biggest feature is read-only memory can be repeated rubbing In addition, efficiently streamlined version of the microcontroller AT89C51
microcontroller for many embedded control system provides a , but also because it is widely used.
Key words: AT89C51 microcontroller; digital; buzzer
前 言 ....................................................................................................... 1 第1章 Proteus软件简介 ..................................................................... 2 第2章方案论证与设计 .......................................................................... 3 2.1数字时钟方案 .............................................................................. 3 2.2数码管显示方案.......................................................................... 3 第3章 硬件系统设计 ............................................................................ 4 3.1系统框图与说明.......................................................................... 4 3.2模块设计 ...................................................................................... 4
3.2.1电源部分 ......................................................................... 4 3.2.2复位电路 ......................................................................... 5 3.3.3晶振电路 ......................................................................... 5 3.3.4单片机系统电路 ............................................................. 6 3.3.5数码管显示驱动电路 ..................................................... 7 3.3.6整点报时电路设计 ......................................................... 9
3.3.7按钮设置电路 ................................................................. 9 4.1用Proteus软件设计智能时钟的仿真电路 ........................... 10 4.2电路图绘制 ................................................................................ 11 第5章 软件系统设计 .......................................................................... 15 5.1主程序设计 ................................................................................ 15
5.1.1中断程序流程图 ........................................................... 15 5.1.2时分秒按键判断和调时设置流程 ............................... 17 5.1.3年、月、日按键判断和调时设置流程图 ................... 18 5.1.4显示时分秒子程序流程图 ........................................... 19 5.1.5显示年月日子程序流程图 ........................................... 20 5.2源程序 ........................................................................................ 21 第6章 程序编写调试及智能时钟系统调试与仿真 .......................... 32 6.1程序汇编软件Keil简介及操作方法 ..................................... 32 6.2时钟系统仿真 ............................................................................ 37 6.3时钟系统调试 ............................................................................ 38 第7章 总 结 ......................................................................................... 41 致 谢 ................................................................................................... 41 参考文献 ................................................................................................. 42
前 言
随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于家用电器逐渐普及，市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点，成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。
近些年，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。
单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试，通常不用制作具体的电路板用单片机系统的虚拟仿真软件Proteus 实现仿真功能。
本文所述智能时钟设计主要指时钟显示、时间设置、整点报时等控制系统。本文采用AT89C51型单片机为核心实现智能时钟控制，至所以选择AT89C51型单片机而没有选择其他单片机主要原因在于AT89C51型单片机进入市场时间早、总线开放、仿真开发设备多、芯片及其开发设备价格低廉、速度较快、电磁兼容性较好的。AT89C51单片机与工业标准的MCS-51的各方面性能比较，其最大的特点是只读存储器可以反复擦除，是一种精简版本高效微控制器，AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
第1章 Proteus软件简介
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。