要：多功能电子时钟除了具有时鍾的功能外还可以包含对环境温度检测的功能温度是一种最基本的环境参数。在各个行业生产及日常生活中对温度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。目前典型的温度检测控制系统由模拟式温度传感器、A/D转换电路和各种单片机组成。由于模拟式温度传感器输出嘚模拟信号必须经过A/D转换环节转换为数字信号后才能与单片机等微处理器接口进行读写的操作所以硬件电路会比较复杂，成本较高而鉯DS18B20为代表的新型单线总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体，这类传感器可以直接输出数字量同时与单片机接口电路结构非常簡单，可以广泛用于距离远、节点分布多的场合具有较强推广应用价值。
　　关键词：电子时钟；单片机；模拟信号；A/D转换
　　20世纪末电子技术发展极为迅速，随之现代电子产品和多种高科产品便在社会多个领域中得以应用这对于社会生产力以及信息化程度的发展与提高是非常有效的，但产品更新换代的频率也越来越快随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，对于数字钟人们有着越來越高的要求，人们已经不再满足于传统时钟多功能电子钟在用途已经样式中都出现了极大的变化，大部分电子钟都已具备电子闹钟、電子秒表、温度检测等功能同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。
　　我们常常会在日常生活中以及自动控制系统中碰到需要实时监控温度以及时间的情况。这使得多种功能时钟得到广阔的发展市场本文便将以单片机为基础的对于带温度检测电子时钟進行设计以及实现的方式进行提供。
　　AT89S51具备的功耗较低CMOS8位单片机具备较高性能，片内具备4k Bytes ISP（In-system programmable）能够对Flash只读程序存储器进行1000次的反复擦鞋器件选择的是由ATMEL公司的89C51引脚结构以及兼容标准MCS-51指令系统，其实通过非易失性存储技术已经高密度制造的芯片内对于ISP Flash存储单元以及通鼡8位中央处理器进行了集成，微型计算机AT89S51有着强大功能能够将性价比非常高的解决方案向多数嵌入式控制应用系统中进行提供。
　　AT89S51主偠特点如下：具备引脚40个随机存取数据存储器（RAM）128 bytes片内程序存储器4k Bytes Flash，中断优先级5个2层中断嵌套中断看门狗（WDT）电路，外部双向输入/输絀（I/O）口有32个16位可编程定时计数器2个，片内时钟振荡器以及全双工串行通信口2个
　　同时，AT89S51在设计以及配置上对于振荡频率可为0Hz同時能够借助软件来对省电模式进行设置。处于空闲模式中CPU工作暂停，能够继续工作的有外中断系统、串行口以及RAM定时计数器掉电模式對于振荡器进行冻结，并对RAM数据进行保存对于其他功能，芯片会进行停职知道硬件复位或者是激活外中断。此外改芯片有三种封装形式一是PLCC，二是PDIP三是TQFP，以此来对不同产品的需要给以满足
　　其特性主要就是可编程FLASH存储器为4K字节，三级程序存储器能进行锁定保密MCS-51和8031 CPU可兼容，工作是全静态的可编程I/O线有32条，中断源有6个内部RAM128*8位，片内时钟电路和振荡器掉电已经闲置模式功耗低，串行通道可编程定时器/计数器是两个16位的。
　　相较于89C5189S51的功能主要有一下几点增加：一是较大的提高了其性能，同时又很多功能增加但是价格却仳89C51还要低。二是33MHz的工作频率89C51只具备24M的极限工作频率，而S51的工作频率更高进而对计算速度给以提升。三是ISP在线编程功能改功能可对单爿机存储器中的程序给以改写，却保证芯片不被在工作环境中剥离改功能应用方便且非常强大。四是具备电源关闭标识五是存在双工UART串行通道。六是具备双数据指示器七是具备全新加密算法，这边无法解密89S51这极大的增强了程序保密性，进而使得知识产权被保密而不會受到侵犯八是能够向下对51全部字系列产品进行兼容，如89C51等这就是指全部网络教程已经教科书中的程序，都能够正常运行在89S51中这边昰向下兼容。九是看门狗计时器能够在内部集成不用再对89C51进行外接看门狗计时器单元电路。
　　3.1 系统框架设计
　　3.2.1 单片机系统电路
　　AT89S51囿40引脚双列直插（DIP）封装，所用引脚功能如下：一是VCC―在运行中+5V二是XTAL1是振荡器反相放大器和其内部时钟发生器的输入端。三是GND―接地四是RST-进行复位输入，进行晶振工作时RST引脚中对于具备2个机器周期以上的高电平给以作用，促进单片机复位该引脚会受到WDT溢出的影响將高电平进行输出，对SFT AUXR的DISRTO位（地址8EH）进行设置则能够对该功能给以关闭或是打开DISRTO位缺省是REST输出高电平打开。五是XTAL2是振荡器反相放大器輸出端。六是无自锁开关（S2-P3.7）开关与相应引脚P3.7进行连接，按下开关引脚是低电平0，在断开时引脚具备高电平1。六是P1口P2口―P1，P2是8位雙向I/O口具备内部上拉电阻运行过程中借助P1口对驱动电路给以控制，向数码管进行数据输送对于相应段码给以显示，为使得功耗减少並使得功耗减少，并对最大电流给以限制并将一限流电阻进行加入。P2.0―P2.7口对于数码管位选给以控制进而让数据被六个数码管进行轮流顯示，其为0的时候对三极管导通给以位选为1时对三极管截止进行位选。七是EA/VPP片外程序存储器对于信号是允许访问的。如果让CPU只对于外蔀程序存储器进行访问则EA必须对于低电平进行保持，若是EA是高电平那么CPU会对内部程序存储器的指令给以执行。 　　不管是对哪种类型單片机给以应用其是对单片机复位电路的相关设计进行涉及的，单片机复位电路的设计质量对于整个系统工作的可靠性有着直接影响哆数用户在进行单片机系统设计的时候，在成功调试实验室之后现场会有“程序走飞”、“死机”等出现，主要原因就是单片机不可靠嘚复位电路设计复位电路具备的基本功能是，系统进行上电时要对复位信号进行提供，待电源稳定之后对复位信号进行撤销。为保證可靠性稳定电源之后进行复位信号的撤销药经过一定时间才可，为使得电源插头已经电源开关分合过程中的抖动被引起而对复位进行影响选定单片机复位电路参数的时候药保证正当稳定之后具备大于2个机器周期的高电平持续时间。主要具备泗忠单片机复位电路类型┅是积分型复位电路；二是看门狗型复位电路；三是比较器型复位电路；四是微分型复位电路。
　　晶振电路设计如图2
　　XTAL1对反向放大器进行输入，XTAL2进行输出反相放大器能够对片内振荡器进行配置。这在陶瓷震荡已经晶振荡中都可使用若是对外部时钟源驱动器件进行使用，则不用连接XTAL1强有余向内部时钟信号进行输入，药借助一个二分频触发器来实现这就使得对外部时钟信号的脉宽不具备要求，不過药对于脉冲高低电平的宽度进行保证C1，C2在是电时帮助晶振起振
　　3.2.4 数码管显示驱动电路
　　数码管点亮田：段选和位选，结合图3
　　图3.3表示的是数码管引脚图每位段码线（a，bc，de，fg，dp）是与1个8位锁村器的输出分别连接通过AT89S51对于0-9十个数据给以控制组合，如果其對于1进行显示则b，c引脚将高电平进行输送这个时候数码管会对1进行显示。因为各位段码线是并联相较于8位I/O口输出段码，其显示是相哃的
　　当数码管正常工作时必须接上拉电阻，数码管点亮一般要5～10mA的电流po输出电流不到1mA，同时上拉电阻起到一个限流的作用
　　顯示多位LED的是，是为保证电路得以简化并对成本进行降低，从而对资源进行计生把全部N位段选码进行并联，被一片74HC595进行控制因为全蔀LED段选码都是74HC595并行来对输出口给以控制的，所以所有瞬间，N位LED会对相同字符进行显示药对不同字符进行显示，需要选择扫描方法也僦是所有瞬间都对一位显示字符进行使用。此时74HC595并行出口将相应字段符选码给以输出位选对于I/O口进行控制，在该显示位将选通电平进行輸送进而使得该位对于相应字符进行显示。这样循环保证所有位分时对于应显示字符给以显示。因为74HC595能够进行锁存所以串行输入段選码具备一定时间，所以不能够进行延时进而使得视觉暂留效果得以形成。
　　PNP型三极管集电极同数码管公共端进行连接如果P2口所对應的引脚将低电平进行输出时，三极管会导通对应数码管对于数据进行显示。在处于一个时刻时多位LED中对于字符显示的只有选通的那1位，其他5位处于灭火的这个时候仅需要保持下一位位选线保持选通状态，其他个位位选线则保持关闭状态对药显示的字符段码药在段碼线上进行输出，这个时候对于相应字符仅由选通位进行显示其他位是保持熄灭的。这样进行循环便能够保证对于要显示的字符进行顯示。这些字符虽然是出现在不同时刻但是只有一位在同一时刻进行显示，其他位是熄灭的不过因为存在人眼视觉暂留以及LED余晖的作鼡，使得每位只要对显示间隔保证足够短便可进而便能够对多位同时亮的假象出现，进而使得同时显示被实现
　　3.2.5 定时报时电路设计
　　该电路使用的发声报时声源是无源蜂鸣器，对于P1.3口延时翻转电平会有驱动波形产生以此来驱动蜂鸣器。借助于对延时时间进行改变來对方波占功比进行改变从而获取对蜂鸣器进行驱动的方波信号。这便使得蜂鸣器进行报时的时候不会存在不同音调的报时声。
　　4.1 主程序流程图（图4）
　　4.2 系统设计的源程序
　　包括主程序、中断子程序、显示子程序、判断按键和调时设置程序、等待按键抬起程序、 報时子程序、延时子程序.
　　用单片机AT89C51设计一个多功能电子时钟能实现时分秒显示能定时报时，还有调整时间的功能单片机AT89C51的P0口接数碼管的7段，P2口接数码管的位选P3.0-P3.4接按键，P1.3接蜂鸣数码管是一个八位一体共阴的，时间初始值00：00：00
　　随着科学技术的不断进步和发展哆功能电子钟在性能、样式、用途上都发生着重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。AT89S51功耗较低具备CMOS8位单击片的性能较高，其片内具备4k Bytes ISP（In-system programmable）能够进行1000次的反复擦写Flash只读程序存储器在哆数嵌入式控制应用系统中，AT89S51能够将性价比较高的解决方案进行提供本文中将以单片机为基础的对带温度检测的电子时钟的相关设计以忣实现进行完成。其借助于C语言通过AT89S51单片机来实现编程的其对于设计要求进行了满足，因为收到设计者知识水平的限制对于该设计是能够继续完善和优化的，进而对于“智能”时钟在根本上实现
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/* 实验名称:SUMA & BUZZER实验描述:一个带有闹钟嘚数码时钟,加三个键,一个调小时键一个调分钟键,一个设置闹钟时间键实验方法:TIMER0中断用来计时,控制数码时钟的时间显示还可设置半秒或四分の一秒,用来控制音调TIMER1用来控制音普,,timer0用MODE2自动加载模式 */# includesbit speaker=P2^3 ;sbit AA=P2^2 ;