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桂林电子科技大学实训说明书用纸
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编号：
电子工艺
实训 (论文)说明书
（封面为本次实训封面模板）
（论文内容为本次实训对数字钟的显示，并掌握按键的设置和控制；
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（3）学习单片机的简单C程序设计。
本课题的设计内容和设计目标

基于52单片机设计数字时钟，可以实现用2个四位动态数码管显示日期、时间和设置的闹铃时间。并可以通过按键实现对年月日、时间、闹铃的设置，通过拨码开关控制是否需要闹钟。

完成设计内容规定的要求，并能在不用时钟芯片的情况下，依靠单片机内部的时钟来实现数字钟的基本功能。
设计方法及设计中的关键问题
（1）数码管的选择。
（2）电源的制作。
（3）程序的编写和按键的设置。
2 系统硬件电路的设计
硬件电路是一个系统的重要部分，单片机芯片作为控制系统的核心部件，它除了具备微机CPU的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。在本次设计中采用单片机技术来实现数字钟的功能。方案的设计可以从以下几个方面来确定。微处理器的选择，AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。但是AT89S52的存储器容量比AT89S51的大。在本次设计中主要是以AT89S52为核心控制器，外加一些控制电路来实现数字钟的基本功能。该系统由单片机主控电路、时钟电路、按键部分、LED显示模块、报时电路、复位电路、电源电路等几部分组成。下面分别介绍各个控制电路的功能及其工作原理。
AT89S52的介绍
单片机是微机的一个分支，在原理和结构上，单片机与微型机之间不但没有根本性的差别，而且微型机的许多技术与特点都被单片机继承下来了。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程
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Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。它具有串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。如图2-1所示为单片机主控系统图。
图2-1单片机主控系统
时钟电路的设计
AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件，XTAL2可以不接，而从XTAL1接入，由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求，最长低电平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。反相放大器的输入端为XTALl，输出端为XTAL2，两端连接石英晶体及两个电容形成稳定的自激振荡器。电容通常取30PF左右。～12MHz。如图2-2所示。
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图2—2晶体振荡器
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输出到片内的时钟发生器上。时钟发生器为二分频器。向CPU提供两相时钟信号P1和P2。每个时钟周期有两个节拍（相）P1和P2，CPU就以两相时钟P1和P2为基本节拍指挥AT89S52单片机各部件协调工作。在本次设计中取石英晶体的振荡频率为12MHz。
按键部分电路的设置
本系统电路的控制及调节使用了5个按键来实现对数字钟日期、时间、闹铃的设置。通过对各个按键之间的单独或组合使用，实现相关要求的设置。其电路图如2-3图所示。
图2-3 按键电路
LED显示模块
显示电路是采用四位共阴动态数码管来显示。尽管液晶的使用越来越频繁，但由于液晶显示的源代码较为复杂，限于目前作者的单片机水平，选用较为容易控制的动态数码管显示。数码管是一类显示屏，通过对其不同的管脚输入相对的电流 会使其发亮从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。