基于单片机的电子闹钟的设计毕业论文.doc

课程设计报告 课程名称： 单片机课程设计 题 目： 多功能电子表 学 院： 环境与化学工程 系：过程装备与测控工程 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 测仪111 学 号： 学生姓名： 起讫日期： 指导教师： 摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，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有代表性的一种。 本设计以AT89C52芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的闹钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用1602液晶显示时钟的时间，并通过所写程序控制在某个时间点蜂鸣器的响应，即完成闹钟的功能，该闹钟设有4个独立按键，时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加减按键。软件方面采用C语言编程。整个闹钟系统能完成时间的显示、调时和定时闹钟的功能。 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，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用KEIL单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词：AT89C52单片机 定时器 中断 闹钟 目录 一、设计任务、要求 4 1.1、设计任务： 4 1.2、设计要求： 4 二、方案总体设计 5 2.1、显示模块 5 2.2、实时时间计算模块 5 2.3、按键控制模块 5 2.4、声音报警模块 5 2.5、总体设计： 5 三、硬件设计 7 3.1、单片机最小系统 7 3.1.1、时钟信号的产生 7 3.1.2、复位电路 7 3.2、液晶显示模块 8 3.2.1、1602液晶引脚图及连线电路 8 3.2.2、一般1602字符型液晶显示器实物图 8 3.3、矩阵键盘 8 3.4、蜂鸣器电路 9 3.5、电源指示灯部分 9 3.6、STC89C52芯片 9 3.7、整体电路原理图 10 3.8、Lockmaster硬件电路 11 四、程序流程图 13 五、 系统仿真与调试 15 5.1、Proteus仿真原理图 15 5.2、实物图 17 5.3、使用说明 18 六、设计总结及心得体会 19 附录： 20 一、设计任务、要求 1.1、设计任务要求KEIL C，编程简单便捷且调试方便，这样通过四个模块：按键、芯片、蜂鸣器、1602液晶显示器即可满足设计要求。 2.1、显示模块 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。 2.2、实时时间计算模块 AT89S52单片机内部带有定时/计数功能，此定时功能是通过对外部晶振的脉冲进行计数，从而达到计时功能，使用12MHz的晶振就能实现高精度的计时，因此可以利用此功能实现计时。 2.3、按键控制模块 本设计用到的键盘有4个独立按键，分别为时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加减按键。以此控制时间的调整和闹钟时间的调整。 2.4、声音报警模块 此模块采用无源蜂鸣器实现，通过编写相应的程序，当满足要求时，给蜂鸣器提供不同频率的方波，使其发出不同频率的声音，把不同频率的声音按一定的时序输出，从而发出音乐。 2.5、总体设计： 总体框架如图2-1所示： 图2-1 总体硬件框架图 总体构思如图2-2所示： 图2-2 总体构思框架图 三、硬件设计 3.1、单片机最小系统 3.1.1、时钟信号的产生 89C52芯片内部有一个高增益法相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自己振荡器，电路如图3-1所示。 图3-1 晶振电路 3.1.2、复位电路 复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式，本设计采用按键电平复位，结构如图3-2所示。 图3-2 复位电路 3.2、液晶显示模块 3.2.1、1602液晶引脚图及连线电路 图3-3 1602液晶显示器 3.2.2、一般1602字符型液晶显示器实物图 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*240*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，