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1、课程设计设计题目： 基于单片机的定时闹钟 院 系： 电气工程 专 业： 电子信息工程 年 级： 姓 名： 指导教师： 年 月 日课 程 设 计 任 务 书专 业 电子信息工程 姓 名 学 号 开题日期： 2014年 月 日 完成日期： 2014年 12月 日题 目 基于单片机的定时闹钟 一、设计的目的本次电子课程设计是一个基于单片机的定时闹钟，其主要的目的是为了学习和巩固单片机知识，使对已学过的基础知识能有更深入的理解，对所学的知识能够达到学以致用，此外还对汇编语言进行复习。总的来说，课程设计是培养我们综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题的能力。综合以上因素，结合自身的实际情况我选
2、择了在生活中应用广泛，同时对人们的生活，学习，工作占重要地位的闹钟。 二、设计的内容及要求本课程设计以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。硬件方面，基于单片机结合时钟电路，按键电路等设计电路，其中设置了四个按键实现了对时间的调整，这四个按键有两种功能，这也是设计过程中的一个难点。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。然后，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，最后得到仿真结果，验证是否达到设计的要求和效果。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章)
3、年 月 日一 设计方案及介绍1. 设计方案：本课程设计的定时闹钟是以单片机以及外围接口电路为核心，再加上相关的外围电路，结合汇编语言设计的程序来实现的，有功能多，精确度高等特点，实现起来也比较简单。2. 设计介绍： （1） 时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置，此次课程设计的LCD电子定时闹钟是基于单片机的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为比较习惯的24小时制，此外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。（2） 定时闹钟采用AT89C51芯片，用C语言进行编程，在电路中通过对按键K1，K2，K3，K4进行相关设置，最后所设置的定时时间到是通过喇叭发
4、出提示。（3） 字符型LCD（16*2）显示器显示格式“时时 ： 分分”由LED闪动来做为秒计数表示，程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00 ： 00”，设置按键K1-K4动作如下：K1设置现在的时间；K2显示闹钟设置的时间；K3设置闹铃的时间；K4闹铃ON/OFF的状态设置，设置ON时连续三次发出“哗”的一声，off置为“哗”的一声。设置当前时间或闹铃时间如下：K1时的调整；K2分的调整；K3设置完成；K4-闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可停止声响。设计的难点在于4个按键每个都具有两个功能，以最终实现菜单化的输入功能。采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现嵌套式的
5、键盘输入。以对小时的设置的流程为例，其流程如下：NK1按下？aYNK1按下？YHour-1NY K3按下？3. 设计框图 LCD显示振荡电路 单片机AT89C51调时电路: 按键（键盘） 喇叭二 硬件设计1. 单片机简介：电子课程设计电子课程设计电子AT89C51芯片采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。AT89C51芯片内部主要有以下部件：8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计
6、电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子2. 时钟电路：结合时钟方式内部方式和外部方式的特点进行分析。内部方式就是在单片机的XTAL1和XTAL2两引脚外接晶振，就构成了自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信号，外部方式是把外部已有的
7、时钟信号引入到单片机内部。最后选择内部方式，即在单片机的XTAL1和XTAL2两引脚外接晶振，就构成了自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信号，如图所示：电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子喇叭：由.控制，使得它能在定时电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电
8、子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子电子课程设计电子课程设计电子 时钟电路3. 按键电路（1） 独立按键：（2） 按键电路：4. 显示考虑到比效果更直观，且经久耐用，性能指标高，故采用显示5. 喇叭：由.控制，使得它能在定时时间发出提示。喇叭：由.控制，使得它能在定时喇叭：由.控制，使得它能在定时喇叭：由.控制，使得它能在定时喇叭：由.控制，使得它能在定时喇叭：由.控制，使得它能在定时喇叭：由.控制，使得它能在定时6. 电路图基于以上分析整理已经各部分的有机组成，最后完成电路图，硬件部分大致完成。如下所示：注：K1-设置现在时间和调整小时K2-设置现在时间分钟
9、和闹铃时间分钟K3-设置闹铃时间和设置现在时间完成K4-闹铃响后切断电源三 软件1. 软件设计思路：设计的程序最终的目的是要实现时间显示，定时的显示，开关实现校时以及闹钟的功能。根据要实现的功能，又要避免了一些函数的不必要的重复，使程序变得单间易懂，软件设计程序部分主要采用程序结构的模块化来优化设计。在执行程序时，主程序要须通过调用子函数就可完成相应的功能。其中主芯片：P0.0-P0.7输出数据到LCD数据总线；P1.0-P1.3输入外部控制信号；P2.0-P2.2输出LCD控制信号；P2.3输出LED-Right灯显示秒；P2.4输出声音信号；XTAL1、XTAL2输出内部时钟电路（即晶振电
10、路）。2. 主体思路流程图:显示时间开始 初始化设置按键扫描闹钟判断 3. 电子闹钟的主程序流程图，如图所示：系统初始化定时初始化中断初始化串口初始化显示待机指示符设定闹铃时间判设置闹铃时间否？显示刷新启动走时有关变量初始化刷新显示判时或分变化否？秒指示判断秒到否？闹铃判是否到闹铃时间？延时YYYYNNNNNN4. 程序初始化在系统开始上电时，需要首先初始化液晶：void TimeInit()write_com(0x01); /初始化1602液晶write_com(0x80); /设置现实初始坐标for(num=0;num9;num+) /显示年月日write_date(tablenum);
11、delay(5);write_com(0x80+0x40+6); /写出时间显示部分的两个冒号write_date(:);delay(5);write_com(0x80+0x40+9);write_date(:);delay(5);write_sfm(4,shi); /分别送去液晶显示write_com(0x80+0x40+4);write_sfm(7,fen);write_com(0x80+0x40+7);write_sfm(10,miao);write_com(0x80+0x40+10)5. 实现闹钟1) 实现闹钟涉及到两方面：a) 闹钟时间的设定；b) 是否响应闹钟判别以及相应的处理。2) 关键：判别什么时候进行闹铃。3) 闹钟判别的条件：当时十/个位、分十/个位中任意一位发生改变（即进位）时，就必须进行闹铃判别。4) 判别处理的流程图：时十位、个位，分十位、个位改变了设置闹铃标志是否设置了闹铃清除闹铃标志判当前时间是设定时间中断返回中断返回闹铃判别处理N
