数字钟实验报告
目 录
一、实验整体思路框图及电路图………………………..1
二、模块分析……………………………………………..2
1. 晶振电路…………………………………………2
2. AT89C51单片机…………………………………2
3. 显示电路………………………………………….2
三、软件设计……………………………………………...3
四、仿真实验调试…………………………………………4
五、总结体会………………………………………………5
六、参考文献………………………………………………6
七、附录……………………………………………………6
一、实验整体思路框图及电路图
数字钟是将时钟信号送入单片机内部，再经单片机输出到显示电路上显示时钟的实验装置。
图1 整体框图
数字钟实验是利用片外晶振电路产生12MHZ 的振荡频率，并送入AT89C51单片机作为时钟的控制频率。将1s 分为20个等分，则每个等分为50ms ，设定片内定时器初值，使其定时50ms ，则20次后给秒针加一，再20次再给秒针加一，60s 满给分针进一，60min 满给时针加一，24h 满数字钟清零重新计数。最后将信号送入六位的7段数码显示管显示。
还可实现开始、暂停、复位、置数等功能。
二、模块分析
1. 晶振电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频稳定
准确的12MHz 的方波信号, 可保证数字钟的
走时准确及稳定. 不管是指针式的电子钟还
是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器
电路.
图2 晶振电路
2.AT89C51单片机 接口分配电路设计如右图2
所示：
P2口：P2口为一个内部上拉电阻
的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，
输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”
时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作
为输入。并因此作为输入时，P2口的管
脚被外部拉低，将输出电流。这是由于
内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序
存储器或16位地址外部数据存储器进
行存取时，P2口输出地址的高八位。在
给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，
当对外部八位地址数据存储器进行读
写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内
容。这里只用到了P2.0~P2.5六个端口，
都是作为输出端口控制显示电路的寄存器选择、读写信号和使能端口。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL ）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，在这里用到了P3.3 /INT1（外部中断1）、 P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）、P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）。
图3 单片机接口电路
3. 显示电路
接口分配设计如图4所示：
选用7段共阳极
数码显示管
1接口控制数码管
的十位，2接口控制数
码管的个位，高电平时
读入数据，低电平无
效。
三、软件设计
程序流程图如图所示
四、 仿真实验调试
1. 打开Keil 软件，菜单栏选择“project ”中的“new project ”，在弹出的窗口中选“Ateml AT89C51”，然后新建，编写程序，然后保存后缀为“***.c”的程序。
2. 选择“Target ”中“Output ”中的“HEX ”, 菜单栏选择“project ”中的“build target ”，如果程序无误即编译成功，否则修改程序直至编译成功。
3. 打开Proteus 软件，新建文件File →New Design，同样在弹出的原理图编辑窗口中绘制原理图，然后保存。
4. 加载程序，双击AT89C51加载程序，在弹出的对话框中点击“program file”选择在Keil 软件中编写保存的程序如“***.HEX”，点击“OK ”即加载成功。
5. 在Proteus 软件中的左下方点击图标
试的结果。
仿真调试开始，即可看到仿真调
五、 总结与体会
这虽然是一个数字钟的设计但是实际上就是一个进制数的程序设计。虽然这个单片机的课题比较简单，但是从中我还是学到了许多新东西。在之前的学习过程中没有用到Proteus 这个软件，所以刚刚开始的时候一边在百度里看Proteus 入门教程一边实践操作Proteus 这个软件，举一反三的在短时间内把Proteus 磕磕碰碰学会了。想想我们在大学里速学软件还是比较有心得：在一两周内只学这个软件，或许还算不上熟练但是入门还是可以了。
在Proteus 软件部分的设计中也让我感受良多。以前做的单片机的设计都只是写写程序，下载到单片机上运行，都只是编程方面的工作，很少涉及选择单片机试验台上已有芯片以外的芯片，更不用说芯片的一些管脚作用。
在局部电路图中遇到很多问题，通过查阅大量资料以及老师和同学的帮助讲解才逐渐懂得如何应用。如在Proteus 软件中仿真选用了最常用的7段共阳极数码显示管。这种方法是平时很少注意到的基础性知识运用，在这次的课程设计中让我又有了新的收获。
虽然整个过程有点不顺利，总的来说结果还是完成了设计任务，而且还是温故而知新，对单片机有了一种新的认识。
六、 参考文献
a) 倪云峰. 单片机原理与应用. 西安电子科技大学出版社
b) 王迎旭. 单片机原理与应用. 机械工业出版社
c) 周向红.51系列单片机应用与实践教程. 北京航空航天大学出版社 d) 何立民. 单片机应用系统设计. 北京航空航天大学出版社
七、 附录
1. 程序清单
#include"reg51.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit p21=P2^1;
sbit p20=P2^0;
sbit p22=P2^2;
sbit p23=P2^3;
sbit p24=P2^4;
sbit p25=P2^5;
sbit F_J=P3^3;
sbit S_J=P3^4;
sbit K_Q=P3^5;
sbit K_F=P3^6;
uchar m,f,s,k;
uchar mg,ms,fg,fs,sg,ss;
const uchar tab[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90};
void delay(void)
{ uint i;
for(i=100;i>0;i--);
}
void time0_server_(void) interrupt 1
{
//1MS
TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; k++;
}
void F_ADD(void)
{ f++;
if(f==60)
f=0;
while(!F_J);
}
void S_ADD(void)
{ s++;
if(s==24)
s=0;
while(!S_J);
}
void display(void)
{ ss=s/10;
sg=s%10;
fs=f/10;
fg=f%10;
ms=m/10;
mg=m%10;
P1=tab[ss];
p20=1;
delay();
p20=0;
P1=tab[sg];
p21=1;
delay();
p21=0;
P1=tab[fs];
p22=1;
delay();
p22=0;
P1=tab[fg];
p23=1;
delay();
p23=0;
P1=tab[ms];
p24=1;
delay();
p24=0;
P1=tab[mg];
p25=1;
delay();
p25=0;
}
void main()
{ k=0;m=0;f=0;s=0;
while(K_Q)
{ if(F_J==0)
{ delay();
if(F_J==0)
F_ADD();}
if(S_J==0)
{ delay();
if(S_J==0)
S_ADD();}
display();
}
while(!K_Q);
TMOD=0X01;
TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
while(1)
{
if(K_F==1)
TR0=1;
if(k==20)
{
k=0;
m++;
if(m==60)
{ m=0;
f++;
if(f==60)
{f=0;
s++;
if(s==24)
s=0;
}
}
if(F_J==0)
F_ADD();
if(S_J==0)
S_ADD();
if(K_F==0)
{m=0;f=0;s=0;TR0=0;}
}
display();
}
}
2. 原理电路图
11
12