目录。摘要3一、设计内容4
二、设计目的4
三、设计要求4
四、单片机数字时钟的工作的原理………4
五、硬件的装配与焊接9
六、电路的调试9
七、实训心得10
八、参考文献10
附录11摘要。
单片机在一块半导体材料上集成了cpu、存储器、i/0接口等各种功能部件，具有体积小、功耗低、**便宜、功能强、可靠性好和使用方便灵活的特点。单片机在工业控制、数据采集、只能化仪表、办公自动化以及家用电器等各个领域中得到了约来约广泛的应用。
单片机可以分为通用型和专用型。一般i/o口有几个到几十个。在数据处理中单片机可用于数据转换处理、查表计算、函数计算等；在工业控制中它可以应用软件的方法实现复杂的控制过程，改变控制算法也更方便；在智能化仪表中利用它完成数据的采集、处理、零位校正、数字显示、报警、记录打印等工作。
在各种家用电器中也有很好的应用。可以说单片机正在迅速渗透到各个领域，改变着原有产品的现状。随着不断发展，小小的单片机将发挥更重要的作用。
本次实习我们主要用到单片机来设计一个数字时钟。数字时钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路，这些我们都可以通过单片机软件设计。
我们选用的芯片是at89c51。at89c51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（fperom—falsh programmable and erasable read only memory）的低电压，高性能cmos8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器，at89c2051是它的一种精简版本。
at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
at89c51是一个低电压，高性能cmos 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准mcs-51指令系统，片内置通用8位**处理器和flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的at89c51提供了高性价比的解决方案。
at89c51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（i/o）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，at89c51可以按照常规方法进行编程，也可以**编程。其将通用的微处理器和flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的flash存储器可有效地降低开发成本。
关键词： at89c51 数码显示数字时钟。
一、设计内容：利用单片机定时器制作数字时钟。
1）制作数字时钟系统并调试成功。
2）撰写课程设计报告。
二、设计目的： 通过课程设计的教学实践，进一步学习、掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。初步掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。
提高动手实践能力、提高科学的思维能力。
三、设计要求：1.掌握单片机最小系统的电路原理图；
2.硬件的焊接、连接；
3.独立编辑、编译软件；
4.调试要求： 1）数码管显示当前的时间值；
2）时间精度为0.5秒，由时、分之间的分隔点的闪烁体现；
3）两个按钮，一个用作“时”的设定另一个做“分”的设定；
5.独立完成课程设计报告。
课程设计报告的格式参照毕业设计的格式，必须有完整的源程序，源程序用16开纸打印不要用a4纸打印。
四、单片机数字时钟的工作的原理：
1. 单片机最小系统的硬件电路原理图：
发光二极管导通时，产生一个正向的工作电流if，工作电流根据发光二极管的材料、功率等不同，额定电流一般在10～40ma左右，发光二极管导通时的正向压降vf比较大，一般为1.5～3v(普通硅二极管约为0.7v)。
因此在正常使用中，为了保证发光二极管在电源电压v的作用下管子的工作电流不超过额定值，必须给发光二极管串联一只限流电阻r，r的阻值可由下式算出：r＝（v-vf）/if。其中v为工作电源电压，vf为发光二极管的正向压降，if为额定工作电流。
从上面原理图1可知，当单片机的p1.7输出低电平（0v）时，有正向工作电流流过发光二极管，发光二极管就亮；相反，当p1.7输出高电平（5v）时，发光二极管没有足够电压差产生工作电流，此时发光二极管不亮。
因此，程序中只需交替让单片机的p1.7输出低电平“0”和高电平“1”就可以让发光二极管闪烁发光。
数码管使用说明：数码管管脚图，可以忽略型号，基本通用。
0.5寸单联共阴高亮红色数码管。
图（1）led数码管管脚图。
数字对应数码管显示控制转换字节。
共阴编码）显示－－hgfe,dcba－－编码。
0 －－0011,1111－－0x3f;
1 －－0000,0110－－0x06;
2 －－0101,1011－－0x5b;
3 －－0100,1111－－0x4f;
4 －－0110,0110－－0x66;
5 －－0110,1101－－0x6d;
6 －－0111,1101－－0x7d;
7 －－0000,0111－－0x07;
8 －－0111,1111－－0x7f;
9 －－0110,1111－－0x6f;
共阳为编码取反即可，接线为高低端口对应接法。
备注：第一脚的识别很简单，看管脚的底部，有一个方块型的就是第一脚。或者正面（就是显示那面）超你，左下角第一个为第一脚。 复位电路说明：
图（2）复位电路。
当8051的ale及/psen两引脚输出高电平，rst引脚高电平到时，单片机复位。rst/vpd端的高电平，若直接由启动瞬间产生，则为启动复位，若通过按动按钮产生高电平复位称手动复位。
图中，上电时，接通电源，电容器c相当于瞬间短路，+5v加到了rst/vpd端，该高电平使8051全机复位。若运行过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮s，则直接把+5v加到了rst/vpd端，从而复位。显然，该电路即可以上电复位，也可以手动复位，是常用复位电路之一。
内部时钟电路说明：
图（3）内部时钟电路。
利用8051内部一个高增益的反向放大器，把一个晶振体和两个电容器组成的自激振荡电路接于xtal1（19脚）和xtal2（18脚）之间。这样，振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路，如图所示图中晶振体是石英晶体或陶瓷结构，振荡频率可任选，一般频率在1.2到12mhz。
对于石英晶体振荡器，电容器c1、c2在30pf左右，对于陶瓷振荡器，c1、c2约47pf。
源程序如下。
51单片机最小系统原理及编程电路设计主程序 **
main: clr p1.7 ;主程序开始，p1.7输出低电平"0"，让点亮发光二极管。
acall delay;调用延时子程序延时一段时间，让发光二极管亮一段时间setb p1.7 ;p1.7输出高电平"1"，熄灭发光二极管。
acall delay ;调用延时子程序延时一段时间，让发光二极管熄灭一段时间
ajmp main ;跳转到程序开头重复执行。
下面是延时子程序 **
delay: mov r7,#
y1: mov r6,#
djnz r6,$
djnz r7,y1
ret延时子程序返回。
end程序结束
启动“keil uvision2”单片机集成开发环境。 建立一个新工程，输入上面的源程序，最后编译得到一个目标文件，用编程器把写入单片机at89s51中，插到实验板。
上就可以看到第一个程序的运行效果了（p1.7端口的发光二极管不停闪烁）。
图（2） at89c51管脚图
at89c51微处理器。
at89c51是一款采用atmel高密度非易失存储器mc74ls161a制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容的单片机，其主要性能特点有1）高性能、低功耗的8byte微控制器lda211、两个16位定时器/计数器等功能。
2）片内集成4kb可编程闪烁存储器cy7c024-55axc支持**程序存储器锁定。（3）丰富强大的外部接口性能l29c520pc-1：32可编程i/o线，可编程串行通道，片内振荡器和时钟电路vcc：
供电电压。 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。
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