前言。时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用led显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：
一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机51芯片和led数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。
一、 设计方案。
1、数字时钟方案。
本方案完全用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将十字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。
而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。
2、数码管显示方案。
方案一：静态显示。所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。
该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时，静态显示所需的i/o口太多，造成了资源的浪费。
但本设计只显示时分两位，可以用静态显示。
二、硬件部分。
1、stc89c51单片机介绍。
stc89c51单片机是由深圳宏晶公司**销售的一款mcu，是由美国设计生产的一种低电压、高性能cmos 8位单片机，片内含8kbytes的可反复写的flashrom和128bytes的ram，2个16位定时计数器[5]。
stc89c51单片机内部主要包括累加器acc(有时也简称为a)、程序状态字psw、地址指示器dptr、只读存储器rom、随机存取存储器ram、寄存器、并行i/o接口p0~p3、定时器/计数器、串行i/o接口以及定时控制逻辑电路等。这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整的微型计算机。其管脚图如图所示。
c51单片机管脚结构图。
vcc：电源。
gnd：接地。
p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。
p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。
p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。
p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。
p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能。
p3.0 rxd（串行输入口）
p3.1 txd（串行输出口）
p3.2 /int0（外部中断0）
p3.3 /int1（外部中断1）
p3.4 t0（记时器0外部输入）
p3.5 t1（记时器1外部输入）
p3.6 /wr（外部数据存储器写选通）
p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）
p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。
ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ale 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。
psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。
ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时， /ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。
2、上电按钮复位电路。
本设计采用上电按钮复位电路：首先经过上电复位，当按下按键时，rst直接与vcc相连，为高电平形成复位，同时电解电容被电路放电；按键松开时，vcc对电容充电，充电电流在电阻上，rst依然为高电平，仍然是复位，充电完成后，电容相当于开路，rst为低电平，单片机芯片正常工作。其中电阻r2决定了电容充电的时间，r2越大则充电时间长，复位信号从vcc回落到0v的时间也长。
3、晶振电路。
本设计晶振电路采用12m的晶振。晶振的作用是给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。单片机的晶振并不是只能用12m，只要不超过20m就行，在准许的范围内，晶振越大，单片机运行越快，还有用12m的就是好算时间，因为一个机器周期为1/12时钟周期，所以这样用12m的话，一个时钟周期为12us，那么定时器计一次数就是1us了，电容范围在20-40pf之间，这里连接的是30pf的电容。
机器周期=10*晶振周期=12*系统时钟周期。
4、显示电路
就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示。由于一般的段式液晶屏，需要专门的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块（字符或点阵），一般多采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。本时钟采用数码管显示方式。
数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、**便宜等优点，而且市场上也有专门的时钟显示组合数码管。
对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要的环节。通常led显示有两种方式：动态显示和静态显示。
静态显示的优点是程序简单、显示亮度***、单片机cpu的开销小，节约cpu的工作时间。但占有i/o口线多，每一个led都要占有一个i/o口，硬件开销大，电路复杂。需要几个led就必须占有几个并行口，比较适用于led数量较少的场合。
当然当led数量较多的时候，可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决，但程序编写比较麻烦。
三、 流程图。
扫描键盘。否。
调用显示程序有键按下？
是。调用显示程序。
否。有键按下？
是。求取键号。
返回。键盘扫描程序流程图。
四、程序。org 0000h
sjmp main
org 000bh
ljmp itop
org 0030h
main: mov 50h,#0ffh ;按键信息初始化为未按键状态。
mov 30h,#1 ;月单元。
mov 31h,#1 ;日单元。
mov 32h,#0 ;时单元。
mov 33h,#0 ;分单元。
mov 34h,#0 ;秒单元
mov 2fh,#16 ;2fh为十六分之一秒计数单元。
clr 20h.1 ;校正状态标志清零，为正常走时状态。
setb 20h.0 ;时间/日期标志置1
mov tmod,#01h ;置t0工作于方式1
mov th0,#0bh ;采用12m晶振，定时十六分之一秒。
mov tl0,#0dch ;装载定时器初值。
mov ie,#82h ; 允许中断
setb tr0启动定时器。
sjmp $
itop: push psw现场保护。
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