单片机应用系统设计：电脑钟开发

"泰山学院单片机实验第十章，主要介绍了如何设计和开发一个基于单片机的应用系统，特别是电脑钟的制作。内容包括设计要求、总体方案、硬件设计和软件设计，以及系统调试与运行。" 在单片机应用系统设计与开发中，本章节着重讲解了一个电脑钟的设计案例。设计要求包括以下几点： 1. 自动计时功能，通过6位LED显示器实时显示小时、分钟和秒。 2. 校准功能，允许用户通过0到9的数字键设定当前时间。 3. 定时起闹功能，能够设置定时提醒。 4. 时间精度要求，确保一天内时差不超过1秒钟。 在总体方案部分，提到了两种计时方案和两种键盘/显示方案： 1. 计时方案： - 方案一：采用实时时钟芯片，如DS1302或RTC，提供精确的时间基准。 - 方案二：通过软件编程实现计时，需要精确的定时中断来更新时间。 2. 键盘/显示方案： - 方案一：使用串口扩展，结合LED静态显示，简化接口，减少硬件复杂性。 - 方案二：通过8155芯片扩展，实现LED动态显示，提高显示效率。 硬件设计部分，电路原理图展示了单片机（如89C51）与外围设备的连接，包括： - 8155芯片用于扩展I/O口，支持键盘输入和LED显示。 - LED显示器连接到单片机的P0、P1、P2口，用于显示时间。 - 键盘接口可能通过74LS07等逻辑门电路处理。 - 其他接口如晶振（X1、X2）、复位（RESET）、中断（INT0、INT1）等。 软件设计通常会涉及以下几个方面： 1. 初始化程序：配置单片机的寄存器，设定时钟中断、键盘中断等。 2. 时间管理程序：负责计时和校准时钟。 3. 显示程序：根据当前时间更新LED显示器。 4. 键盘扫描程序：检测按键输入，处理校准和设定闹钟的指令。 5. 闹钟功能程序：设定和触发闹钟提醒。 最后，系统调试与运行阶段，需要进行硬件连线检查、软件代码调试，确保所有功能正常工作，并验证时间精度和稳定性。 这个实验不仅让学生掌握了单片机基本的硬件接口和软件编程，还锻炼了系统集成和实际应用能力。通过这样的实践，学生能够更好地理解单片机在实际应用中的工作原理和设计流程。