基于c語言的數(shù)字電子鐘設(shè)計

1、一、功能要求整體上要考慮：結(jié)構(gòu)簡單大方、布局美觀合理、操作方便易懂、盡量避免各元器件之間的相互影響。1、 以AT89C51單片機進行實現(xiàn)秒 分 時上的正常顯示和進位，其中顯示功能由單片機控制共陰極數(shù)碼管來實現(xiàn)，數(shù)碼管進行動態(tài)顯示。2、 具有校時功能，按鍵控制電路其中時鍵、分鍵、秒鍵三個鍵分別控制時 分 秒時間的調(diào)整。按秒鍵秒加1；按分鍵分加1；按時鍵時加1.二、硬件設(shè)計1、整體設(shè)計框圖2、管腳功能描述（1） XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）：振蕩器輸入輸出端口，外接晶振電路。（2）RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。（3）P0口8個端口依次和LED

2、顯示器的A、B、C、D、E、F、G和Dp端口對應(yīng)連接，實現(xiàn)對顯示器的片選功能。（4）P2.0P2.5依次與LED顯示器的1、2、3、4、5、6一一連接，實現(xiàn)對顯示器的為選功能。(5)P3.0P3.2依次與按鍵電路的秒、分、時三個按鍵相連接。通過按鍵實現(xiàn)對時間的調(diào)試功能。3、整體原理設(shè)計其計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外還有校時功能。整個設(shè)計圖由晶振電路、復(fù)位電路、AT89C51單片機、鍵盤控制電路組成。顯示電路將“時”、“分”、“秒”通過七段顯示器顯示出來，6個數(shù)碼管的段選接到單片機的P0口，位選接到單片機的P2口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原理工作。把定時器定時時

3、間設(shè)為50ms，則計數(shù)溢出20次即得時鐘計時最小單位秒，而20次計數(shù)可用軟件方法實現(xiàn)，每累計60秒進1分，每累計60分鐘，進1小時。時采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進行校對調(diào)整，時分秒三個控制鍵分別接單片機的p3.2、p3.1、p3.0進行控制。按一下秒鍵秒單元就加1 ，按一下分鍵分就加1，按一下時鍵時就加1。4、晶振電路單片機的時鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。本系統(tǒng)中AT89C51單片機采用內(nèi)部時鐘方式。采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。其電路圖如下：5、顯示電路LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一發(fā)光二極管

4、（LED）分段式顯示器由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。外加正向電壓時二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號。顯示電路顯示模塊需要實時顯示當前的時間,即時、分、秒，因此需要6個數(shù)碼管，采用動態(tài)顯示方式顯示時間，其硬件連接方式如下圖所示。6、鍵盤控制電路鍵盤可實現(xiàn)對時間的校對，用三個按鍵來實現(xiàn)。按時鍵來調(diào)節(jié)小時的時間，按分鍵來調(diào)節(jié)分針的時間，按秒鍵來調(diào)節(jié)秒的時間。其電路連接圖如下：三、軟件設(shè)計1、主程序流程圖主程序是先開始，然后啟動定時器，定時器啟動后在進行按鍵檢測，檢測完后，就可以顯示時間。主程序流程圖如下2、按鍵控制流程圖按鍵處理是先檢

5、測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測時按鍵是否按下，時按鍵如果按下，時就加1；每一次按后都有一次延遲，所有檢測完后，就把時間顯示出來。3、 顯示電路流程圖由P2口進行位選功能，進行動態(tài)顯示。時間顯示是先時個位計算顯示，然后是時十位計算顯示，再是分個位計算顯示，再然后是分十位顯示，再就是秒個位計算顯示，最后是秒十位顯示。每一位顯示后都有一個延時4、中斷電路流程圖定時器中斷時是先檢測1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒到，就檢測1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測1小時是否到，1

6、小時如果到，時單元就加1，如果沒到，就顯示時間。四、系統(tǒng)測試1、測試內(nèi)容（1）能否實現(xiàn)正常的時間顯示默認為走時狀態(tài)，按24小時制分別顯示“時時分分秒秒”六個數(shù)字，時間會按實際時間以秒為最少單位變化。（2）能否進行正常的時間進位當秒位為59時，下一次秒位數(shù)字變化分位是否加1同時秒位變?yōu)?0；當分位為59時，下一次分位數(shù)字變化時位是否加1同時分位變?yōu)?0；當時位為23時，下一次時位數(shù)字變化時為是否變?yōu)?0.若滿足以上要求則時間進位正常。（3）能否通過按鍵進行時分秒的設(shè)定按秒鍵對秒進行調(diào)整，按一下加一秒；按分鍵對分進行調(diào)整，按一下加一分；按時鍵對時進行調(diào)整，按一下加一小時，從而達到快速設(shè)定時間的目的

7、。若滿足以上要求則符合方案要求。若按一下連續(xù)加若干位，則按鍵延時時間設(shè)置太短，可以通過增大延時時間進行改進。2、系統(tǒng)時鐘誤差分析電子鐘的走時誤差S=S1-S2,S1表示程序?qū)嶋H運行計算所得的秒；S2表示客觀時間的標準秒。S>0時表示電子鐘秒單元數(shù)值刷新滯后，即走時誤差為“慢”；反之，S<0表示秒單元數(shù)值的刷新超前，即走時誤差為“快”。本次設(shè)計的單片機電子鐘系統(tǒng)中，因條件有限S2所參照的時間是電腦顯示時間，經(jīng)測試S>0即走時“慢”。其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時器溢出誤差，延遲誤差。晶體頻率產(chǎn)生震蕩，容易產(chǎn)生走時誤差；定時器溢出的時間誤差，本應(yīng)這一秒溢出，但卻在下一秒溢出

8、，造成走時誤差；延遲時間過長或過短，都會造成與基準時間產(chǎn)生偏差，造成走時誤差。3、軟件調(diào)試仿真部分采用protus 7.5 professional軟件，可以很容易的實現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。先進行原理圖的繪制；繪制好后再選擇Keil軟件來生成.hex文件，選擇運行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課題的要求再修改程序，再運行查，直到滿足要求。4、 仿真圖/基于AT89C51單片機的電子鐘C語言程序#include<reg51.h>#include<absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*七段

9、共陰管顯示定義*/uchar codedispcode =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0xBF,0x86,0xCB,0xCF,0xEF,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xDF; /*定義并初始化變量*/uchar seconde=0;uchar minite=0;uchar hour=12;uchar mstcnt=0;sbit P3_0=P30; / second 調(diào)整定義 sbit P3_1=P31; /minite調(diào)整定義 sbit P3_2=P32; /hour調(diào)整定義/*函數(shù)聲明*/void delay

10、(uchar k ); /延時子程序void time_pro( ); /時間處理子程序void display( ); /顯示子程序void keyscan( ); /鍵盤掃描子程序void init(); /定時子程序/*/*延時子程序*/*/void delay (uchar k)uchar j;while(k-)!=0)for(j=0;j<125;j+);/*/*時間處理子程序*/*/void time_pro( void)if(seconde=60) /制 seconde=0;minite+;if( minite=60) /秒鐘設(shè)為60進分鐘設(shè)為60進制 minite=0;ho

11、ur+;if(hour=24) /時鐘設(shè)為24進制 hour=0; /*/* 顯示子程序*/*/void display(void)P2=0xfe;P0=dispcodehour/10; /十位delay(4);P2=0xfd;P0=(dispcode(hour%10)|0X80; /個位delay(4);P2=0xfb; 顯示小時的顯示小時的P0=dispcodeminite/10; /顯示分的十位delay(4);P2=0xf7;P0=(dispcodeminite%10)|0X80; /顯示分的個位delay(4);P2=0xef;P0=dispcodeseconde/10; /顯示秒的

12、十位delay(4);P2=0xdf;P0=dispcodeseconde%10; /顯示秒的個位delay(4);/*/*鍵盤掃描子程序*/*/void keyscan (void)if(P3_0=0) /按鍵1秒的調(diào)整delay(30);if(P3_0=0)seconde+;if(seconde=60)seconde=0; while(!P3_0);if(P3_1=0) /按鍵2分的調(diào)整 delay(30);if(P3_1=0)minite+;if(minite=60)minite=0; while(!P3_1);if(P3_2=0) /按鍵3小時的調(diào)整 delay(30);if(P3_2=0)hour+;if(hour=24)hour=0; while(!P3_2);void timer0(void) interrupt 1 using 0 /50ms中斷一次TH0=0x3c;TMOD = 0x11;mstcnt+; 定時器0方式1，if(mstcnt=20)seconde+;mstcnt=0; /對計數(shù)單元清零 /*/ /*定時子程序*/*/ void