孙凤乾,郑太恒,刘海英,刘大鹏

齐鲁工业大学 (山东省科学院) 电气工程与自动化学院,济南 250353

数字时钟与机械时钟相比,有着定时准确、观察直观、成本低廉、使用寿命长等诸多优点[1]。进入21世纪以来,不断发展的高新技术带来了电子设备等领域更进一步的突破和发展。

目前主流的数字时钟设计,主要有通过小规模的集成电路实现计时效果、使用专用的电子钟芯片配合外围电路,或者用单片机作为主控制器实现等[2]。其中使用小规模的集成电路,在后续的功能扩展上困难且设计复杂。使用专用的电子钟芯片,不仅价格昂贵,而且维护困难。而使用单片机来完成,通过控制单片机定时计数器就可以达到时、分、秒的计数[3],不仅设计简单方便,而且编程控制灵活,成本也更低、且更易维护[4]。

单片机是当下主流的小型电子设备的核心,其自诞生以来便以体积小、面向控制、高性价比等优点在工控领域扮演着重要角色[5]。当前单片机正向着低噪声、高可靠性、大容量等方向发展并逐渐成为了研究的重点[6]。

在本次设计中,采用STC89C51系列单片机作为主控制器芯片,可以提升整体的计算性能和功能性,同时具备价格低廉、运算速度快、抗干扰能力强的优点[7]。采用内部实现的方式完成数字时钟的计时,设置了复位电路和外置的物理按键增加实用性,其中键盘是一组开关的组合,是单片机中最常见的输入设备之一[8]。最后采用数码管来实现时钟的时间效果显示,具备低功耗、寿命长、体积小、显示内容丰富、价格低、接口控制方便等优点[9]。……