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单片机课程设计 电子定时闹钟

学号:************HEBEI UNITED UNIVERSITY单片机课程设计说明书设计题目:电子定时闹钟学生姓名:专业班级:学院:指导教师:**年**月**日成绩评定表摘要本设计是采用单片机技术的电子定时闹钟,近年来集成电路技术的出现和应用,是推动了人类文明的突飞猛进。

基于集成电路技术的单片机产品更是方便了人们的生活和工作,目前以单片机技术的应用为核心的产品种类非常丰富。

应用我们所学过的知识和查阅相关资料,我制作了这个单片机技术为基础的LCD可校时可定时电子闹钟,这是一个简单的实用的单片机电子设计产品。

本“LCD定时电子闹钟’设计采用AT89C51为主控芯片。

在充分理解了设计的要求后,准确的定位了设计的目的,然后构思了总体的方案。

在选择和合适的硬件完成了电路的设计后,又进行了软件的设计和调试。

本系统的硬件组成以及工作原理都有详细的图文说明,所应用的软件技术和各个模块设计的功能及工作过程也有详细的介绍,最后的部分则详细描述了了软件仿真及调试过程。

AbstractThis design is the use of single-chip computer technology electronic timing alarm clock, in recent years, integrated circuit technology and applications, is to promote the human civilization make a spurt of progress. Based on the integrated circuit single chip computer product is more convenience to people's life and work, the single chip technology as the core of the products is very rich. Apply what we have learned the knowledge and access to relevant information, I produced the single chip technology based on LCD timing timing electronic alarm clock, which is a simple and practical single chip electronic product design.The" LCD electronic timing alarm clock ' design uses AT89C51as the main control chip. In the full understanding of the design requirements, accurate positioning of the design objective, then the overall scheme design. In the choice and appropriate hardware circuit design, and software design and debugging. The system hardware composition and working principle of a detailed graphic shows, by the application of the software technology and each module function and the working process is also introduced in detail, the last part is a detailed description of the software simulation and debugging process.目录摘要 (3)ABSTRACT (4)1 概述 (6)1.1单片机技术和数字钟简介 (6)1.2设计本电子闹钟的目的 (7)1.3本LCD电子钟的功能及特点介绍 (7)1.3.1设计特点 (7)1.3.2本LCD电子闹钟的主要功能 (7)2 系统总体方案及硬件设计 (7)2.1总体方案设计 (7)2.2硬件电路的设计 (8)2.2.1电路总体概念图设计 (8)2.2.2主控制芯片AT89C51 (8)2.2.3 LCD显示电路 (12)2.2.4 喇叭部分的电路 (13)3 软件设计 (14)3.1软件设计概述 (14)3.2主函数的设计 (15)3.3部分设计思想的说明 (16)3.3.1程序初始化 (16)3.3.2 闹钟的实现 (16)3.3.3显示程序 (17)4 PROTEUS软件仿真 (19)5课程设计体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)附1源程序代码 (22)附2系统原理图 (33)1 概述1.1单片机技术和数字钟简介单片机是单片微型计算机的简称,它是一种特殊的计算机。

它特别适合于控制领域,故又称为微控制器MCU(micro control unit). 采用了嵌入系统,通常由单块集成电路芯片组成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器CPU,存储器和I/O接口电路等。

单片机集成度高、功能强、通用性好,而且体积小、重量轻、能耗、低价格便宜,只要和适当的软件及硬件设备相结合,便可成为一个独立的单片机控制的功能系统,单片机也成为目前测量控制应用系统的优选机种和新电子产品的关键部件。

目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。

单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。

这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,和传统控制技术相比有革命性的进步。

时钟是将小时、分种、秒种显示于人的肉眼的计时装置。

而单片机模块中最常见的正是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。

而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对小时、分钟、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时,另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。

一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。

目前电子种广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活工作学习中不可缺少的好帮手。

由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性,所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。

钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求,现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能,本设计中LCD电子时钟采用LCD显示时间和日期年月,直观实用,而且可以方便的校调,附带的万年历和定时功能也是很方便和实用的.1.2设计本电子定时闹钟的目的①复习和巩固所学过的知识,利用此课程设计正好可以对所学习过的知识进行系统的回顾和总结②拓展知识面,课堂的知识是远远满足不了设计的要求的,这就需要我们去主动找寻更多的资料,了解更多的知识.③培养了设计能力和解决实际实际问题的能力,同时增强了自学能力,通过设计完整的单片机系统也初步掌握了组成系统、编程、调试等能力。

④通过本LCD电子种的设计初步了解了单片机应用系统开发研制过程,软件和硬件设计的方法.1.3本LCD电子闹钟的功能和特点介绍1.3.1设计特点本LCD电子定时闹钟是一种种基于单片机技术的多功能、多用途的电子产品,有电子时钟、日期显示、定时闹铃等多种功能。

本设计产品性能卓越,功能丰富,采用LCD显示更加直观,是一个比较实用的电子产品.1.3.2本电子钟的主要功能(1)可以显示24小时制“时时-分分-秒秒”,LCD显示。

(2)可以显示日期具有万年历功能(3)可以方便的设定定时时间、修改定时时间,闹铃功能,预设定时时间到将发出闹铃声.(4)能够修改时钟时间的时、分、秒,能够修改日期的年月日.2 系统总体方案及硬件设计2.1总体方案设计本LCD电子定时数字闹钟,是以单片机及外围接口电路作为核心硬件,辅以外围硬件电路,用汇编语言设计的程序来设计并实现的。

根据C51单片机的外围接口特点扩展成相应的硬件电路,然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件,再利用软件来执行一定的程序实现数字钟的功能。

之所以用单片机来制作电子钟,是因为这样在设计制作简单而且功能多、精确度高,也可方便的扩充其他功能,淡然实现也十分简单。

本设计是利用AT89C51单片机为主控芯片,由七段数码管、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路,通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟。

2.2硬件设计2.2. 1电路总体概念图设计总体的硬件系统结构框图如下图所示,由于LED的显示效果比较差因此选用了更先进的LCD:图1:硬件电路概念示意图图2:硬件电路概念图2.2.2主控芯片AT98C51单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。

它在一块芯片内集成了计算机的各种功能部件,构成一种单片式的微型计算机。

20世纪80年代以来,国际上单片机的发展迅速,其产品之多令人目不暇接,单片机应用不断深入,新技术层出不穷。

在我们日常学习和生活中,常见的有51系列、52系列、PIC系列等。

其中51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活,为许多大公司和个人所采纳。

在本LCD电子闹钟设计中就是采用利用我们熟悉的AT89C51单片机为主控芯片。

AT89C51单片机由微处理器,存储器,I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。

其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间,片内程序存储器的容量为4KB,片内数据存储器为128个字节。

89C51单片机有4个8位的并行I/O口:P0口,P1口,P2口和P3口。

各个接口均由接口锁存器,输出驱动器,和输入缓冲器组成。

P1口是唯一的单功能口,仅能用作通用的数据输入/输出口。

P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外,每条接口还具有不同的第二功能,如P3.0是串行输入口线,P3.1口是串行输出口线。

在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时,P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线,P2口可作为高8位的地址总线。

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