电子科技大学成都学院课程设计
内部振荡方式：MCS-51单片机片内有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。把放大器与作为反馈元件的晶体振荡器或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲，如图3-1所示。
外部振荡方式：外部振荡方式就是把外部已有的时钟信号引入单片机内，此时应将X2脚悬空，如图3-2所示。
AT89S51 X1 C 30PF C 12MHZ X2 VCC X1
5.1K AT89S51 外部时钟信号 X2 图3-1 内部震荡 图3-2 外部震荡
在本次设计中采用的是内部震荡方式，具体电路如图3-3所示。
图3-3 单片机时钟电路
（2）单片机复位电路
12
第三章 硬件设计
单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，使单片机从第一个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。
单片机复位的条件是：必须使RST/VPD 或RST引脚（9）加上持续二个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如：若时钟频率为12MHZ，每机器周期为1μs，则只需2μs以上时间的高电平。在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。
单片机常见的复位电路如图3-4（a）和（b）所示:
（a）上电复位电路 （b）按键复位电路
图3-4 单片机复位电路
图3.4（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于2个机器周期便能正常复位。
图3.4（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图中RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。
通过分析比较两种复位电路，并考虑到意外死机等状况。于是，本系统设计采用的是第二种按键复位电路，如图3-5所示。
图3-5 单片机复位电路
13
电子科技大学成都学院课程设计
（3）电源电路
如图3-6所示，本系统采用220V交流电压，220V市电经变压器降压变成交流9V，经过全桥整流电路、470μF电容滤波电路、稳压电源ICLM7805输出稳定直流电压5V，输出接10μF电容消除纹波后送电路供单片机和各芯片使用。
图3-6 电源电路
3.2 按键电路
本系统采用独立式键盘作为输入。按下“MODE”键切换调整位，每按下一次“MODE”键模式键值加1；每按下一次“ADD”键调整的相应位加1；每按下一次“DEC”键调整的相应位减1；调整过程中可以按“BACK”键退出调整。键盘如图3-7所示。
图3-7 独立式键盘
14
第三章 硬件设计
3.3 显示电路
由于需显示的数据较多，本设计采用动态扫描方式，采用共阴LED数码管作显示器、3-8译码器74LS138做驱动电路。3-8译码器连线电路如图3.8所示，用3片74LS138并联扩展I/O口，将5位I/O口扩展成24位驱动端口，74LS138产生的驱动信号为低电平，当P2口前5位输入一个有效的5位BCD码时，选中对应的一位共阴数码管，同时P0口送入段选信号，即完成动态扫描显示功能。日期显示数码管连线如图3-9所示，位选信号线为D1-D8；时间显示数码管连线如图3-10所示，位选信号线为D10-D15；其中，D1-D24为5-24译码器（既3片3-8译码器扩展）的输出端口，P0口做段选线共用。
图3-8 3-8译码器连线电路图
图3-9 日期显示数码管连线图
15
电子科技大学成都学院课程设计
图3-10 时间显示数码管连线图
16