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1、利用一片20引脚单片机设计的极简电子钟电路一片20引脚的单片机AT89C2051为电子钟主体，其显示数据从P1口分时输出，P3.03.3则输出对应的位选通信号。由于LED数码管点亮时耗电较大，故使用了四只PNP型晶体管VT1VT4进行放大。本来还有一种更简的设计方案（见图2），可省去VT1VT4及R1R4八个元件，但这种设计由于单片机输出口的灌入电流有限（约20mA），数码管亮度较暗而不向读者介绍，除非你采用了高亮度的发光数码管。P3.4、P3.5、3.7外接了三个轻触式按键，这里我们分别命名为：模式设定键set（P3.4）、时调整键hour（P3.5）、分调整键min（P3.7）。C1、R1
2、3组成上电复位电路。VT5及蜂鸣器Bz为闹时讯响电路。三端稳压器7805输出的5V电压供整个系统工作。此电子钟可与任何920V/100mA的交直流电源适配器配合工作，适应性强。电子钟功能1.走时：通过模式设定键set选择为走时，U1、U2显示小时，U3、U4显示分。U2的小数点为秒点，每秒闪烁一次。2.走时调整：通过模式设定键set选择为走时调整，按下hour键对U1、U2的走时时显示进行调整（每0.2秒递加1）。按下min键对U3、U4的走时分显示进行调整（每0.2秒递加1）。3.闹时调整：通过模式设定键set选择为闹时调整，按下hour键对U1、U2的闹时时显示进行调整（每0.2秒递加1）
3、。按下min键对U3、U4的闹时分显示进行调整（每0.2秒递加1）。4.闹时启/停设定：通过模式设定键set选择为闹时启/停设定，按下min键U3的小数点点亮，闹时功能启动；按下hour键U3的小数点熄灭，闹时功能关停。由于电路设计得极其简单，因此丰富的功能只能由软件完成，这里软件设计成为了关键。下面介绍软件设计要点。图3为主程序状态流程。运行时建立的主要状态标志如下：flag-掉电标志。掉电后，flag内为一随机数；重新设定时间后flag内写入标志数55H.set-工作模式设定标志。hour-走时时单元。min-走时分单元。sec-走时秒单元。dEDA-走时5mS计数单元t_hour-闹时时
4、单元。t_min-闹时分单元。d_05s-0.5秒位标志。每秒钟的前0.5秒置1，后0.5秒置0，以使秒点闪烁。o_f-闹时启/停位标志。闹时启动置1，闹时关停置0.另外将定时器T0设定为5mS的定时中断。这里晶振频率为12MHz，因此5mS的初值为-5000，但实际上程序还要作其它运算，使得时间偏长，经调整为-4800后试验刚好。计时单元deda每次中断均加1.走时函数判断deda=200时即令秒单元sec加1.同理秒单元sec满60后令分单元min加1.分单元min满60后令时单元hour加1.时单元hour满24后清0.上电后，首先进行初始化，对各状态标志、输入输出口及定时器T0进行初始
5、化工作，以适应后面程序的要求。随后程序判断有无set键按下，如按下，则set键值从0起加1.set键值只能从0加到3，然后又回到0.接下来，根据键值进行散转。若set=0，运行走时程序；若set=1，进入调整闹时时间程序；若set=2，进入调整走时时间程序；若set=3，显示已调好的闹时时间，同时进入启/停闹时程序。散转完后，进行判断掉电标志flag是否等于55H.若不等，说明刚开机上电或运行过程中掉过电，这时四个数码管以1Hz的频率闪烁四个8字，提示时间不准；若相等，说明未掉电，RAM区内容未变化，时间准确。再下来程序又转回到初始化之后进行循环运行。由于使用了四只数码管密集排列，因此只能采用
6、双面印刷板设计，图4、5分别为正面（元件面）、反面的印板图。尺寸3000milx4000mil（7.62cmx10.16cm）。图6为计算机输出的三维仿真印制板。元件选用为了走时准确，晶振X最好选用温漂小的。四个数码管U1U4可选用发绿光的，这样光泽较柔和。蜂鸣器Bz要购买绕线型的电动式蜂鸣器（市场上有一种加电压即工作的蜂鸣器这里不适用），因驱动信号为脉冲信号。其它元件一般无特殊要求。使用方法上电后，四个LED数码管闪烁四个8字。按一下set键，闪烁现象消失（此时set=1），U1的小数点亮，说明此刻可以调整闹时时间。按下hour键，U1、U2作加法；按下min键，U3、U4作加法。这些调整好
7、的数据被同时送入RAM区的闹时记忆时单元t_hour和闹时记忆分单元t_min.再按一下set键，set=2，U2的小数点亮，此刻可以调整走时时间。按下hour键，U1、U2作加法；按下min键，U3、U4作加法。这些调整好的数据也被同步送入RAM区的时记忆单元hour和分记忆单元min.再按一下set键，set=3，显示刚才调整的闹时时间，此刻可以选择启动/关停闹时。按下min键，o_f位标志置1，U3的小数点亮，闹时启动；按下hour键，o_f位标志置0，U3的小数点灭，闹时关闭。若再按一下set键，set=0，电路进入走时状态，U1、U2显示小时，U3、U4显示分。U2的小数点作秒点闪烁
8、。在闹时启动的情况下，走时到达设定闹时，则蜂鸣器Bz鸣响一分钟进行提醒。附：用C51编写的源程序清单（已由实验板运行通过）#include /*包含器件配置文件*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned intchar DATA_7SEG10=0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，0x82，0xF8，0x80，0x90，;/*09的数码管段码*/uchar hour=0，min=0，sec=0; /*时、分、秒单元清零*/uchar deda=0; /*5mS计数单元清零*/uchar t_hour=0，t_min
9、=0; /*闹时时、分单元清零*/bit d_05s=0; /*0.5秒标志*/bit o_f=0; /*闹时启/停标志*/uchar set=0; /*模式设定标志*/uchar m=0;uchar flag=0; /*RAM掉电标志*/void delay（uint k）； /*延时子函数*/void conv（）； /*走时单元转换*/void p_out（）； /*判别闹时到否子函数*/void dirve（）； /*走时时间输出驱动子函数*/void t_dirve（）； /*闹时时间输出驱动子函数*/*闹时启/停子函数*/void TIme1_of（）uchar m;if（P3_7
10、=0）delay（1）；if（P3_7=0）o_f=1;for（m=0;m30;m+）t_dirve（）；P1=DATA_7SEGt_min/10;P3=0xfd;delay（1）；if（P3_1=0）if（o_f=1）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；if（P3_5=0）delay（1）；if（P3_5=0） o_f=0;for（m=0;m30;m+）t_dirve（）；P1=DATA_7SEGt_min/10;P3=0xfd;delay（1）；if（P3_1=0）if（o_f=1）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；/*走时函数*/void TIm
11、e（）conv（）； /*走时单元转换*/dirve（）； /*走时时间输出驱动子函数*/p_out（）； /*判别闹时到否子函数*/*定时器T0 5mS初始化*/void init_TImer（）TMOD=0x01;TH0=-（4800/256）；TL0=-（4800%256）；IE=0x82;TR0=1;/*扫描按键子函数*/void sCAN_key（）delay（1）；if（P3_4=0）set+;if（set=4）set=0;if（set=1）flag=0x55;F0:if（P3_4=0）goto F0; /*按键未释放，在此等候*/*延时子函数*/void delay（uint k
12、）uint i，j;for（i=0;ifor（j=0;j121;j+）;/*5mS定时中断服务子函数*/void zd（void） interrupt 1TH0=-（4800/256）；TL0=-（4800%256）；deda+;/*调整走时时间*/void TIme_adj（）uchar m;if（P3_5=0）delay（1）；if（P3_5=0）hour+;if（hour=24）hour=0;for（m=0;m30;m+）dirve（）；if（P3_2=0）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；if（P3_7=0）delay（1）；if（P3_7=0）min+;if（m
13、in=60）min=0;for（m=0;m30;m+）dirve（）；if（P3_2=0）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；/*调整闹时时间*/void time1_adj（）uchar m;if（P3_5=0）delay（1）；if（P3_5=0）t_hour+;if（t_hour=24）t_hour=0;for（m=0;m30;m+）t_dirve（）；if（P3_7=0）delay（1）；if（P3_7=0）t_min+;if（t_min=60）t_min=0;for（m=0;m30;m+）t_dirve（）；/*时、分、秒单元及走时单元转换*/void conv（
14、）if（deda=100）d_05s=0;else d_05s=1;if（deda=200）sec+;deda=0;if（sec=60）min+;sec=0;if（min=60）hour+;min=0;if（hour=24）hour=0;/*走时时间输出驱动子函数*/void dirve（）P1=DATA_7SEGhour/10;P3=0xf7;delay（1）；P1=DATA_7SEGhour%10;P3=0xfb;delay（1）；if（d_05s=1）if（P3_2=0）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；P1=DATA_7SEGmin/10;P3=0xfd;dela
15、y（1）；if（o_f=1）if（P3_1=0）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；P1=DATA_7SEGmin%10;P3=0xfe;delay（1）；/*闹时时间输出驱动子函数*/void t_dirve（）P1=DATA_7SEGt_hour/10;P3=0xf7;delay（1）；if（P3_3=0）P1_7=0;else P1_7=1;delay（1）；P1=DATA_7SEGt_hour%10;P3=0xfb;delay（1）；P1=DATA_7SEGt_min/10;P3=0xfd;delay（1）；P1=DATA_7SEGt_min%10;P3=0xfe;
16、delay（1）；/*判别闹时到否子函数*/void p_out（）if（o_f=1）if（t_hour=hour）if（t_min=min）if（P3_0=0）P1_7=0;delay（1）；else P1_7=1;/*主函数*/void main（）init_timer（）； /*定时器T0初始化*/while（1） /*无限循环*/if（P3_4=0）scan_key（）； /*有按键，调用键扫描子函数*/switch（set） /*根据set键值散转*/case 0:time（）；break; /*走时时间程序*/case 1:time1_adj（）；break; /*闹时时间调整*/case 2:time_adj（）；break; /*走时时间调整*/case 3:time1_of（）；break; /*启/停闹时*/default:break; /*其它退出*/if（flag！=0x55） /*判断掉电标志*/for（m=0;m100;m+） /*点亮四个8字400mS*/P1=0x80;P3=0xf7;delay（1）；P1=0x80;P3=0xfb;delay（1）；P1=0x80;P3=0xfd;delay（1）；P1=0x80;P3=0xfe;delay（1）；P1=0xff;P3=0xff;delay（400）； /*熄灭四个8字400mS*/