数字钟是人们日常生活中常见的电子产品，具有精度高、功耗低、运行稳定、携带方便等特点。数字显示“时、分、秒”的数字钟，广泛应用于诸多场合，也是单片机课程中重要的项目训练。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，4k字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，具备两个16位定时/计数器。本设计利用单片机STC89C52 的定时器实现时钟的运行，“时、分、秒”用数码管显示，利用4*4矩阵键盘外部修改时间。大多数的数字钟采用独立键盘，递增或递减式调整时间。本文采用程序调整时部、分部、秒部，数字键0-9直接调节时间，使用起来十分方便。热气球

1 硬件系统

本设计方案是利用单片机内部16位的定时/计数器进行中断定时， 配合软件程序实现24小时制计时功能。上电后系统自动进入时间显示， 从初始值（由程序设定）开始计时，可以用4×4矩阵键盘设置初始值或修改时间。如图1所示，数字钟的硬件电路图。

1.1 单片机最小系统

本次设计的数字钟，采用AT89C51单片机，XTAL1和XTAL2引脚之间接一个12MHz的晶振和两个33pF的电容。第9引脚接复位电路，第20引脚接地，第31引脚、40引脚接电源，组成了单片机最小系统。

1.2 数码管

数码管是最常用的显示器件，分为静态显示和动态显示。动态显示就是将所有数码管的段选线并联在一起，通过控制位选信号来控制数码管的点亮。轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。在proteus仿真中选择六个共阳数码管合一的模块7SEG-MPX6-CA-BLUE，123456表示位选的管脚，接P2口；abcdefg dp是数码管的段码输入，接P1口。

1.3 矩阵键盘

本设计采用4×4矩阵键盘，P3口的低四位作行线，P3口的高四位作列线，按键设置在行列的交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端，可组成16个键的键盘。判断有无按键按下的方法是：1、由软件设置行线高电平，列线低电平，设置P3=0x0F，判断是否有键按下；2、如果有键按下，依次按列扫描，确定是哪个键按下。按下星号键后，依次修改时、分、秒部时间，按下0-9键有效，其它键无效。

2 软件

主程序：如图2所示，主程序流程图，主程序主要对中断源和定时器初始化。选用定时器T0，定时时间为50ms，由于系统晶振采用是12MHz，设置TH0=0X3C，TL0=0XB0。设置四个全局变量con、 second、minute、hour和中断函数完成24小时计数。T0定时50ms，con计到20时，1秒到，second加1；second计到60，1分钟到，minute加1，second清零；minute计到60，1小时到，hour加1，minute清零；hour计到24，hour清零。

显示子程序：六个共阳数码管依次显示时、分、秒，采用动态扫描的方式，LED0至LED5为数码管位选，P1为数码管段选。

键盘子程序：4*4矩阵键盘，可以显示数字0-9、*键、#键、字母A、B、C、D键。首先判断是否有键按下，如果有键按下，依次按列扫描，确定是哪个键按下。有键按下后，延时一段时间后再次判断是否按下，进行防抖处理。定义变量keyshu，矩阵键盘按下的键转化为十六进制赋值给keyshu，以备键盘调整时间子程序调用。

键盘调整时间子程序：如果按下*键，进行4*4键盘调整显示时间子程序。利用变量keyshe依次对时部、分部、秒部高位和低位进行修改，此时只有数字0-9键有效，其它键无效。同时还要注意小时的高位范围为0-2，分和秒的高位范围为0-5，按键超出此范围则为无效。