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1、JIUJIANG UNIVERSITY毕毕 业业 设设 计计 题 目 基于单片机的电子闹钟设计 1英文题目 The electronic clock design based on MCU 院 系 机械与材料工程学院 专 业 机电一体化技术 姓 名 年 级 2011（） 指导教师 二零一三年十二月I摘 要单片机自 20 世纪问世以来，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具代表性的一种。本文设计以 AT89S51 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
2、 cpu 外使用六个七段 LED 数码管来进行显示，LED 采用的是动态扫描显示 ，使用 74s14 芯片进行驱动。通过 LED 能够比较准确显示时、分。两个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用汇编语言编程。整个电子时钟系统能完成时间的显示、调整、定时闹钟和复位等功能。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。【关键词】单片机技术；AT89S51；液晶驱动；电子闹钟IIAbstractBecase of its extremely high p
3、erformance-price ratio,the single-chip computer(SCC) has been paid great attention to ever since it came to in 1970 of 20 th century ,and has gained an extensive applicable field and fast development .This design ,adopting AT89S51 chip as the core part with some necessary peripheral circuits, is a s
4、imple electronic clock which uses 5v DC as the power supply .in hardware aspect .beside the CPU ,six seven-segment LED digi-tubes are used for display ,which work in a dynamically scanning display mode and driven by74SL14 chip .the LED can accurately indicate hour and minute and two bottons can be u
5、sed to adjust the time .while in the softwar aspect ,the programming language is assembly language . the whole electronic clock system has functions of time display ,adjustment ,bell-setting and reset ,etc.Choose the smallest SCM system applications, ,add comparison procedures ,times to adjust proce
6、dures and faint buzzing procedures, as through relatively faint buzzing trigger procedures to achieve alarm clock function ,.completed design needs of the software environment.【Key words】technology of the one-chip computer;AT89S51; the liquid crystal is driven; Electronic alarm clockIII目目 录录前言前言1第一章
7、第一章 概概论论211 概述 .2111 51 电子闹钟发展趋势2112 本课题研究的主要内容212 电子闹钟简介 .3121 开发的目的和意义.3122 51 电子闹钟的优点.3123 51 电子闹钟的特点3第二章第二章 系统方案的设计系统方案的设计421 系统概述 4211 系统功能描述 4212 系统方案的确定 4213 系统设计思路与步骤 522 芯片基本工作原理及其应用 5221 AT89S51 简介6222 引脚介绍 6223 电源 7224 存储器 7225 应用723 LM386 简介 .8231 LM386 介绍8232 LM386特点.8第三章第三章 系统的设计系统的设计8
8、IV31 系统硬件设计 8311 单片机系统的设计 9312 按键电路的设计9313 复位电路的设计 .10314 显示电路的设计 .1232 系统软件的设计13321 软件设计13322 整个系统软件部分的总体设计.33第四章第四章 系统的调试和性能分析系统的调试和性能分析3341 系统的调试方法33411 输入按键的调试 .34412 复位电路的调试 .34413 显示电路的调试 .34414 整个系统的联调 .3442 系统的性能分析 .34第五章第五章 结论结论36参考文献参考文献37谢辞谢辞38V0前前 言言20 时间末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现在电子产品几乎渗透了社
9、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的进一步提高，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的宝贵，工作的忙碌和繁杂性容易使人忘记当前的时间。所以提醒人们当前的时间是那么的重要，而钟表的数字化带给人们的生活带来了极大的便利，并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、定时广播、甚至各种定时电气的自动启动等。所有的这些都以钟表的数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常的意义。数字钟表通过数字电路实现时、分、秒的显示。数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭、车站码头、办公室等公共场所。多功能数字钟的
10、应用非常的普遍。由单片机作为数字时钟的核心控制器，通过它的时钟信号来实现计时功能，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。使出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示。本系统利用单片机来实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51 单片机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。另外具有校时功能和定时功能，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。1第一章 概论11 概论电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便,但普
11、通电子闹钟不够方便实用。本文给出了一种以 51 芯片电子闹钟设计方法，从而给人们带来更为方便的工作与生活。111 51 电子闹钟发展趋势现代的快节奏生活给人们的精神上带来了很大压力。如何排解或缓解这些压力已经成为很多人关心的问题。单片机电子闹钟是具发前闹钟创新性的系统，它代表了时代的发展趋势。2007 年，无论从国内外行业发展趋势，还是从闹钟市场准入的要求来看，节能、环保、创新都已成为中国家电企业无法回避的大问题。在原材料价格不断上涨、下游渠道商实力膨胀、价格战越来越激烈、行业利润日趋微薄的背景下，日前，中国的电子闹钟在节能化、环保化、创新型转变过程中，正进行新一轮闹钟赛跑。目前，国内专业 5
12、1 电子闹钟厂家的数量正在迅速增长。51 电子闹钟市场在未来的三五年内会高速增长，新技术、新产品也会不断出现并投入应用。112 本课题研究的主要内容设计一个 51 电子闹钟:（1）能随意设定走时起始时间。（2）12 小时24 小时两种制式可选，以适应不同的需要。（3）能指示秒节奏，即秒指示（4）采用交直流供电电源。与石英钟不同的是，电子钟一般采用数码管等显示介质，因而必须以交流供电为主，以直流电源为后备辅助电源，并能自动切换。该设计主要包括:按键、 显示程序单元部分。AT89S51 单片机芯片、74HC245 驱动 LED 显示电路,集成电路 74HC245 和 LM386 各 1 个。212
13、 电子闹钟简介121 开发的目的和意义目的： 设计一个 51 电子闹钟的，该闹钟可由使用者自己设定一个时间，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。这样设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！意义：电子闹钟已经是现代生活中经常用到的工具之一，传统的电子闹钟只是机械控制,另外，体积也很大,又不美观也不实用.而现在我设计的电子闹钟是用单片机做的.只要简单的设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！也能给人们
14、的生活带来方便。122 51 电子闹钟的优点（1） 、简单好用、美观、体积小、实用。（2） 、用电量少、电压低,节能、环保、创新。按键、 显示程序单元部分。AT89S51 单片机芯片、 74HC245 驱动 LED显示电路。外接 3 个按钮组成键盘，AT89S51 为 51 内核。另外，AT89S51 本身无专门的液晶驱动接口，因此，本时钟采用数码管显示方式。数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、价格便宜等优点，而且市场上也有专门的时钟显示组合数码管。 51 电子闹钟的用途：我设计的电子闹钟是用单片机做的.只要简单的设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！也能给人们的生活、工作学习
15、带来方便。123 51 电子闹钟的特点1.帮助您排解或缓解那些来自现实生活的压力2.数码管作为一种主动显示器件，亮度高、价格便宜等，显示数字清晰。33.简单好用，可任意设 24 式时间。4.使用 LED 发光，省电，灯泡寿命长。第二章 系统方案的设计21 系统概述211 系统功能描述本系统是利用AT89S51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、
16、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。212 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AT89S51 为 51 内核显示设计方案。4213 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
