基于单片机的数字电子钟

一、前言---------------------------------------2
二、硬件原理分析--------------------------2
三、程序设计--------------------------------4
四、程序代码--------------------------------4
五、仿真效果-------------------------------10
六、参考文献-------------------------------10
七、学习体会-------------------------------11

一、前言
<1>利用所学知识设计一个单片机数字电子钟
<2>数字电子钟的功能要求：
（1）有自动计时功能；
（2）能显示计时时间，显示效果良好；
（3）有校时功能，能对时间进行校准
<3>设计要求：
(1)主电路由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校准电路等构成。
(2)秒信号发生器一般用石英晶体振荡器加分频器实现。
(3)译码电路将时、分、秒计数器的输出状态送七段译码器译码，经过六位LED七段显示器显示出来。
(4)校时电路用来对时、分、秒显示数字进行校对。

二、硬件原理分析
1、时钟信号部分
单片机XTAL1,XTAL2端接外部时钟电路（时钟电路参考课本），EA端接5V电源，使得单片机读取片内程序。

2、按键开关部分
开始仿真，按下开关K1，时钟暂停，然后按下开关K2一次，切到调时位，再按K3,K4实现时位加减；按K1两次切到调分位，按K4,K4实现分位加减；按K1三次切到调秒位，按K4,K4实现秒位加减；按下K5，确定当前操作，然后再按K1，重新启动时钟。

3、数码管显示器部分（共阴极）
所用的是一个六位七段共阴极数码管

4、共阴极数码管编码

三、程序设计

四、程序代码

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#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit set=P1^0;
sbit save=P1^5;
sbit rselect=P1^1;
sbit lselect=P1^2;
sbit add=P1^3;
sbit reduce=P1^4;

uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar disp_buf[6];
uchar disp_bit=0;
uint hour,min,sec;
uint select_num=0;
uint hour_adj,min_adj,sec_adj;
uchar count;
uchar key_num=0;
void key_scan()
{
if(!set)
{
hour_adj=hour;
min_adj=min;
sec_adj=sec;
key_num++;
}
while(!set);
if(key_num%2==1)
{
if(rselect==0)
{
select_num++;
if(select_num==4)
select_num=1;
}
while(!rselect);
if(lselect==0)
{
select_num--;
if(select_num<=0)
select_num=3;
}
while(!lselect);
}
if(!add&&(key_num%2))
{
switch(select_num)
{
case 1 :
{
hour_adj++;
if(hour_adj==24)
hour_adj=0;
break;
}
case 2 :
{
min_adj++;
if(min_adj==60)
min_adj=0;
break;
}
case 3 :
{
sec_adj++;
if(sec_adj==60)
sec_adj=0;
break;
}
default:break;
}
while(!add);
}
if(!reduce&&(key_num%2))
{
switch(select_num)
{
case 1 :
{
hour_adj--;
if(hour_adj<=0)
hour_adj=23;
break;
}
case 2 :
{
min_adj--;
if(min_adj<=0)
min_adj=59;
break;
}
case 3 :
{
sec_adj--;
if(sec_adj<=0)
sec_adj=59;
break;
}
default:break;
}
while(!reduce);
}
if(!save&&(key_num%2))
{
select_num=0;
hour=hour_adj;
min=min_adj;
sec=sec_adj;
while(!save);
}
}

void main()
{
TMOD=0x11;
TH0=0xf7;
TL0=0x00;
TH1=0x4c;
TH0=0x00;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TR0=1;
TR1=1;
PT1=1;
hour=23;
min=59;
sec=59;
count=0;
while(1)
{
key_scan();
if(key_num%2)
{
switch(select_num)
{
case 1 :
{
if(count<=10)
{
disp_buf[0]=hour_adj/10;
disp_buf[1]=hour_adj%10;
}
else
{
disp_buf[0]=0x40;
disp_buf[1]=0x40;
}
disp_buf[2]=min_adj/10;
disp_buf[3]=min_adj%10;
disp_buf[4]=sec_adj/10;
disp_buf[5]=sec_adj%10;
break;
}
case 2 :
{
if(count<=10)
{
disp_buf[2]=min_adj/10;
disp_buf[3]=min_adj%10;
}
else
{
disp_buf[2]=0x40;
disp_buf[3]=0x40;
}
disp_buf[0]=hour_adj/10;
disp_buf[1]=hour_adj%10;
disp_buf[4]=sec_adj/10;
disp_buf[5]=sec_adj%10;
break;
}
case 3 :
{
if(count<=10)
{
disp_buf[4]=sec_adj/10;
disp_buf[5]=sec_adj%10;
}
else
{
disp_buf[4]=0x40;
disp_buf[5]=0x40;
}
disp_buf[0]=hour_adj/10;
disp_buf[1]=hour_adj%10;
disp_buf[2]=min_adj/10;
disp_buf[3]=min_adj%10;
break;
}
default : break;
}
}
if(key_num%2==0)
{
disp_buf[0]=hour/10;
disp_buf[1]=hour%10;
disp_buf[2]=min/10;
disp_buf[3]=min%10;
disp_buf[4]=sec/10;
disp_buf[5]=sec%10;

}
}
}

void timer0() interrupt 1
{
TH0=0xf7;
TL0=0x00;
P2=~(0x01<<disp_bit);
P0=tab[disp_buf[disp_bit]];
disp_bit++;
if(disp_bit==6) disp_bit=0;
}

void timer1() interrupt 3
{
TH1=0x4c;
TL1=0x00;
if(++count==20)
{
count=0;
if(++sec==60)
{
sec=0;
if(++min==60)
{
min=0;
if(++hour==24)
{
hour=0;
}
}

}
}
}

五、仿真效果

六、参考文献
1．网上搜索
2．单片机教材
3．网上论坛
七、学习体会
通过本次单片机课程设计，不仅加深了我对单片机理论课程知识的认识，而且通过将理论与实践相结合，使我真正地全面理解单片机的功能。在刚开始编程时，没有一点思路，通过书上所提供的例程，慢慢理清了思路、基本了解了程序大致需要那几部分，基本确定编程思想。在课程设计的整个过程中也遇到了很多问题，但本着遇到问题解决问题的原则，通过查找资料和询问老师、同学的办法，基本解决了所遇到问题。整个课程设计过程学到了不少通过理论学习没法学到的东西，真正增强了自己的能力。
课程设计的这天时间，虽然辛苦但是收获巨大。

基于单片机的数字电子钟

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