51电子时钟说明书.docx

摘要
现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那 些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以 数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。本次设计主要对电子时钟不外乎以下几个方面：
1、 多功能
单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O 口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实 现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA （可编程计数器阵列）、WDT （监视定时器一-看家狗）、 高速I/O 口及计数器的捕获/比较逻辑等。
有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。 例如，有的芯片以51内核为核心，集成了 USB控制器、SMART CARD接口、MP2解码器、CAN 或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。
2、 高效率和高性能
为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单 片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行 效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM （FLASH）和RAM 的容量都突破了以往的数量和限制。
由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的
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程序。使用高级语言可以降低开发难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便 于改进和扩充功能。
3、 低电压和低功耗
单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工艺的大量采 用，很多单片机可以在更低的电压下工作（）,功耗已经降低到uA级。这些特性 使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。
4、 低价格
单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为 了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。
下面大致介绍一下单片机的主要应用领域和特点。
（1） 家用电器领域
用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器（如洗衣机、空调、冰 箱、微波炉、和电视机等）功能更完善，更加智能化和易于使用。
（2） 办公自动化领域
单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备，如计算机的键盘、磁盘驱动、打印机、 复印机、电话机和传真机等。
（3） 商业应用领域
商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似，但更加注重设备的稳定性、可靠性和安 全性。与通用计算机相比，这些系统由于比较封闭，可以更有效地防止病毒和电磁干扰等， 可靠性更高。
（4） 工业自动化
在工业控制和机电一体化控制系统中，除了采用工控计算机外，很多都是以单片机为核 心的单片机和多机系统。
（5） 智能仪表与集成智能传感器
目前在各种电气测量仪表中普遍采用了单片机应用系统来代替传统的测量系统，使得测 量系统具有存储、数据处理、查询及联网等智能功能。将单片机和传感器相结合，可以构成 新一代的智能传感器。
（6） 现代交通与航空航天领域
通常应用于电子综合显示系统、动力监控系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视 系统等。这些领域对体积、功耗、稳定性和实时性的要求往往比商用系统还要高。
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第二章设计方案
1任务要求
通过单片机内定时器控制走时，准确持续走时，调时不影响走时。
在LED数码管上显示时、分、秒。
能对时间进行校准。
2设计原理
采用AT89C51芯片作为硬件核心，其内部采用Flash ROM,具有4KB ROM存储空间，能于 3V的超低压工作，本系统的计时方案是利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合 软件延时实现对时、分、秒的计时。
3设计方案的确定
电子钟的电路图主要由单片机(AT89C51)、按键电路、驱动显示电路和LED显示器四部 分组成，它主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。
显示方案
数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。
方案一：动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划”a, b, c, d, e, f, g, dp”的同名端连在一 起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制， 当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出 字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通 控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管 的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流