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数字钟的设计与仿真

专业：电子信息工程 学号：2011128094 姓名：昌超

摘要：本文利用AT89S52单片机的定时/计数器T0产生定时时间，用数码管显示时间，然后通过按键开关调节时间，这样就设计出了一个由计数模块、显示模块和控制模块的数字钟了。本文利用proteus进行电路图的设计与仿真。 关键词：数字钟；控制；显示;单片机

Design and Simulation of Digital Clock

Abstract：In this paper, AT89S52 microcontroller timer / counter T0 timing purposes, with a digital display of time, and then adjust the time by the key switch, so that by the count of a design module, display digital clock module and a control module. In this paper, we use the proteus to design and simulation the circuit.

Key words: Digital clock;Control;Display;Micricontroller.

1前言

随着电子技术的飞速发展，电子产品的智能化程度也得到了提升，当今的电子设备几乎都含有微处理器，即单片机，它的应用越来越广泛，掌握单片机电路的设计技术成为电子技术设计者必备的技能。本文通过Proteus软件设计和制作了基于单片机的数字钟，对于了解单片机和熟悉Proteus软件的使用有一定的用处。

2 设计任务与要求

用AT89S52单片机的定时/计数器T0产生1s的定时时间，作为秒计数时间，当1s产生时，秒计数加1开始计时。显示00-00-00的时间，开始计时；P1.0控制“秒”的调整，每按一次加1s；P1.1控制“分”的调整，每按一次加1min；P1.2控制“时”的调整，每按一次加1h。计时满23-59-59时，返回00-00-00重新计时。P1.3用作复位键，在计时过程中如果按下复位键，则返回00-00-00重新计时。

3 数字钟主要电路原理 3.1 时钟电路

80C51单片机内部有一个振荡器，其XTAL1端和XTAL2端必须外接石英晶体和微调电容，

其中电容C1、C2对振荡频率起到稳定的作用；振荡器的频率选择范围为1.2MHz-12MHz。单片机也可以使用外部时钟，此时，80C51的XTAL2端用来输入外部时钟信号，而XTAL1端则接地。电路图如图1所示：

图1 时钟电路

3.2 复位电路

对于CMOS型单片机，由于在RST端内部有一个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至1μF。上电复位的工作过程是在加电时，复位电路通过电 容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时，Vcc的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为10MHz，起振时间为1ms；晶振频率为1MHz，起振时间则为10ms。在图2的复位电路中，当Vcc掉电时，必然会使RST端电压迅速下降到0V以下，但是，由于内部电路的限制作用，这个负电压将不会对器件产生损害。另外，在复位期间，端口引脚处于随机状态，复位后，系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位，则程序计数器PC将得不到一个合适的初值，因此，CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。复位电路如图2所示：

图2 复位电路

4 基于proteus软件数字钟的仿真

当单击开始时，数码管上出现数值00-00-00.单击K1，秒数加一；单击K2，分值加一；单击K3，小时值加一；单击K0，全部清零，返回00-00-00重新开始计时。仿真结果如图3所示：

图3 仿真结果图

5 结束语

通过这次课程设计，可以说是学会了很多东西。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。 参考文献

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