电子时钟的设计单片机课程设计讲述.doc

单片机及其应用B 设计说明书 题目： 电子钟 学生姓名： 张译 学 号： 201306020130 院 （系）： 电气与信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 指导教师： 张玉杰 2016年 1月8日 目 录 1 选题背景 2 2 设计任务与要求 2 3 方法论证 2 4 系统总体结构和功能 3 4.1 系统的组成和结构 3 4.2 系统的功能介绍 3 5 系统的模块说明 4 5.1控制系统模块 4 5.1.1 硬件电路 4 5.1.2 编程思想 4 5.2 键盘输入模块 5 5.2.1 硬件电路 5 5.2.2 编程思路 6 5.3 显示模块 7 5.3.1 硬件电路 7 5.3.2 编程思想 8 5.4 蜂鸣器模块 9 5.4.1 硬件电路 9 5.4.2 编程思想 9 5.5 软件模块 9 5.5.1 主函数模块 9 5.5.2 电子钟模块 10 5.5.3 秒表功能模块 12 5.5.4 一次性闹钟模块 12 5.5.5 每日闹钟模块 14 5.6 应用层模块以及操作说明 15 5.6.1 电子钟模块 15 5.6.2 秒表功能模块? 15 5.6.3 一次性闹钟模块 16 5.6.4 每日闹钟模块 16 6 硬件调试显示 17 6.1 初始化 17 6.2 时钟显示界面 17 6.3 秒表功能界面 17 6.4 一次性闹钟设置界面 18 6.5 每日闹钟设置界面 18 7 须改进之处及体会 18 附录Ⅰ程序清单 20 附录Ⅰ 原理图 50 参考文献 51 选题背景 数字电子钟广泛运用于生活生产中，因此对其深入了解很有必要，在此用单片机设计了一数字电子钟。现代的电子钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活不可缺少的工具。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对。 设计任务与要求 （1）基本功能：设计一个时钟电路，能显示年月日和时分秒；通过功能键完成年月日时分秒的切换与对时功能； （2）附加功能：添加秒表功能，能通过键盘进行时间和秒表功能切换。 方法论证 本课程设计采用C51单片机作为控制器来设计的一个数字电子钟，通过lcd1602显示器显示年、月、日、时、分、秒、周几，并设有4个独立式按键作为操作输入设备，实现电子钟、秒表、一次性闹钟，每日闹钟等功能的切换，以及对电子钟年月日时分秒的设置、秒表的开始暂停清零、一次性闹钟的时间设置、每日闹钟的设置清零等功能设置。对作为数字电子钟控制器的C51单片机内部开启两个定时器中断，一个作为秒表计时器的时基，另一个作为时钟的时基。这样就能实现秒表计时、暂停或清零时时钟仍能正常运行的功能。 对于本次设计的电子钟，我们的总体思路是先设计硬件电路，再设计软件系统，硬件电路设计思路是在单片机最小系统的基础上利用键盘、lcd1602显示器显示和蜂鸣器闹钟，即可组成我们的数字电子钟硬件电路。我们把电路大体分为4个模块：单片机控制模块、按键模块、lcd1602显示模块、蜂鸣器闹钟模块。可以实现两个功能： 功能一是时钟功能： 显示范围从2000年开始至2030年为止，初始化显示为2016年3月23日00点00分。可通过按键进行对时调整； 功能二是秒表计时器功能：计数显示范围从0秒开始最多至59分钟为止。可通过按键停止计时，清除计时； 功能三是设置一次性闹钟，可通过按键来设置一年当中的时间，一年只能响一次； 功能四是设置每日闹钟，可通过按键来设置闹钟的时间和取消闹钟。 整个系统由C51单片机，LED数码管，独立按键等组成。单片机P0口依次连接LED数码管8个断码，P1口低4位依次连接LED数码管位码。P2口依次连接8个独立按键。 系统总体结构和功能 本系统是基于SST89C516RD单片机设计而成的是时钟电路，它具有年、月、日、时、分、秒、星期几显示、秒表功能、一次性闹钟和每日闹钟功能。 系统的组成和结构 电子钟控制层由主控单片机模块控制。 电子钟的应用层主要由时钟显示模块、秒表计时、一次性闹钟设置显示、每日闹钟设置显示模块四部分组成。 电子钟的硬件模块由单片机、lcd显示模块、键盘模块、蜂鸣器模块等四个模块组成。 键盘扫描用户具体操作，由单片机控制lcd先是对应状