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1、PCB 图，仿真 C 语言程序 原理图等全套设计，联系 课程设计说明书课 程 名 称: 微机原理及应用课程设计 课 程 代 码: 题 目: 带 LCD 显示的定时闹钟 年级/专业/班: 09 级汽电三班 学 生 姓 名: 学 号: 开 始 时 间: 2012 年 07 月 02 日完 成 时 间: 2012 年 07 月 06 日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说 明书 （计算书、 图纸、分析报告）撰写质量（45）总 分（100）指导教师签名： 年 月 日 微机原理及应用课程设计说明书1目 录摘 要 .21 引 言 .31.1 问题的提出.31.2
2、任务与分析 .42 系统方案设计 .52.1 系统设计方案.52.2 系统总体框图.63 系统硬件电路设计 .73.1 89C51 单片机 .73.2 1602LCD .93.3 键盘.124 系统软件设计 .134.1 proteus 软件环境介绍 .134.2 Protel 软件环境介绍 .134.3 系统软件分析 .144.3.1 系统时钟电路设计 .144.3.2 系统复位电路的设计.144.3.3 闹钟指示电路设计 .154.3.4 电子闹钟的显示电路设计 .154.4 程序流程图.155.系统调试过程 .21结 论 .24致 谢 .25参考文献 .26附表（本设计所有程序） .38
3、 微机原理及应用课程设计说明书2摘 要本设计是基于 AT89C51 单片机为控制核心的定时闹钟设计。系统采用了美国DALLAS 公司的 DS1302 实时时钟芯片构成了计时电路，实现了时间和日期的显示。T89C51 单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟 ，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发 出一阵声响， 进步可以 扩充控制电器的启停。本 设计说明书对该系统的硬件电路，工作原理进行了详细的介绍。同时给出了软件设计的流程图和主要源代码。关键词： 89C51 单片机 DS1302 时钟芯片 LED 显示器 微机原理及应用课程设计说明书31 引 言1.1 问题的提出随着人类科技文
4、明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。而单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。定时闹钟是采用数字电路实现对.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
5、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, 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、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。定时闹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车站、码头、剧场、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
6、稳定、携带方便等优点，它还用于计时自动报时及自动控制的领域。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。本文正是基于这个原因以单片机为控制核心，设计制作一个多功能的数字时钟。本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片 AT89C51 作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能定时闹钟系统。该时钟系统主要由秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路组成。系统具有简单清晰的操作界面，可随时进行时间调整。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。由于系统所用元器件较少，单片机所被占用的 I/O 口不多，因此系统具有一定的可扩展
7、性。 微机原理及应用课程设计说明书41.2 任务与分析本次设计的系统的控制中心是 AT89C51 单片机。首先，在 Protel 软件环境中进行硬件电路图的设计。然后在 kell 软件环境中进行系统的软件编程，并进行程序源文件的编译和调试，最后生成.hex 文件。此.hex 文件是硬件电路运行实现的源代码来源。把.hex文件加载到 AT89C51 单片机芯片，然后在 Proteus 软件环境中运行硬件电路，时钟的日期就可以正常显示了。 本设计的系统主要由:AT89C51 为中央处理芯片，用于数据处理，初值设定。时钟芯片 DS1302 是本例的核心模块，由他提供时钟信息并由 LED 显示，C 语
8、言进行编程。本系统可以分为以下 4 大模块：1、AT89C51 模块：用于数据处理，和外围的时钟芯片通信，并控制时钟传输过程，采集时间信息并予以处理。2、DS1302 模块：实时显示可以通过软件编程来实现，但这种方法需要编制的程序复杂，代码多，且单片机软件开销大，时间信息也不容易长期保存。而采用时钟芯片DS1302 可以避免这些问题，它可以长期保存此信息，因此本例中我们使用此芯片来实现此系统。3、数码管显示模块：显示模块采用普通的共阳 LED 数码管，此模块用于实时的显示时间信息。4、程序：包括单片机控制时钟芯片的接口程序（实现单片机和时钟芯片之间的数据传输过程）和数码管显示程序。 微机原理及
9、应用课程设计说明书52 系统方案设计2.1 系统设计方案通过查阅相关资料，设计初期共有 3 个方案供我选择，分别是：（1）采用 89C2051单片机组成的系统；（2）采用 AT89C51 单片机，8155 芯片组成的系统；（3）采用89C51 单片机，DS1302 实时时钟芯片组成的系统。（1）采用 89C2051 单片机组成的系统此系统的硬件部分主要是由 89C2051 单片机，74LS48 芯片，ULN2003 芯片所组成。该系统硬件结构简单，但是单片机的 I/O 接口太少，不足以实现多种功能，软件设计部分，程序冗长而复杂，易产生混淆。（2）采用 89C51 单片机，8155 芯片组成的系
10、统这个方案采用 89C51 单片机，8155 芯片，LED 显示器，4*4 键盘来组成系统的硬件。该系统采用的是单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时，分，秒的计时。但这样的话，程序复杂化，时间信息也不容易长期保存。（3）采用 89C51 单片，DS1302 实时时钟芯片组成的系统此方案在硬件部分采用了 89C51 单片机，DS13O2 时钟芯片，LED 显示器，几个按键。该系统的最大特点是采用了新的芯片即 DS1302。在功能上进行了扩充，并且使得硬件连线显得较为简单，在软件部分，程序显得层次分明。最后确定设计采用第 3 方案，即 系统是由 89C51 单片机， DS130
11、2 时钟芯片，LED 显示器组成。 微机原理及应用课程设计说明书62.2 系统总体框图复位、时钟等电路按钮电路CPU数码管显示电路闹铃声指示电路电源系统图 2-1 系统总体框图电子闹钟应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。电子闹钟的主电路指的是图中虚线框内部分，主要涉及到 CPU 电路和按键按钮电路。主机的设计具体地说有：1）系统时钟电路设计；2）系统复位电路设计；3）按键与按钮电路设计；4）闹铃声指示电路设计。 微机原理及应用课程设计说明书73 系统硬件电路设计3.1 89C51 单片机AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高
