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一、设计要求
在单片机的功能下，利用LED数码管，蜂鸣器及轻触开关，设计了一个数字电子时钟。
（一）LED数码管能实时显示当前时、分、秒；
（二）LED数码管闪动做秒显示，并且无闪烁，能正确显示程序送显的数据；
（三）具有手动校时、校分功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到正确时间；
（四）具有整点报时的功能。
二、设计方案
该电路由键盘扫描模块，89C52主控模块，LED显示模块，发声模块组成。
键盘扫描模块由4个独立式键盘组成，主控模块由89C52单片机、复位及晶振模块组成，LED显示模块由一个4位7段数码管和一个2位7段数码管组成，发声模块由一个蜂鸣片组成。
三、硬件原理分析
（一）复位控制模版
通过轻触按钮S5使电路起到复位作用，在无按下按键时，电源Vcc对电容C3进行充电，按下按钮时，电容C3被短路，STC89C52芯片的9脚（RST）和电源Vcc直接连通，让RST得到高电平进行复位，使数码管回到初始状态，从而起到复位的功能。
（二）蜂鸣器控制模版
通过三极管放大驱动电路，从而可以让蜂鸣器发出声音，假如输出的电平为高时，那么三极管会导通，导通电流使得蜂鸣器发出声音，假如输出电平为低时，那么三极管会截止不工作，没有导通电流，故无声音。
（三）LED电路控制模版
LED显示器总共使用了一个8位I/O，LED数码管的位选线是由分别相互对应的P2.0-P2.5所控制，而将其相应的段选线并联在一起，由一个8位的I/O口控制，即P0口。LED七段显示器分别将七段显示译码器译码的时、分、秒输出状态显示。校时的电路用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。LED数码管由两位七段数码管和四位七段数码管构成六位七段数码管。
（四）时钟晶振电路模版
时钟晶振电路，晶振频率为11.0592MHz，接入芯片的18脚与19脚上，晶振与芯片间的连线越短越好，避免产生干扰现象。
（五）键盘控制电路模版
键盘控制电路，当松开按键S1时，P1.0口通过电阻接电源Vcc，P1.0口为高电平，当按下按键S1时，P1.0口接地，P1.0口为低电平。S1为校时校分键，S2为校时键，S3为校分键，S4为计时键。
四、软件的描述和设计的流程
（一）总述
显示的实现、秒脉冲信号的产生等方面都是软件设计的要点和注重点。延时法和定时中断法通常是秒脉冲信号的产生方法。
（二）主要模块的设计与描述
主模块的设计是最重要的。因为系统软件的主要框架就是主模块，也就是核心。一般使用的结构化程序设计使用自下而上和自上而下两种不同的方式。 “自上而下”法的核心合理与否直接关系到程序最终的功能的程度、多少和好坏。这就是主框架的构建。
（三）基本显示模块和显示电路设计
显示代码取得相应的短码是显示模块设计的重点，高精度的计时工具都使用了石英晶体振荡器，因此很稳定，显示模块译码电路代替了传统机械式转动，用LED显示器代替了传统指针显示进而显示时间，减小了计时时产生的误差，这种表可以具体的显示时、分、秒，很精确，还可以进行时、分、秒之间的校对，灵活性很好。
（四）时间设定模块设计
时间设定模块的设计要点是按键的去抖处理与“一键多态”的处理。即只涉及4个键完成了6位时间参数的设定。软件法去抖动的实质是软件延时，即检测到某一键状态变化后延时一段时间，再检测该按键的状态是否还保持着，如是则作为按键处理，否则，视为抖动，不予理睬。去抖中的延時时间大多为10毫秒，但是实际使用过程中都大于20毫秒，不然的话，每次都会按一次当成多次执行，进而影响程序的正常工作。 “一键多态”即多功能键的实现思想是，根据按键时刻的系统状态，决定按键采取何种动作，即何种功能。
五、调试过程中出现的问题及解决方法
（一）调试过程
1.脱机故障：使用万用表检测电路中个个器件的电源和每个引脚的连接是不是正确，在进行虚焊漏焊的排查。
2.上述无误后，接通电源，看一下电路的工作状态。若发现元器件等异常发热、冒烟的必须要立即断开电源，找出原因，设法排除，若电路工作状态正常，就可以进行正常的调试了。
（二）调试过程中出现的问题及解决方法
将完成的数字电子钟的程序下载到STC89C52芯片内，然后接入电源，数码管显示初始状态“00：00：00”，但当显示“08：45：00”时，喇叭没有发出声音，没有起到作息时间表的作用。
（三）解决方法：先检查了PNP（8550）是否损坏，与喇叭接入的线路是否出现问题，通过示波器观察没有错误，导致的原因是喇叭功率较大，三极管无法驱动喇叭。最后将喇叭换成蜂鸣器解决问题。
作者简介：
陈聪，男（1991--）浙江余姚人，作者学历：大学本科，作者专业：电子信息工程，作者研究方向：电子研究常用。
在单片机的功能下，利用LED数码管，蜂鸣器及轻触开关，设计了一个数字电子时钟。
（一）LED数码管能实时显示当前时、分、秒；
（二）LED数码管闪动做秒显示，并且无闪烁，能正确显示程序送显的数据；
（三）具有手动校时、校分功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到正确时间；
（四）具有整点报时的功能。
二、设计方案
该电路由键盘扫描模块，89C52主控模块，LED显示模块，发声模块组成。
键盘扫描模块由4个独立式键盘组成，主控模块由89C52单片机、复位及晶振模块组成，LED显示模块由一个4位7段数码管和一个2位7段数码管组成，发声模块由一个蜂鸣片组成。
三、硬件原理分析
（一）复位控制模版
通过轻触按钮S5使电路起到复位作用，在无按下按键时，电源Vcc对电容C3进行充电，按下按钮时，电容C3被短路，STC89C52芯片的9脚（RST）和电源Vcc直接连通，让RST得到高电平进行复位，使数码管回到初始状态，从而起到复位的功能。
（二）蜂鸣器控制模版
通过三极管放大驱动电路，从而可以让蜂鸣器发出声音，假如输出的电平为高时，那么三极管会导通，导通电流使得蜂鸣器发出声音，假如输出电平为低时，那么三极管会截止不工作，没有导通电流，故无声音。
（三）LED电路控制模版
LED显示器总共使用了一个8位I/O，LED数码管的位选线是由分别相互对应的P2.0-P2.5所控制，而将其相应的段选线并联在一起，由一个8位的I/O口控制，即P0口。LED七段显示器分别将七段显示译码器译码的时、分、秒输出状态显示。校时的电路用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。LED数码管由两位七段数码管和四位七段数码管构成六位七段数码管。
（四）时钟晶振电路模版
时钟晶振电路，晶振频率为11.0592MHz，接入芯片的18脚与19脚上，晶振与芯片间的连线越短越好，避免产生干扰现象。
（五）键盘控制电路模版
键盘控制电路，当松开按键S1时，P1.0口通过电阻接电源Vcc，P1.0口为高电平，当按下按键S1时，P1.0口接地，P1.0口为低电平。S1为校时校分键，S2为校时键，S3为校分键，S4为计时键。
四、软件的描述和设计的流程
（一）总述
显示的实现、秒脉冲信号的产生等方面都是软件设计的要点和注重点。延时法和定时中断法通常是秒脉冲信号的产生方法。
（二）主要模块的设计与描述
主模块的设计是最重要的。因为系统软件的主要框架就是主模块，也就是核心。一般使用的结构化程序设计使用自下而上和自上而下两种不同的方式。 “自上而下”法的核心合理与否直接关系到程序最终的功能的程度、多少和好坏。这就是主框架的构建。
（三）基本显示模块和显示电路设计
显示代码取得相应的短码是显示模块设计的重点，高精度的计时工具都使用了石英晶体振荡器，因此很稳定，显示模块译码电路代替了传统机械式转动，用LED显示器代替了传统指针显示进而显示时间，减小了计时时产生的误差，这种表可以具体的显示时、分、秒，很精确，还可以进行时、分、秒之间的校对，灵活性很好。
（四）时间设定模块设计
时间设定模块的设计要点是按键的去抖处理与“一键多态”的处理。即只涉及4个键完成了6位时间参数的设定。软件法去抖动的实质是软件延时，即检测到某一键状态变化后延时一段时间，再检测该按键的状态是否还保持着，如是则作为按键处理，否则，视为抖动，不予理睬。去抖中的延時时间大多为10毫秒，但是实际使用过程中都大于20毫秒，不然的话，每次都会按一次当成多次执行，进而影响程序的正常工作。 “一键多态”即多功能键的实现思想是，根据按键时刻的系统状态，决定按键采取何种动作，即何种功能。
五、调试过程中出现的问题及解决方法
（一）调试过程
1.脱机故障：使用万用表检测电路中个个器件的电源和每个引脚的连接是不是正确，在进行虚焊漏焊的排查。
2.上述无误后，接通电源，看一下电路的工作状态。若发现元器件等异常发热、冒烟的必须要立即断开电源，找出原因，设法排除，若电路工作状态正常，就可以进行正常的调试了。
（二）调试过程中出现的问题及解决方法
将完成的数字电子钟的程序下载到STC89C52芯片内，然后接入电源，数码管显示初始状态“00：00：00”，但当显示“08：45：00”时，喇叭没有发出声音，没有起到作息时间表的作用。
（三）解决方法：先检查了PNP（8550）是否损坏，与喇叭接入的线路是否出现问题，通过示波器观察没有错误，导致的原因是喇叭功率较大，三极管无法驱动喇叭。最后将喇叭换成蜂鸣器解决问题。
作者简介：
陈聪，男（1991--）浙江余姚人，作者学历：大学本科，作者专业：电子信息工程，作者研究方向：电子研究常用。