基于单片机的电子闹钟报告
基于单片机的定时闹钟的设计
魏丽娟
（陕西理工学院电信工程系通信071班，陕西汉中723003）
指导教师：薛转花
[摘要]时间是现代社会中不可缺少的一项参数,无论是平时生活还是社会生产都需要对时间进行控制,有的场合对其精确性还有很高的要求.采用单片机进行计时，对于社会生产有着十分重要的作用。
本文首先在绪论中介绍了单片机和时钟的概念和现状，然后在对单片机系统、喇叭装置和显示电路做了深入的研究之后，提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用汇编语言设计了具体软件程序后，用伟福软件进行了仿真和调试,结果证明了该设计系统的可行性。
由于AT89C51系列单片机的控制器运算能力强，处理速度快，可以精确计时，很好地解决了实际生产生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的适用性。
[关键词]单片机，定时，闹铃，显示器，AT89C51
[中图分类号]TN702 [文献标志码] A
Design of Alarm Clock Based on Single-Chip
Microcomputer
Wei Lijuan
(Grade07,Class1,Major of Communication Engineering，Dept. of E.I.of Shaanxi University of
Technology, Hanzhong 723003,China)
Tutor:Xue Zhuanhua
[Abstract] Modern society is indispensable to a parameter, whether in peacetime or in social production need to control the time, there are some occasions to its high accuracy requirements. Microcontroller used to time, the community has a production very important role.
This paper first introduced in the introduction of the concept of SCM and clock and the status quo, then the SCM system, speakers and display circuit devices do an in-depth study, the overall design of the system proposed programme, all parts of the design of the hardware module And software processes used in the compilation of the specific language of the software design process, Fu Wei-use software simulation and debugging, the results proved the feasibility of the design.
As the controller AT89C51 MCU computing capability and processing speed, precision timing, a good solution to the life of the actual production of high precision timing of the request, so the design in modern society has a broad applicability.
[Key words] Single-Chip Microcomputer；timing; clock;display;AT89C51
目录
摘要 ................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................ II 1绪论 . (2)
1.1课题背景 (2)
1.2单片机简介 (2)
1.3 8051单片机的结构组成与设计应用 (5)
2系统方案的确定 (8)
2.1系统概述 (8)
2.1.1系统功能描述 (8)
2.1.2系统方案的确定 (8)
2.1.3系统设计思路与步骤 (8)
2.2系统的硬件设计及说明 (9)
2.2.1MCS–51单片机内部总体结构 (9)
2.2.2MCS-51单片机的引脚 (10)
2.2.3 MCS-51 的微处理器 (12)
2.2.4 MCS-51存储器的结构 (13)
2.3系统的软件设计及说明 (15)
2.3.1闹钟的实现 (15)
2.3.2软件设计 (16)
3系统的调试和性能分析 (18)
3.1系统的调试 (18)
3.2系统的性能分析 (18)
3.3 Proteus软件仿真 (19)
总结 (20)
致谢 (21)
参考文献 (22)
附录 (23)
附录一：主程序 (23)
附录二：仿真图 (29)
1绪论
1.1课题背景
近年来，计算机技术迅速发展，计算机在工业、农业、国防、科研及日常生活的各个领域均发挥着极其重要的作用，成为各国工业发展水平的重要标志之一。
自从世界上公认的第一台电子计算机问世以来，计算机的发展日新月异。短短的几十年间，以有电子管数字计算机发展到今天的超大规模集成电路计算机，运算速度由每秒5000次提高到今天的每秒上白亿次。近年来，计算机一方面向着高速、智能化的超级巨型机方向发展，另一方面向着微型机的方向发展。
在微机的大家族中，单片微型计算机（以下简称单片机）异军突起，发展迅速。从美国仙童（Fairchild）公司1974年生产出第一块单片机（F8）开始，在短短的几十年中，单片机如雨后春笋一般，大量涌现出来。GI公司、Rockwell公司、Intel公司、Zilong公司Motorola公司、NEC公司等世界上几大计算机公司都纷纷推出自己的单片机系列。目前，已经出现了4位、8位和16位的单片机，甚至32位的超大规模集成电路单片机（如T414）也以面试，同时性能也在不断提高。如Intel公司的8096，其数据总线为16位，ROM为8K字节，RAM有232位字节，中断源8级，时钟频率为12MHz，可进行加、减、乘、除运算，具有8个模拟通道，10位A/D变换，全双工异步通信接口，5个8位并行接口和4个16位可编程定时器。据统计，90年代世界每6人就有一片单片机，美国及西欧已达到人均4片。目前单片机已经成为工控领域、军事领域及日常生活中最为广泛应用的计算机。
1.2单片机简介
单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。它在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、输入/输出接口、可编程定时器/计数器等，有的甚至包含A/D转换器。总而言之，一块单片机芯片，就相当于一台计算机。
1.单片机的特点
⑴集成度高、功能强
微型计算机通常有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）以及I/O接口组成，其各部分分别集成在不同的芯片上。例如，大家熟悉Z80微型计算机就是由Z80- CPU、存储器（RAM、ROM）、PIO、CTC等芯片组成的，其原理如图1.1所示：
数据总线
地址总线
控制总线
图1.1 微机结构
图1.1 Z80型微机结构
图1.2 典型单片机结构
图1.2典型单片机结构
和微型计算机进行比较，单片机不仅体积大大减小，而且功能大为增强。MCS-51系列单片机内的定时/计数器为16位，而Z80微型计算机只有8位；MCS-51系列单片机中不但有4个I/O接口，而且还有串行接口，且时钟频率可达12MHz。
⑵结构合理
目前单片机大多采用Harvard结构。这是数据存储器与程序存储器相互独立的一种结构。而在许多微型计算机中(如Z80、Intel8085、M8000等)中，大都采用两类存储器合二为一(及统一编址)的方式。单片机采用上述结构主要有以下两点好处：a:存储容量大。例如：采用16位地址总线锝位单片机可寻址外部64KBROM（包括内部ROM）。此外还有内部RAM（通常为128字节）和内部 ROM（一般为2～4KB）。正因为如此，使用单片机不仅可以进行控制，而且能够进行数据处理。单片机不仅设有监控程序，还可同时汇编、反汇编，具有高级语言以及各种函数库、子程序及图表。因此单片机的功能大为增强，用户使用起来十分方便。
b:速度快。单片机由于主要用于工业控制方面，一般都需要较大的程序存储
器，用以固化已调好的控制程序；而数据存储器的容量相对较小，主要用来存放少量的随机数据。小容量随机存储器直接装在单片机内部，可使数据船送速度快。
⑶抗干扰性强
由于单片机的各种功能部件都集中在一个芯片上，特别是存储器也集成在芯片内部，部线短，数据大都在芯片内部传送，不易受到外部干扰，增强了抗干扰能力，使系统运行更可靠。
⑷指令丰富
单片机一般都有传送指令逻辑运算指令，转移指令，加、减运算指令等。有些单片机还具有乘法及除法运算指令，特别是位操作指令十分丰富。例如在MCS-51系列单片机中，专门设有布尔处理器，并且有一个专用的处理布尔变量的指令集。指令集中包括布尔变量的传送、逻辑运算、控制转移、置位等指令。因而单片机能在逻辑控制、开关变量控制以及顺序控制中得以广泛应用。
2.单片机的组成及工作过程
单片机是由中央处理器（CPU）和适当容量的存储器、输入/输出接口电路三大基本部分组成，它通过接口电路再与输入/输出外部设备连接。
以下简单叙述各部件的作用：
⑴中央处理器（CPU）
CPU是整个单片机系统的核心，它是有算术逻辑运算单元和控制器组成的。它的功能是进行数据处理，并且控制数据和指令在单片机中的运行，即控制单片机根据给定的要求进行操作。
⑵存储器
存储器是单片机存放程序和数据的部件，它是有许多存储信息的单元组成。存储单元越多，存储器容量越大，可存放的信息量就越多。
⑶输入/输出借口电路(I/O)接口
接口电路CPU和外部设备之间不可缺少的连接纽带。人们要控制单片机的运行，可通过键盘送入指令，也可用开关送入信号，键盘和开关都是输入设备。单片机要运行的结果输出，可通过显示器、打印机告诉人们，也可通过接口电路输出信号，操作各种电器设备进行动作，显示器、打印机和电器设备都是输出设备。
因为外部设备与CPU之间的逻辑电平、速度、时序、驱动能力的有很大的差别，所以必须通过I/O接口电路解决它们之间的匹配问题。
⑷单片机的工作过程
单片机在工作前，首先必须在程序存储器内装入程序。单片机开始工作后，即按地址先从存储器中取出指令，然后把指令译码，以确定该指令执行的是什么操作和操作数的存放地址，再根据这3个地址取操作数，接着CPU对操作数进行操作，操作结果送入存储器或经接口电路送入显示器、打印机等外部设备。
1.3 8051单片机的结构组成与设计应用
MCS—51系列单片机在结构上基本相同，只是在个别模块和功能上有些区别。图1.3是8051单片机的内部结构框图。它包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件，各功能部件通过片内机单一总线连成一个整体，集成在一块芯片上。MCS—51单片机是在一块芯片中集成了CPU、存储器（包括RAM和ROM）、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件。主要包括1个8位CPU、1个片内振荡器及时钟电路、128 RAM、4KB ROM、2个16位定时器/计数器、32条可编程的I/O线和一个可编程的全双工串行口、5个中断源、2个中断优先级嵌套中断结
构。
图1.3 8051单片机内部结构框图
1、中央处理器（CPU） CPU 是单片机内部的核心部件，是一个8位二进制数
的中央处理器单元，主要由运算器、控制器和寄存器阵列构成。
(1)运算器：运算器用来完成算术运算、逻辑运算、位变量处理和数据传送等功能，它是8051内部处理各种信息的主要部件。运算器主要由算术逻辑单元（ALU）、累加器（ACC）、暂存寄存器（TMP1、TMP2）、寄存器B和程序状态字寄存器（PSW）
组成。
a:算术逻辑单元（ALU）：8051中ALU由加法器和一个布尔处理器组成。主要是实现8位数据的加、减、乘、除算术运算和与、或、异或、循环、求反等逻辑运算；布尔处理器主要用来处理位操作。它是以进位标志位C 为累加器的，可执行置位、复位、取反、等于1转移、等于0转移、等于1转移且清0以进位标志位与其他位寻址的位之间进行数据转送等位操作。也能使进位标志位与其他可位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。
b:累加器(ACC)：用来存放参与算术运算的一个操作数或运算的结果。在运算时将操作熟经暂存器送至ALU。与另一个来自暂存器的操作数在ALU中进行运算，运算后的结果又送回累加器A。8051单片机在结构上是以累加器A为中心，大部分指令的执行都有通过累加器A进行。
c:暂存寄存器(TMP1、TMP2)：用来存放参与算术运算的和逻辑运算的另一个操作数，它对用户不开放。
d:寄存器B：在乘，除运算时用来存放一个操作数，也用来存放运算后的一部分结果，不进行乘，除运算时，可以作为通用的寄存器使用。
e:程序状态字寄存器（PSW）：PSW是一个8位标志寄存器，用来存放ALU操作季节感特征和处理器状态，这些特征和状态可以作为控制程序转移的条件，供程序校验和查询。
（2）控制器：控制器是单片机内部各部件按一定时序协调工作的控制核心，是分析和执行指令的部件。控制器主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、振荡和定时控制逻辑电路等构成。
（3）寄存器阵列：寄存器阵列是单片机内部的临时存储单元或固定用途单元，包括通用寄存器组和专用寄存器组。
2．存储器 8051单片机内部有128B的RAM数据存储器和4KB的掩膜式ROM，当不够使用时，可分别扩展为64KB外部RAM存储器和64KB外部程序存储器。它们
的逻辑空间是分开的，并有各自的寻址方式和寻址机构。
2系统方案的确定
2.1系统概述
2.1.1系统功能描述
本系统是利用AT89C51为51内核，集成电路74HC245和LM386各1个.制作完成一个电子闹钟，该设计中采用液晶显示或数码管显示，因此，本时钟采用数码管显示方式。充分体现系统的简易性。使我们了解简易闹钟的设计方法，并自己动手设计电路和编写实现闹钟功能的程序。简易闹钟要实现以下功能：
1、、能正确显示闹钟的走时
2、可以进行当前时间的设置
3、可以设置闹钟时间，并在时间到时发出响声。
整个系统的任务要求：
1）输入数字按键的功能：保证数字的输入。
2）复位电路的功能：所有时间回到初始化状态,用于启动设定时间参数（对时或定闹）；
3）显示电路的功能：当输入数字时显示24小时时间功能。
4）闹铃功能：设置好闹铃时间后.能按设置好的时间准时闹铃。
2.1.2系统方案的确定
根据以上各模块并结合显示屏的功能及元器件材料的情况，决定采用AT89C51为51内核显示设计方案。
2.1.3系统设计思路与步骤
先进行系统的整体规划确定整个系统的功能，然后按照每个功能的具体要求，进行各个模块的实物设计并逐个调试，待全部通过后，进行整个系统的联调，最终实现一个完整的系统，并制成印刷线路板。
整个系统的设计步骤如下：
(1)在单片机最小系统的基础上，完成按键电路和复位电路的设计。
(2)完成显示电路、数字按键、复位电路。
具有3个功能按键:
1.在复位后的待机状态下，用于启动设定时间参数（对时或定闹）；
2.在设定时间参数状态而且不是设定最低位（即分个位）的状态下，用于结束当前位的设定，当前设定位下移；
3.在设定最低位（分个位）的状态下，用于结束本次时间设定。
2)＋１键，用于对当前设定位（编辑位）进行加1操作，根据12／24小时工作模式和正在编辑的当前位的含义（时十位、时个位、分十位、分个位、秒十位、秒个位）自动进行数据的上限和下限判断。例如，对24小时制，小时的十位只能是0、1，2，如果当前值为0，则按＋1键后为1，再按＋1为2，再按＋1键则又回复到0。
把以上各个模块联结起来，整体调试功能。 整个系统的原理框图如图2.1所示
图2.1整个系统的原理框图
2.2系统的硬件设计及说明
2.2.1 MCS –51单片机内部总体结构
MCS –51系列单片机是在一块芯片中集成了CPU 、RAM 、ROM 、输入/输出接口、系统总线等基本部件构成微型计算机基本部件的8位单片机，其内部构造如图 2.2所示:
图2.2 MCS –51内部构造
2.2.2MCS-51单片机的引脚
1．MCS-51单片机的引脚图、逻辑图见图2.3
图2.3 MCS-51单片机的引脚图、逻辑图
2.引脚功能说明
（1）Vcc ：电源电压，GND ：接地 ，P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位以吸收电流的方式驱动8个TTL 逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组端口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
（2）P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P1口的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL ）。
另外，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和
2.3/0P INT 6.3/P WR
3.3/1P INT
0.1P 1.1P 2.1P 3
.1P 4.1P 5
.1P 6.1P 7.1P PD V RST /0.3/P RXD 1.3/P TXD 4
.3/0P T 5.3/1P T 7.3/P RD 2
XTAL 1XTAL
Vss 12345678910111213
14151617181920
Vcc 0.0P 1.0P 2.0P 3.0P 4.0P
5.0P
6.0P
7.0P Vpp EA /PROG ALE /PSEN 7.2P
6.2P 5.2P 4.2P 3.2P 2.2P 1.2P 0
.2P 21222324252627282930313233343536373839408031
8051
8751
输入（P1.1/T2EX），参见表2-1。
Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
表2-1 P1.0和P1.1的第二功能
可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P2端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX＠DPTR 指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX＠RI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。
Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。
（4）P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表示：
表2-2 P3口的第二功能
此外，P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
（5）RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
（6）ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的
1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。
（7）PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次RSEN信号。
（8）EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H －FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。
Flash存储器编程时，该引脚要加上+12V的编程允许电源VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。
（9）XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
（10）XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
2.2.3 MCS-51 的微处理器
MCS-51的微处理器是由运算器和控制器所构成的。
运算器：主要用来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器A、寄存器B、位处理器、程序状态字寄存器PSW以及BCD码修正电路等。
控制器：单片机的指挥控制部件，控制器的主要任务是识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。
2.2.4 MCS-51存储器的结构
MCS-51单片机存储器采用的是哈佛结构，即程序存储器空间和数据存储寻空间截然分开，见下图。其中程序存储器和数据存储器各有自己的寻址方式、寻址空间和控制系统。这种结构对于单片机“面向控制”的实际应用极为方便、有利。
1. 程序存储器
MCS-51单片机的程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。可扩充
的程序存储器空间最大为64K字节。程序存储器的使用应注意以下两点：（1）整个程序存储器空间可以分为片内和片外两部分，CPU访问片内和片外程序存储器，可由引脚所接的电平来确定。
=1，即引脚接高电平时，程序将从片内程序存储器开始执行；当 PC 值超出片内ROM的容量时，会自动转向片外程序存储器空间执行程序。
=0，即引脚接低电平时，单片机只执行片外程序存储器中的程序。
（2）程序存储器的某些单元被固定用于中断源的中断服务程序的入口地址。
MCS-51单片机复位后，程序存储器PC的内容为0000H，故系统从0000H单元开始取指令，执行程序。
64K程序存储器中有5个单元具有特殊用途，如下：
0003H：外部中断0入口地址。
000BH：定时器0中断入口地址。
0013H：外部中断1入口地址。
001BH：定时器1中断入口地址。
0023H：串行口中断入口地址。
在系统中断相应之后，将自动转各中断入口地址处执行序，而中断服务程序一般无法存放于几个单元之内，因此在中断入口地址处往往存放一条无条件转移指令进行跳转，以便执行中断服务程序。
2.MCS-51内部数据存储器
MCS-51单片机的片内数据存储器单元共有128个，字节地址为00H-7FH。
地址为00H-1FH的32个单元是4组通用工作寄存器区，每个区含8个8位寄存器，编号为R7-R0。
地址为20H-2FH的16个单元可进行共128位的位寻址。
地址为30H -7FH的单元为用户RAM区，只能进行字节寻址。
2.3系统的软件设计及说明
2.3.1闹钟的实现
闹钟功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变（进位）时，就必须进行闹铃判别。程序设计思想如图。
图2-3 闹铃实现思想流程图
系统软件部分的设计模块有：按键电路的软件设计、复位电路的软件设计、显示电路的软件设计共3个模块。
发音部分:
用软件方法产生方波输出，通过三极管放大后驱动蜂鸣器发音，这样就可以省去硬件振荡电路，降低成本。
电源:
如果是用电池供电，就比较方便携带，但是本系统，采用了数码管作为显示器，功耗较大，需要经常更换电池。况且，本系统的体积较大，即使使用电池供电也不能随身携带，因此，用电池供电不大合适，所以用外部稳压电源来供电。
2.3.2软件设计
软件功能:
（1）检测按键。当系统检测到某个案件被按下时，转到相应子程序处理，可实现校时、设定闹铃时间的功能。
(2) 显示。系统通过调用显示子程序，可将显示缓冲区里的内容通过动态扫描方式输出到数码管显示器。
(3) 计时。系统通过中断和软件计数器可产生秒信号。每到1s，系统将会调整时间存储单元的内容，从而实现计时功能。
(4) 比较。每当秒存储单元的内容为0时，系统通过调用比较子程序可判断当前时间是否符合闹铃条件，若符合，则调用发音子程序使蜂鸣器发出闹铃声音。
(5) 产生音频方波输出。系统通过软件产生音频方波输出使蜂鸣器发声，这样可以省去硬件振荡电路。
(6) 拆分。为了提高存储单元的利用率，本系统将时间数据压缩成压缩BCD码后再送入显存才能显示。
(7) 合并。为了提高修改时间的速度，可先对现存内容逐位修改，然后调用合并子程序把显存内容合并后送入指定存储单元。
(8) 设定。系统进入设定状态后，可通过按“设定”键改变闪亮位位置和按“+”或“-”键来加1或减1闪亮位内容，从而达到报时和设定闹铃时间的目的。
软件设计:
图 2-4 T0中断服务程序流程图
系统功能及使用方法:
系统上电后，自动进入时钟状态。若在此时按下“设定”键，显示器上将出现闪亮位，再按“+”或“-”则可以加或减闪亮位内容，修改完一位后再按“设定”可改变闪亮位位置继续修改下一位。修改完成后按“确定”键即可退出设定状态进入正常显示时钟状态。
在正常显示时钟状态时按下“闹钟”键可进入闹钟状态，此时按“+”或“-”可上下翻动闹钟表；按“设定”键可修改当前显示的闹钟时间，修改方法与修改时钟相同。在查看闹钟表状态下按“闹钟”键可以开/关当前显示的闹钟时间，当显示器第5位显示“-”时表示闹铃已开。按“时钟”键返回正常显示时钟状态。若想设置闹铃，应先按下复位按键，然后长时间按下"设置"按键，第一个数码管会显示”C”,然后变为”00-00-00”，此时进入闹铃设置状态，设置方法跟上面一样，闹铃设置完后，下一步要设置当前时间，调整方法跳到第一步。
3系统的调试和性能分析
3.1系统的调试
整个系统调试的主要思想是：先每个模块进行调试，然后整个系统一起调试。先软硬件分开调试，然后一起调试。遵循先部分后整体的原则。
系统的在调试过程中要注意以下几点：
（1）硬件电路焊完之后，在上电之前一定要先用万用表检测电源和地之间是否短路。
（2）上电之后要用示波器观察信号的在电路中变化的情况，与设计当初的情况相比较，找出差别，并进行分析。
（3）软件调试过程中可以使用断点、单步执行等常用的方法。
（4）软硬件联调时，要注意软件部分要一个功能一个功能的调试。
输入按键的调试：输入按键的调试，只要按键按下去时，按键有相应的反应就行，通过程序来判断，单片机I/O是否能够识别出。
复位电路的调试：当电源刚接通时，接通电源就完成了系统的初始化。
显示电路的调试：在本设计中，显示电路只需完成，当输入数字时能正确显示数字.
整个系统的联调：在系统各个部分都调试完毕之后，即可以进行整个系统的调试。由于前面各个部分的调试做的都比较充分，所以在实际调试过程中，能够较顺利的实现整个系统预期的功能。
3.2系统的性能分析
系统能在设定的时间内闹铃，但声音有点沙哑。这是因为控制蜂鸣器的I/O口每次取反后，必须调用一次显示子程序后才能再次取反，否则在发音期间不能显示，而调用一次显示子程序需要的时间大约为6ms（6位每位1ms）,所以振荡频率f=1/T=1/（2*6ms）≈83Hz，显然这个频率过低，这就是造成声音沙哑的原因。经测试，其时钟误差约为3秒／天，这是因为从定时器向CPU发出中断申请信号到重装定时初值的过程需要一定的时间。
本系统通过测试，能够实现以下功能：
（1）按键输入。
（2）闹铃声音。
基于单片机的电子闹钟设计
基于单片机的电子闹钟设计 摘要 本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。 关键词：单片机；led；闹钟；定时器 Abstract This design, adopting AT89C51 chip as the core part with some necessary peripheral circuits, is a simple electronic clock which uses 5V DC as the power supply. Keywords:single chip machine ,in fixed time machine, alarm clock,LED 1 引言 1.1设计目的 此次课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论，基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2设计要求 结合单片机知识，以AT89C51单片机为核心，利用七段LED数码管实现计时、校时及闹钟功能。 1.3设计方法 以AT89C51单片机为核心，外加晶振电路，使用8个七段数码管显示，LED 采用动态扫描，用74ls245芯片作为驱动电路。通过四个独立按键对时间进行定时、校时，从而实现闹钟提醒功能。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 选AT89C51单片机作为系统核心，辅助外部产生时钟信号的晶振电路，再加上四个独立按键作为输入信号，使用8个七段数码管显示时间，芯片74ls245为数码管段选线的驱动，最后用蜂鸣器实现闹铃功能。使用单片机的定时器T0计时时间为50ms，计时20次作为1s的时间基准。第一部分，12MHz的晶振连接至单片机的时钟信号输入端；第二部分，四个独立按键加上四个上拉电阻连接至单片机
基于单片机的电子钟C语言程序
基于 5 1 单片机的电子钟 C 语言程序 #include
单片机电子时钟的设计
单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业：运算机科学与技术 班级：专升本1班 小组成员：张琴张娜赵慧佩 学号：23 24 25
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的进展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的进展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时刻观念，能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说，时刻的不准确会带来专门大的苦恼，因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采纳LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，依照数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时刻的其本功能，还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受宽敞消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 .
目录 第一章绪论 1.1 数字电子钟的背景 (4) 1.2 数字电子钟的意义 (4) 1.3 数字电子钟的应用 (4) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件：主程序 (23)
基于51单片机电子闹钟的设计
前言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。所以有必要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物。传统的时钟已不能满足人们的需求。而现代的时钟不仅需要模拟电路技术和数字电路技术而且更需要单片机技术，增加数字钟的功能。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差，但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。但与机械式时钟相比已经具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟通过数字电路实现时、分、秒。数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。 多功能数字钟的应用非常普遍。由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行校时、定时等功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。 本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”、“分”、“秒”的现代计时装置。另外具有校时功能，秒表功能，和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。
基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
基于单片机的电子闹钟的设计说明
课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 题目：多功能电子表 学院：环境与化学工程系：过程装备与测控工程 专业：测控技术与仪器 班级：测仪111 学号： 5801211040 学生：白金成 起讫日期： 2012-12-28～2013-1-7 指导教师：大勇、俊清、熊剑
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 本设计以AT89C52芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的闹钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用1602液晶显示时钟的时间，并通过所写程序控制在某个时间点蜂鸣器的响应，即完成闹钟的功能，该闹钟设有4个独立按键，时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加减按键。软件方面采用C语言编程。整个闹钟系统能完成时间的显示、调时和定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用KEIL单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词：AT89C52单片机定时器中断闹钟
一、设计任务、要求 (4) 1.1、设计任务： (4) 1.2、设计要求： (4) 二、方案总体设计 (5) 2.1、显示模块 (5) 2.2、实时时间计算模块 (5) 2.3、按键控制模块 (5) 2.4、声音报警模块 (5) 2.5、总体设计： (5) 三、硬件设计 (7) 3.1、单片机最小系统 (7) 3.1.1、时钟信号的产生 (7) 3.1.2、复位电路 (7) 3.2、液晶显示模块 (8) 3.2.1、1602液晶引脚图及连线电路 (8) 3.2.2、一般1602字符型液晶显示器实物图 (8) 3.3、矩阵键盘 (8) 3.4、蜂鸣器电路 (9) 3.5、电源指示灯部分 (9) 3.6、STC89C52芯片 (9) 3.7、整体电路原理图 (10) 3.8、Lockmaster硬件电路 (11) 四、程序流程图 (12) 五、系统仿真与调试 (14) 5.1、Proteus仿真原理图 (14) 5.2、实物图 (16) 5.3、使用说明 (16) 六、设计总结及心得体会 (17) 附录： (18)
基于单片机电子闹钟的设计
电子信息工程专业课程设计任务书 题目：基于单片机电子闹钟的设计 设计内容 1.能随意设定走时时间，具有对时功能，既能随意设定走时起始时间。 2.能设定闹铃时间，一旦走到该时间，能以声或光的形式报警。 3可采用交直流供电电源，即能自动切换。 4.设计5V直流电源，系统时钟电路、复位电路。 5.按钮与按键电路、闹铃声光电路。 设计步骤 一、总体方案设计 电子闹钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟核心部件——秒信号的产生原理，通常可以用NE555时基电路、石英钟专用芯片、微处理器等三种形式来实现。本系统采用基于微处理器的实现形式。 二、硬件选型工作 对于每一个芯片要有具体型号，对每个分立元件要给出其参数 三、硬件的设计和工作 1.选择计算机机型 2.设计支持计算机工作的外围电路 3.接口电路 4.其他相关电路设计或方案（电源，通信等） 四、软件设计 1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块 2.编写相关子程序 3.其他程序模块（显示与键盘等处理程序） 五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面） 课程设计说明书要求 1．课程设计说明书应采用学校统一印制的课程设计（论文）说明书封面，书写应认真。 2．课程说明书应有目录，摘要，序言，主干内容（按章节编写），主要论理和参考书，附录应包括序清单，系统方框图和电路原理图。 3．课程设计说明书应包括上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。 4．要求打印B5纸，排版要求请向指导教师索取。
目录 第一章：系统概述…………………………………..(3 ) 一、电子闹钟的设计的基本原理………………………………( 3) 二、电子闹钟的设计框图及基本工作过程…………………….(3 ) 第二章：系统硬件的设计…………………………...( 4 ) 一、单片机AT89C51芯片的简介………………………………( 4 ) 二、直流电源的设计……………………………………………( 7 ) 三、时钟电路的设计…………………………………………….( 7 ) 四、数码管的显示电路………………………………………….( 7 ) 五、复位电路…………………………………………………….( 9 ) 六、按键电路………………………………………………….....( 9 ) 第三章：系统软件的设计…………………..……( 10 ) 一、走时功能的设计……………………………………………( 10 ) 二、显示功能的设计……………………………………………( 11 ) 三、调整时间功能的设计………………………………………( 12 ) 四、喇叭和指示灯等功能的设计………………………………( 13 ) 五、闹铃功能的设计……………………………………………( 14 ) 六、时钟主程序…………………………………………………( 16 ) 第四章：心得体会………………………………….( 18 ) 第五章：附录：…………………………………….( 19 ) 一、系统整体硬件图……………………………………………( 19 ) 二、原件清单………………………………………………….(20 )
基于单片机电子闹钟的设计
西南石油大学 单片机课程设计 学院: 电气信息学院 专业年级: 通信工程2013级 姓名: 王昕铃 学号: 课题:基于单片机的定时闹钟设计 指导老师: 邓魁 日期： 2016 年 6月 30日 前言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。所以有必要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物。传统的时钟已不能满足人们的需求。而现代的时钟不仅需要模拟电路技术和数字电路技术而且更需要单片机技术，增加数字钟的功能。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差，但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。但与机械式时钟相比已经具有
更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟通过数字电路实现时、分、秒。数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。 多功能数字钟的应用非常普遍。由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行校时、定时等功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。 本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”、“分”、“秒”的现代计时装置。另外具有校时功能，秒表功能，和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。 摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词：单片机，定时器，中断，闹钟，LED
基于单片机电子时钟的设计说明
单片机课程设计 姓名：韶辉 学号： 1402250232 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日
目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18)
一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 1.时钟计数：形成秒、分、小时，系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如10ms），然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对10ms计数100次），秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。 （如12-25-09）。 2.显示：采用8个LED显示系统当前时间，显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能：用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时，则时钟正常走时。当按下K0键，进入调分状态，时钟停止走动，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；继续按K0键可分别进行分和时的调整，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。 4.系统框图
基于51单片机的电子时钟的设计
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)
电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；
（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计
基于51单片机实现的简单闹钟设计
【摘要】众所周知闹钟对我们日常生活来讲是一个很重要的工具，因而我利用单片机AT89C52制作一个简单的倒计时定时闹钟。本设计利用单片机的内部中断资源和按键的基本使用方法构思而成。利用按键设定需要定时的时间长短，利用中断设置20次中断定义一秒，然后利用程序设计时间倒数。并使用4个8段数码管显示分和秒，并且定时结束后使用电铃警示。硬件系统利用proteus仿真，在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。 【关键字】 单片机AT89C51 倒计时定时中断 protues仿真 一、设计项目简介 基于51单片机进行简单闹钟设计。四位数码管从左往右分别代表十分位，分位，十秒位，秒位。按动对应按键能增加各个位的数值，按动开始计时按键能开始倒计时。 二、硬件设计 1.总体设计思路 控制芯片使用比较熟悉的AT89C52单片机芯片，数码管使用四位相连的8段共阴数码管，并且使用74HC573锁存器控制数码管的显示。在定时过程使用s1控制十分位，s2控制分位，s3控制十秒位，s4控
制秒位，s5开始倒计时。 基本思路设计如下： 2. AT89C52芯片介绍 80C52是INTEL 公司MCS-51系列单 片机中基本的产品，它采用INTEL 公司可靠的CHMOS 工艺技术制造的 高性能8 位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS 产品。它结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。 80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM 、8k 片内程序存储器（ROM ）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡
基于单片机的电子时钟课程设计报告
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
基于ATC单片机定时闹钟设计
塔里木大学信息工程学院 《单片机原理与外围电路》课程论文 题目：单片机定时闹钟设计 姓名：海热古丽·依马木 学号： 15 班级：计算机15-1班
摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。?本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。在软件方面采用汇编语言编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真? Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results. Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock,
(完整word版)基于单片机电子时钟的制作
毕业综合实训概述 实训目的： 对单片机电子时钟的制作及设计原理的掌握，利用本次实训对所学的理论课程进行实际论证，更好的掌握理论知识。能够更好的运用在实践当中。 实训时间： 2015年9月21日-2015年11月8日 实训要求： 1.独立完成实物的制作及理解设计原理； 2.分析及制作程序流程图； 3. 绘制电路图； 4.了解个元器件在电路中的作用。
目录 1 引言 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3单片机简介 (2) 1.4单片机的发展历史 (2) 1.5单片机的应用领域及发展趋势 (2) 2 方案议论 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2 系统描述 (5) 2.3 设计方案 (5) 2.3.1 集成电路 (5) 2.3.2 单片机的最小系统 (6) 2.3.3结论 (7) 3 硬件设计 (8) 3.1硬件结构 (8) 3.2中心控制模块 (8) 3.3电源模块 (11) 3.4控制电路 (12) 3.5复位电路 (12) 4软件设计 (15) 4.1电子时钟的设计原理 (15) 4.2 软件设计流程 (15) 5 总结 (17) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录电子时钟程序 (19)
1 引言 1.1选题背景 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。 INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM 已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在基于8051的单片机还在广泛的使用。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！ 利用单片机实现电子时钟有很多优点，例如外部电路简单，控制方便等，因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过电子时钟的制作方案，掌握C语言的编程方法。并熟练的运用89S52单片机定时器准确的实现时间的递进，按下按键可以设置时间，最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己需要的定点时间。 1.2设计原理 通过单片机对时间准确的控制，实现时间的递进。 定时器：时钟周期T是时序中最小的时间单位，具体计算的方法是1/时钟源频率，我们KST-52单片机开发板上用的晶振是11.0592M，那么我们对于这个单
基于51单片机电子闹钟的设计(1)
单片机原理与接口技术课程设计题目：多功能电子闹钟 院系：电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程1503 姓名： 学号： 指导教师： 二零一七年十二月
多功能电子闹钟 摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil 单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词：单片机定时器中断闹钟 LED
目录 第1章方案的选择和论证 (1) 1.1单片机型号的选择 (1) 1.2按键的选择 (1) 1.3显示器的选择 (1) 1.4计时部分的选择 (1) 1.5发音部分的设计 (2) 1.6显示器驱动电路 (2) 1.7电源的选择 (2) 第2章数字电子钟的设计原理和方法 (3) 2.1设计原理 (3) 2.2硬件电路的设计 (3) 2.2.1 AT89C51单片机简介 (3) 2.2.2 键盘电路的设计 (3) 2.2.3 段码驱动电路 (4) 2.2.4 蜂鸣器驱动电路 (4) 2.3软件部分的设计 (5) 2.3.1 主程序部分的设计 (5) 2.3.2 中断定时器的设置 (5) 2.3.3 闹钟子函数 (6) 2.3.4 计时函数 (6) 2.3.5 键盘扫描函数 (8) 2.3.6 时间和闹钟的设置 (8) 第3章实验结果 (10) 总结 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)
(最新版)基于51单片机汇编语言的数字钟课程设计报告含有闹钟万毕业论文
单片微型计算机课程设计报告 多功能电子数字钟 姓 名 学
教师 许伟敏 电气二班 林卫
目录 一：概述 (1) 二：设计基本原理简介 (2) 三：设计要求及说明 (3) 四：整体设计方案 (4) 系统硬件电路设计 4 系统软件总流程设计模块划分及分析5 6 五：单模块流程设计 (8) 各模块设计概述、流程图模块源程序集合及注释8 13 六：单模块软件测试 (23) 七：系统检测调试 (24) 硬件电路调试 软件部分烧写调试 八：系统优化及拓展 (26) 九：心得体会 (28)
单片微型计算机课程设计 一、概述 基于汇编语言的电子数字钟概述 课程设计题目：电子数字钟 应用知识简介： ● 51 单片机 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能 的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。作为嵌 入式系统控制核心的单片机具有其体积小、功能全、性价比高等诸多优点。51 系列单片机是国内目前应用最广泛的单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用，51 系列单片机的发展又进入了一个新的阶段。在今后很长一段时间内51 系列单片机仍将占据嵌入式系统产品的中低端市场。 ●汇编语言 汇编语言是一种面向机器的计算机低级编程语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。汇编语言保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点，其代码具有效率高实时性强等优点。但是对于复杂的运算或大型程序，用汇编语言编写将非常耗时。汇编语言可以与高级语言配合使用，应用十分广泛。 ● ISP ISP（In-System Programming）在系统可编程， 是当今流行的单片机编程模式，指电路板上的空白元器 件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取 下元器件。已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再 编程。本次课程设计便使用ISP方式，直接将编写好的 程序下载到连接好的单片机中进行调试。 选题 系统功能分析 硬件电路设计 整体流程设计 及模块划分 模块流程设计 模块编 码测试 系统合成调 试编译 下载调试（含硬件电路调试及软件烧写调试） 验收 完成总结报告课程设计流程图↑ 选题目的及设计思想简介： 课程设计是一次难得的对所学的知识进行实践的机会，我希望通过课程设计独立设计一个简单的系统从而达到强化课本知识并灵活运用的目的。电子数字钟是日常生活钟随处可见的简单系统。对电子数字钟的设计比较容易联系实际并进行拓展，在设计中我将力求尽可能跳出课本的样板，从现实生活中寻找设计原型和设计思路，争取有所突破。 如图所示便是我本次课程设计流程图，设计的整个过程运用自顶向下分析、自底向上实现的
基于单片机的简易电子时钟设计
基于单片机的简易电子时钟设计 1 设计任务与要求 1.1 设计背景 数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。 单片根据以上的电子时钟的设计要求可以分为以下的几个硬件电路模块：单片机模块、数码显示模块与按键模块，模块之间的关系图如下面得方框电路图1所示。 机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 1.2 课程设计目的 (1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； (2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； (3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
1.3 设计要求 1）．时制式为24小时制。 2）．采用LED数码管显示时、分，秒采用数字显示。 3）．具有方便的时间调校功能。 4）．计时稳定度高，可精确校正计时精度。 2 总体方案设计 2.1 实现时钟计时的基本方法 利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。 (1) 计数初值计算: 把定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现。 假设使用T/C0，方式1，50ms定时，fosc=12MHz。 则初值X满足（216-X）×1/12MHz×12μs =50000μs X=15536→0011110010110000→3CB0H (2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时（1秒）； (3) 从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。 2.2 电子钟的时间显示 电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。 LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 37H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H 时十位时个位分隔分十位分个位分隔秒十位秒个位 2.3 电子钟的时间调整 电子钟设置3个按键通过程序控制来完成电子钟的时间调整。 A键调整时；
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