单片机应用技术课程设计-基于AT89C51控制的定时闹钟设计说明书.doc

单位代码 学　　号 1201050050 分 类 号 密 级 单片机应用技术课程设计 基于AT89C51单片机的定时闹钟设计 院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师 2015 年 月 日  目 录 1 概述 1 1.1 课程设计的目的和意义 1 1.2 设计要求 1 2 系统总体方案及硬件设计 2 2.1 系统设计原理 2 2.2 硬件设计 2 2.2.1 单片机AT89C51 2 2.2.2 显示器的选择 4 2.2.3 控制按键的选择 5 2.2.4 时钟电路 6 2.2.5 喇叭:SPEAKER 6 3 系统软件设计 8 3.1 系统软件设计说明 8 3.2 程序流程图 9 3.2.1 程序主流程图 9 3.2.2 时间设定设计 9 3.3 程序调试 10 3.4 仿真步骤 11 3.5 仿真结果 11 4 课程设计体会 14 参考文献 15 附1源程序代码 16 附2系统原理图 29 1．概述 1.1课程设计的目的和意义 课程设计是在学完《单片机原理及接口技术》课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机，软硬知识的理解，获得初步的应用经验，使对已学过的基础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基本理论分析和解决实际问题的能力。为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础. 1.2 设计要求 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。 设计的部分分为软件及硬件，软件部分写出闹钟的工作方式以及它是如何工作的，而硬件部分是软件的载体，画出正确的电路图然后在软件的控制下能使设计的定时闹钟正常工作。 2．系统总体方案及硬件设计 2.1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较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。 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。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。 电路由下列部分组成：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： 图2-1 系统框图 2.2硬件设计 2.2.1单片机AT89C51 AT89C51是一个低电压，高性能CMOS型8位单片机，片内含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，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内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，同时内含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行编程，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成本。 主要特性： 振荡器特性: XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度. 图2-2是单片机AT89C51的引脚图： 图2-2单片机AT89C51引脚图 2.2.2显示器的选择 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，使用起来有一定的难度。 方案二：点阵显示，是由八行八列的发光二极管集成在一块电路上组成，主要用来显示汉字，同时也能显示数字和少量图象,但它的焊接较麻烦,价格高，鉴于所设计的题目要求它不切实际。所以排除此方案。 方案三：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，因此我选择了方案三。 单片机中通常使用7段LE