基于單片機的數字電子鐘設計

【摘 要】簡述了單片機的應用，詳細介紹了基于單片機的數字電子鐘設計的原理圖及元件清單，其可作為大學生課程設計和畢業設計的選題，也可為工程技術人員應用單片機進行電路設計提供參考。

【關鍵詞】單片機；數字電子鐘

1、前言

單片機在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信、醫用設備等領域中得到廣泛應用，可見單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機應用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經濟效益。更重要的意義在于，單片機的應用從根本上改變了控制系統傳統的設計思想和設計方法。以前采用硬件電路實現的大部分控制功能，正在用單片機通過軟件方法來實現。以前自動控制中的PID調節，現在可以用單片機實現具有智能化的數字計算控制、模糊控制和自適應控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統性能的控制技術稱為計算機控制技術。隨著單片機應用的推廣，計算機控制技術將不斷發展完善。

數字電子鐘的設計方法有多種，其中，利用單片機為核心設計的電子鐘具有編程靈活，精確度高等特點，便于電子鐘功能的擴充，即可用該電子鐘發出各種控制信號。與傳統機械表相比，數字電子鐘具有走時精確，顯示直觀等特點。本文設計的數字電子鐘的計時周期為24小時，顯滿刻度為“23時59分59秒”，另外具有校時功能等特點。該電子鐘可以做到的功能：上電或按鍵復位后能自動顯示系統默認時間“12-00-00”進入時鐘運行狀態。按電子鐘啟動按鍵，可實現電子鐘開機啟動運行；按電子鐘調整鍵，則電子鐘進入時鐘調整狀態，小時自動加1；按電子鐘調整鍵，分自動加1，本電子時鐘利用了8位LED顯示時分秒。

2、數字電子鐘原理圖

電路的核心是AT89C51單片機，該數字電子鐘硬件電路主要包括復位電路，時鐘電路，輸入調整按鍵電路，LED時間顯示電路。電子鐘的總體設計圖，如圖1所示。

設計中有6位LED顯示和4個按鍵接口，采用P0接口外接8路反相三態緩沖器74LS244作LED動態掃描的段碼控制驅動信號，用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集電極開路反相門電路74LS07做為6位LED的位選信號驅動口，LED共陰極端與74LS07的輸出端相連；按鍵接口由P2.1，P2.2，P2.3，P2.4來完成，通過一定的軟件編程，可實現數字電子鐘的啟動，時間調整等功能。

3、數字電子鐘元件清單

根據上面的總體設計圖，可得到設計數字電子鐘的元件清單，各元件的規格型號和數量如表1所示。

4、結論

本文主要闡述用單片機內部的定時/計數器來實現數字電子時鐘的設計原理及元件清單，本設計由單片機和LED數碼管為核心，輔以必要的電路，構成了一個單片機電子時鐘。與傳統機械表相比，它具有走時精確，顯示直觀，性價比高等特點。可見，采用本方法設計數字電子時鐘是可行的。

【參考文獻】

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