【正文】 北京：電子工業(yè)出版社，2009[7] 焦素敏. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M], 2005 [8] 林立，張俊亮. 單片機(jī)原理及應(yīng)用：基于Proteus和Keil c（第二版）[M] .電子工業(yè)出版社, 2002[9] 馬斌，韓忠華，王長(zhǎng)濤. 單片機(jī)原理及應(yīng)用C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [M]. 北京：人民郵電出版社，2009[10] 彭小軍. 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘 [J]. 新余高專學(xué)報(bào)，2004，9[11] 胡長(zhǎng)勝. 單片機(jī)及應(yīng)用 [M]. 北京：高等教育出版社，2006[12] 朱宇光. 單片機(jī)應(yīng)用新技術(shù)教程 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2000[13] 譚浩強(qiáng)．C程序設(shè)計(jì)（第4版） [M]．北京：清華大學(xué)出版社，2012，7[14] 明日科技．C語(yǔ)言從入門(mén)到精通（實(shí)例版）[M]．清華大學(xué)出版社， 2012，9[15] 郭天祥．新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程入門(mén)提高開(kāi)發(fā)拓展全攻略[M]．中國(guó)水利水電出版社，2009[16] 蘇小紅，李東，王甜甜．C語(yǔ)言大學(xué)教程（第6版） [M]．電子工業(yè)出版社，2012，1[17] 王浩．C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)教程 [M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2011，1[18] 楊欣，王玉鳳．電子設(shè)計(jì)從零開(kāi)始（第2版） [M]．清華大學(xué)出版社，2010[19] 王東峰．單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用100例（第2版） [M]，電子工業(yè)出版社，2013[20] (英)高理顥 孫秀娟．Introductory Microcontroller Theory and Applications[M] ,石油大學(xué)出版社,2008[21] 韓建國(guó)，廖俊必，Guiyun Tiam(英國(guó)). Foundation and Application of Microcontroller[M],高等教育出版社 , 2004[22] . A First Book of ANSI C Fourth Edition[M],電子工業(yè)出版社,2012致謝能夠最終順利完成本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要感謝所有幫助和關(guān)心我的老師同學(xué)和朋友，沒(méi)有你們我就不可能完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要綜合應(yīng)用我們?cè)诖髮W(xué)里面所學(xué)知識(shí)，還需要學(xué)習(xí)鞏固其他的相關(guān)知識(shí)。此時(shí)按擊S2會(huì)從低位陸續(xù)顯示到高位，點(diǎn)擊S3則相應(yīng)位累加1，當(dāng)S2點(diǎn)擊了6次時(shí)就會(huì)在剛才所設(shè)定的時(shí)間開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，再次點(diǎn)擊S2就再次進(jìn)入到了調(diào)整功能，并且停止倒計(jì)時(shí)。7多功能數(shù)字電子鐘展示經(jīng)過(guò)辛苦的奮戰(zhàn)，經(jīng)過(guò)這段日子的努力，在朋友老師的幫助下，終于順利做出了電子鐘，下面讓我們來(lái)看一下實(shí)物展示： 電子鐘展示 數(shù)字鐘的元件經(jīng)過(guò)焊接，其他第一次焊接沒(méi)能實(shí)現(xiàn)想要的功能，其他也發(fā)現(xiàn)很多錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)檢查，多次排解，終于越來(lái)越好。電路的測(cè)試可以在Protues中找到豐富的想要的測(cè)試信號(hào)。 Proteus的貢獻(xiàn)Proteus的最大貢獻(xiàn)不僅是其擁有豐富的資源，更因?yàn)槠溥€具有軟件仿真的功能。能夠仿真51系列、PIC、ARM、AVR等廣泛運(yùn)用的單片機(jī)。它不僅擁有常見(jiàn)的同類(lèi)的EDA工具軟件一樣的仿真功能，還可以仿真單片機(jī)以及一些外圍器件。~，即對(duì)應(yīng)的端口是低電平時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)進(jìn)行正常情況下的時(shí)鐘顯示。 電源電路設(shè)計(jì)電源電路包括橋式整流器、變壓器、穩(wěn)壓器和電容。通過(guò)總線連接數(shù)碼管的數(shù)字輸入端，借助單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)位控制，還有循環(huán)掃描控制，根據(jù)人眼的視覺(jué)暫留原理，達(dá)到給人視覺(jué)數(shù)位數(shù)碼管是同時(shí)顯示的效果。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用了獨(dú)立式按鍵，用I/O口線直接構(gòu)成了單個(gè)按鍵電路，每一個(gè)按鍵分別占用了一條I/O口線，每一個(gè)按鍵的工作情況互不影響。只有RST引腳的高電平信號(hào)維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，才能保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位[5]。計(jì)數(shù)器的功能：當(dāng)點(diǎn)擊五次S1，顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變成00：00：00，冒號(hào)顯示長(zhǎng)滅狀態(tài)，點(diǎn)擊S2則計(jì)數(shù)器累加1，點(diǎn)擊S3則計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。鬧鐘的功能：點(diǎn)擊二下S1，顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變成22：10：00，冒號(hào)顯示長(zhǎng)亮狀態(tài)。數(shù)碼管的段碼每一個(gè)都經(jīng)由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口來(lái)做驅(qū)動(dòng)，或者利用如BCD碼通過(guò)二十進(jìn)制譯碼器來(lái)譯碼達(dá)到驅(qū)動(dòng)的為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)PN結(jié)加了反向電壓時(shí)，只有少數(shù)的載流子，數(shù)量太小難以注入，所以不會(huì)發(fā)光。程序計(jì)數(shù)器：其中存放了CPU執(zhí)行下一條指令的地址。有借位或進(jìn)位兩種，則Cy＝0,否則Cy＝1；在做布爾運(yùn)算時(shí)，Cy充當(dāng)布爾處理器[22]。 D6 D5內(nèi)部單元：運(yùn)算器：算術(shù)／邏輯部ALU：能夠進(jìn)行+、*、/ 的算術(shù)運(yùn)算和對(duì)布爾代數(shù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，程序狀態(tài)寄存器的一些位能受運(yùn)算結(jié)果的控制，這就能為轉(zhuǎn)移、判斷、十進(jìn)制是否出錯(cuò)和進(jìn)行修正等提供了依據(jù)[16] [17]。P2口：當(dāng)把P2口作為輸入口時(shí)，由于內(nèi)部據(jù)有上拉電阻，這時(shí)被外部信號(hào)拉低的那些引腳就會(huì)輸出一個(gè)電流（Iil）。一個(gè)更為廣泛的應(yīng)用前景等著單片機(jī)。從各個(gè)方面說(shuō)，MCS51都是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，時(shí)至今天，MCS51系列及其所有兼容的單片機(jī)依然是單片機(jī)應(yīng)用的主流產(chǎn)品[20] [21]。例如，生活中的全自動(dòng)洗衣機(jī)中需要用到的微控制器或者來(lái)電顯示電話和手機(jī)中那些配備有液晶驅(qū)動(dòng)器接口的專用單片機(jī)，這些就是專用單片機(jī)；特別是智能玩具、日常小家電領(lǐng)域需要的單片機(jī)，大多數(shù)是小封裝、外設(shè)接口相對(duì)集成度高、價(jià)格便宜的外圍器件，它們多半是專用單片機(jī)[20] [21]。單片機(jī)發(fā)展到這一新階段，標(biāo)志著單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域中扮演智能化控制工具的主角的地位不論是小到娛樂(lè)玩具、家電生產(chǎn)行業(yè)，還是大到車(chē)載、艦船智能機(jī)械的電子系統(tǒng)等領(lǐng)域，它的身影遍布計(jì)量測(cè)試、控制工業(yè)過(guò)程、機(jī)械電子技術(shù)、金融電子行業(yè)、辦公自動(dòng)化控制、商用電子行業(yè)、工業(yè)機(jī)器人、國(guó)家軍事和國(guó)家航空航天事業(yè)等領(lǐng)域。②完善的指令系統(tǒng)：具有強(qiáng)大的邏輯控制功能和位處理的功能，達(dá)到滿足工業(yè)控制和其他各方面的需要；功能單元的特殊功能寄存器SFR為集中管理[11]。當(dāng)今社會(huì)，單片機(jī)在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域都扮演著不可小覷的角色，不論是達(dá)到自導(dǎo)彈上面的導(dǎo)航裝置，能夠?qū)崟r(shí)控制和進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理的工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程，對(duì)飛機(jī)上復(fù)雜的儀表的控制，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)通訊，到日常生活使用的各類(lèi)智能IC卡，電子鐘、錄像機(jī)、風(fēng)扇、全自動(dòng)洗衣機(jī)等的控制，還是民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，程控玩具、幼童的電子寵物，自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人和智能儀表等各種智能機(jī)械等等都離不開(kāi)單片機(jī)，單片機(jī)的身影無(wú)處不在[11]。電子時(shí)鐘系統(tǒng)有時(shí)鐘電路，LED顯示電路，定時(shí)報(bào)警電路，按鍵調(diào)整電路。依據(jù)現(xiàn)今社會(huì)的實(shí)際需求情況，設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的多功能時(shí)鐘系統(tǒng)[5]，既有基本的時(shí)間功能，定時(shí)功能使其充當(dāng)鬧鈴，甚至擴(kuò)展為對(duì)家電等電氣產(chǎn)品的定時(shí)自動(dòng)控制，豐富利用空間，方便生活。不論是日常起居生活還是各類(lèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到需要實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)間和提醒時(shí)間等多種功能的要求。由此我們可以得出結(jié)論，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，完善以及發(fā)展數(shù)字電子鐘有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。不僅可以滿足各種所需的要求，而且還有擴(kuò)展其他各種功能，有著不可估量的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在石英鐘機(jī)芯生產(chǎn)主要活躍于福建、番禺、廣東東莞；機(jī)械鐘表機(jī)芯生產(chǎn)主要分布在上海、山東等地。談起時(shí)鐘大家無(wú)不知曉，它讓我們知道每天的各個(gè)時(shí)間，記錄我們的每時(shí)每分每秒，我們的生活、工作、休閑等等都離不開(kāi)它。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的測(cè)試，一只精密的石英鐘表，計(jì)時(shí)365天的時(shí)間誤差僅為35秒，十分精準(zhǔn)。到了唐代，公元725年間梁令瓚和張遂（又稱一行），創(chuàng)造了一個(gè)水運(yùn)渾天銅儀，水運(yùn)渾天銅儀不僅能演示天球和日、月的運(yùn)動(dòng)軌跡，而且上面做了兩個(gè)木人，這兩個(gè)木人能夠按時(shí)打鐘，按時(shí)擊鼓。本畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)51系列單片機(jī)AT89C2051來(lái)設(shè)計(jì)多功能數(shù)字電子時(shí)鐘，編程用C語(yǔ)言，能夠?qū)崿F(xiàn)秒，分，小時(shí)和日，月，年的準(zhǔn)確顯示、定時(shí)鬧鐘等功能。校時(shí)，定時(shí)，鬧鐘，倒計(jì)時(shí)等功能利用鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)。公元130年的東漢時(shí)期張衡制作出了水云渾天儀，水云渾天儀的動(dòng)力來(lái)著落水，是觀測(cè)天象的最早機(jī)械計(jì)時(shí)器，為機(jī)械天文鐘的鼻祖。經(jīng)研究，科學(xué)家用電子鐘和以石英晶體制成的振蕩計(jì)時(shí)器成功制成了石英鐘。鐘表作為一種計(jì)時(shí)器具，它的出現(xiàn)創(chuàng)造了時(shí)間計(jì)量新的里程碑。到了最近的十余年，通過(guò)自主研發(fā)，對(duì)新技術(shù)的投資與發(fā)展機(jī)芯質(zhì)量的穩(wěn)定性、實(shí)用性等各方面都有了提高，對(duì)手機(jī)表機(jī)芯研制與開(kāi)發(fā)成了新的主流方向。 研究背景本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的多功能數(shù)字電子鐘的核心是采用目前應(yīng)用最為普遍的51系列單片機(jī)[1] [2]，加上配置了外圍設(shè)備，從而組成了一個(gè)可編程的定時(shí)和計(jì)時(shí)的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是可靠性高，體積小，功能多等。鐘表的數(shù)字化在為我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利的同時(shí)，已經(jīng)不僅局限于原先的報(bào)時(shí)功能，它的功能越來(lái)越多，越來(lái)越人性化，為人類(lèi)的生活貢獻(xiàn)出自己的力量，例如定時(shí)自動(dòng)提醒、定時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)、定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉開(kāi)關(guān)、時(shí)間程序按時(shí)自動(dòng)控制、自動(dòng)按時(shí)通斷動(dòng)力設(shè)備、以及其他各類(lèi)定時(shí)電路及電氣的自動(dòng)啟用等，以上所述都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。在這里可以選用數(shù)碼管顯示技術(shù)或者液晶顯示技術(shù)其中一種作為輸出設(shè)備顯示器。隨著單片機(jī)的普遍運(yùn)用，各種功能的電子產(chǎn)品的出現(xiàn)不僅解決了各種問(wèn)題，減輕了人的勞動(dòng)，大大拓展了數(shù)字化的范圍，促進(jìn)了數(shù)字化在家庭中的發(fā)展進(jìn)程。 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容多功能數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)是利用電子技術(shù)設(shè)計(jì)出一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，數(shù)字鐘可以將“時(shí)”、”分”、“秒”顯示給人的計(jì)算時(shí)間的裝置[6]。單片機(jī)是把中央處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、多種I/O口和中斷系統(tǒng)等運(yùn)用超大規(guī)模的集成電路的技術(shù)集成在一塊硅片上，構(gòu)成了一個(gè)小而功能完善的小計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集成電路芯片[8] [9] [10]。它主要在如下幾個(gè)方面奠定了如今通用總線型單片機(jī)典型的結(jié)構(gòu)體系：①完善的總線結(jié)構(gòu)：串行總線：通信總線，擴(kuò)展總線；并行總線：8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線以及相應(yīng)的控制總線，兩個(gè)獨(dú)立的地址空間。d)提供OTP的供應(yīng)狀態(tài)，可以運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)大規(guī)模批量生產(chǎn)。比如，80C51屬于通用型單片機(jī)，因?yàn)樗⒎菫榱四骋环N專門(mén)用途而專門(mén)設(shè)計(jì)的單片機(jī)；而專用型單片機(jī)是針對(duì)一個(gè)特定產(chǎn)品或某一類(lèi)產(chǎn)品特定的需要而設(shè)計(jì)、最后生產(chǎn)出來(lái)的單片機(jī)。 1980年由美國(guó)的INTE公司推出的MCS51系列單片機(jī)，對(duì)比于MCS48單片機(jī)，功能更加強(qiáng)大，擁有先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，在本來(lái)的基礎(chǔ)上也增添了更多的電路單元和系統(tǒng)指令,指令數(shù)達(dá)到了111條?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，隨著各種電子產(chǎn)品的發(fā)展，性能強(qiáng)大、功能多、低電壓、高速度、存儲(chǔ)器容量大、功耗低的單片機(jī)將會(huì)出現(xiàn)在我們面前。當(dāng)對(duì)端口寫(xiě)1時(shí)，經(jīng)由內(nèi)部的上拉電阻就已經(jīng)把端口拉到了高電位，此時(shí)可作為輸入口[12]。另外P3口作輸入口時(shí)，由于內(nèi)部具有上拉電阻，這時(shí)被外部信號(hào)拉低的那些引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（Iil）。 D7 RS1 RS0 OV — PCy：進(jìn)位是標(biāo)志?！酒瑑?nèi)工作寄存器組】RSRS0與片內(nèi)工作寄存器組的對(duì)應(yīng)關(guān)系【21個(gè)特殊功能寄存器SFR】控制器：指令寄存器IR和指令譯碼器。特殊提醒的是在這128個(gè)儲(chǔ)存單元構(gòu)成的SFR塊中，那些未被占用的單元不能使用！【SER塊中具有位尋址功能寄存器的位地址】【存儲(chǔ)器】數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（即RAM）MCS51系列可分3部分，有128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： LED顯示模塊研究表面有部分的半導(dǎo)體材料，注入到PN結(jié)構(gòu)中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子會(huì)產(chǎn)生復(fù)合，并以發(fā)光的形式釋放出能量，這樣就把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。1)靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)又稱直流驅(qū)動(dòng)。校時(shí)的功能：點(diǎn)按一下S1，那么當(dāng)前時(shí)間和冒號(hào)轉(zhuǎn)變成閃爍狀態(tài)，點(diǎn)按下S2則小時(shí)位會(huì)累加1，點(diǎn)按S3則分鐘位會(huì)累加1，其中秒時(shí)不能調(diào)。點(diǎn)擊S2會(huì)開(kāi)始進(jìn)行秒表計(jì)時(shí)，再次點(diǎn)擊S2就會(huì)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)點(diǎn)擊S3則秒表清零。上電復(fù)位是指給系統(tǒng)上電的時(shí)候，復(fù)位電路通過(guò)電容會(huì)給RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，電容充電時(shí)間影響RST引腳復(fù)位的高電平能夠維持的時(shí)間，復(fù)位信號(hào)伴隨VCC對(duì)電容的充電過(guò)程而變化。所以一般需要采取延時(shí)或者其他措施消除抖動(dòng)，杜絕CPU屢次處理按鍵的同一次閉合。 顯示控制電路我們采用的是LED共陽(yáng)極顯示屏，當(dāng)我們給相應(yīng)的數(shù)碼管高電平時(shí)，相應(yīng)的數(shù)碼管就會(huì)發(fā)亮。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的八個(gè)數(shù)碼管都采用了動(dòng)態(tài)顯示方式來(lái)顯示時(shí)間。 調(diào)時(shí)功能本設(shè)計(jì)有三個(gè)按鍵，系統(tǒng)就進(jìn)入調(diào)整的狀態(tài)；，系統(tǒng)則進(jìn)入相應(yīng)的操作；，系統(tǒng)則進(jìn)入相應(yīng)操作。6電路仿真 Proteus軟件簡(jiǎn)介Protues軟件是一款廣泛運(yùn)用的EDA工具軟件由英國(guó)的公司Labcenter electronics出版。用戶能夠?qū)崟r(shí)采用RAM，ROM，LED，LCD，鍵盤(pán)， AD/DA，部分IIC器件，部分SPI器件等； （2）仿真處理器和外圍電路。 4）實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)原理圖達(dá)到PCB的快捷通道：完成原理圖設(shè)計(jì)后，能夠一鍵進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中，完美實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)；擁有自動(dòng)布局/布線的功能：擁有自動(dòng)布局和人工布局相關(guān)器件；能夠無(wú)網(wǎng)格的自動(dòng)布線或者人工布線；能夠進(jìn)行引腳交換和門(mén)交換實(shí)現(xiàn)了PCB合理設(shè)計(jì)； PCB設(shè)計(jì)功能完善：能夠設(shè)計(jì)2個(gè)絲印層，含板邊的4個(gè)機(jī)械層，銅箔層16個(gè)，用戶能夠靈活設(shè)置布線的策略，對(duì)自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行檢查，預(yù)覽3D可視化；能夠多種格式輸出：有多種格式的文件輸出供選擇，Gerber文件能夠?qū)牖蛘邔?dǎo)出，能夠跟其它PCB的設(shè)計(jì)工具互轉(zhuǎn)及設(shè)計(jì)和加工PCB板。 （4）Protues擁有非常豐富的調(diào)試手段。 本章小結(jié)通過(guò)學(xué)習(xí)和使用Protues軟件，利用了其強(qiáng)大的仿真功能，強(qiáng)大的元件庫(kù)，我們最終得到能夠滿足功能要求的多功能數(shù)字電子鐘的程序。 鬧鐘功能（一） 鬧鐘功能（二）倒計(jì)時(shí)功能展示圖，點(diǎn)按三下S1，顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變成0，冒號(hào)變成了長(zhǎng)滅狀態(tài)。（5）學(xué)習(xí)仿真軟件，整理修改得到滿足本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的程序，購(gòu)買(mǎi)相關(guān)零件，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)作品。（3）外觀設(shè)計(jì)讓電子鐘更加美觀，時(shí)尚。 if(count_count=2){ count_coun