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1、 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：海热古丽依马木学号： 5011110115 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数码管来进展显示。LED用P0口进展驱动，采用的是动态扫描显示，能够比拟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
2、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：This 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 o
3、n the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - secondsseconds. 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 al
4、arm 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 microputer, AT89C51, alarm clock, simulatio / 目录1
5、绪论21.1课题背景及研究意义21.2国外现状21.3课题的设计目的21.4课题的主要任务21.5课题的主要功能22系统概述32.1方案论证32.2系统设计原理33系统硬件设计43.1单片机AT89C51简介43.2数码管显示电路63.3时钟电路73.4喇叭:SPEAKER84系统软件设计84.1系统软件设计说明84.2 程序调试84.3 程序流程图94.3仿真步骤104.4仿真结果10结论12参考文献13附录A 系统整体电路14附录B 全部程序清单14附录C:PCB图和3D图231绪论1.1课题背景及研究意义进入信息时代，计算机的影子无处不在，带有像单片机一类嵌入式处理器的小型智能化电子产品
6、，已经成为家用电器的主流，市场需求前景广阔，因此，掌握小型单片机应用系统设计方法，已成为当今电子应用工程师所必备的技能，定时闹钟具备小型单片机应用系统的一切要素，其构造简单、本钱低廉、走时准确、设置方便，所以智能化方面有广泛的用途。1.2国外现状单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片。在单片机Microcontroller)出现后，计算机才真正 地从科学的神圣殿堂走入寻常百姓家，成为广阔工程技术人员现代 化技术革新，技术革命的有利武器。目前，单片机在民
7、用和工业测 控领域得到最广泛的应用。彩电，冰箱，空调，录像机，VCD，闹钟，遥控器，游戏机，电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深 地溶入我们每个人的生活之中。 单片机能大提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产 上也极提高了生产效率和产品质量。1.3课题的设计目的本设计是一个定时闹钟，它仅使用单片的20引脚单片机完成闹钟的全部功能。设计目的是为了学习和稳固单片机知识，使对已学过的根底知识能有更深入的理解，学会独立思考、独立思考、独立工作，以及提高对所学应用根本理论分析和解决实际问题的能力。1.4课题的主要任务本文设计的定时闹钟采
8、用AT89C51芯片，用汇编语言进展编程，时、分、秒用6位LED数码管显示。在电路过四个按键S1、S2、S3和S4来进展定时时间和定时闹钟，定时时间到通过喇叭发出报警声。1.5课题的主要功能1能显示：时时分分秒秒。2能够设定定时时间、修改定时时间。3定时时间到能发出报警声。设计的局部分为软件及硬件，软件局部写出闹钟的工作方式以及它是如何工作的，而硬件局部是软件的载体，画出正确的电路图然后在软件的控制下才能使设计的定时闹钟正常工作。2系统概述2.1方案论证显示器的选择方案论证：方案一：液晶显示器。如果选择此方案，将会降低系统的功耗，这样就可以用电池供电，便于携带。但液晶显示器的驱动电路复杂，使用
9、起来有一定的难度。 方案二：用数码管作为显示器。数码管的驱动电路简单，使用方便，如果选择了此方案，那么在夜间看时间的时候就不需要有光源，非常方便。其缺点是功耗较大。由于数码管使用起来较为方便，在夜间看时间也很方便，因此我选择了方案二。2.2系统设计原理本设计使用的是单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比拟高，功能也比拟强大，而且可以随时的更新系统，进展不同状态的组合。本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用6位共阴数码管作为显示器件。接入共阴LED显示器，可显示时，分钟，秒，单片机外围接有定时报警系统，时间的定时用时钟电路，修改时间和定时用手动按键控制，报警声通过喇叭发出
10、。提示预先设定时间电器的起停时间到，从而控制电器的起停。电路由以下局部组成：时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示，报警电路，芯片选用AT89C51单片机。系统框图如图2-1所示：晶振及复位单片机AT89C51RESPACK-87SEG-MPX6-CC-BLUE数码管显示键盘按钮SPEAKER喇叭图2-1 系统框图3系统硬件设计3.1单片机AT89C51简介AT89C51是一个低电压，高性能CMOS型8位单片机，片含4KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器ROM和128B的随机存取数据存储器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通
11、用8位中央处理器和Flash存储单元，置功能强大的微型计算机的AT89C51为用户提供了许多高性价比应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出I/O端口，同时含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进展编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本钱。主要特性：与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保存时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁
12、定1288位部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片振荡器和时钟电路引脚使用说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进展校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，
13、P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进展存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进展读写时，P2口输出其特殊功能存放器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：
14、P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流ILL这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：管脚备选功能：P3.0RXD串行输入口P3.1 TXD串行输出口P3.2/INT0外部中断0P3.3/INT1外部中断1P3.4T0记时器0外部输入P3.5T1记时器1外部输入P3.6/WR外部数据存储器写选通P3.7/RD外部数据存储器读选通P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。ST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两
15、个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想制止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE制止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，那么在此期间外部程序存储器0000H-FFFFH，不管是
