单片机课程设计——定时闹钟设计.doc

河南城建学院 电子技术基础课程设计报告 定 时 闹 钟 姓 名： 连波 学 号： 094412130 专业班级： 0944121 指导老师： 张洛花 　 所在院系：电气与信息工程学院 2014年12月24日 摘要 本设计是一个定时闹钟，它仅使用单片的40引脚单片机完成闹钟的全部功能。设计目的是为了学习和巩固单片机知识，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。 本文设计的定时闹钟采用80c51芯片，用汇编语言进行编程，时、分、秒用6位LED数码管显示。在电路中通过四个按键S1、S2、S3和S4来进行定时和调时，定时时间到通过喇叭发出报警声。 设计系统的主要功能 · 能显示 时时－分分－秒秒。 ·　能够设置定时时间、 修改定时时间。 ·　到定时时间能发出报警 1 系统总体方案及硬件设计 1.1　系统总体方案 1）由于要显示数字时间，所以需要6位数码管。 2）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。 3)80c51单片机加上外围器件（2个3位共阳数码管，8个限流电阻和一个蜂鸣器）和应用程序（ISIS 7 Professional软件和KEIL编译软件），构成相应的应用系统。 1.2系统设计方框图 1.3硬件设计 芯片,4kb程序存储器ROM，128B随机存取存储器，RAM,4个8位并行I/O接口，1个全双工串行通信接口，2个16 位定时器、计数器级及21个特殊功能寄存器。 由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器 全部支持12 时钟和6 时钟操作 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32 条I/O 口线 3 个16 位定时/计数器 6 输入4 优先级嵌套中断结构 1 个串行I/O 口 可用于多机通信 I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容 但是冻结振荡器 导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据 运行可从时钟停止处恢复 由P3.7口控制蜂鸣器，使其定时时间到能发出报警声。 1.3.3时钟电路 单片机的时钟产生方法有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在1.2MHz～12MHz之间。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响，一般可在20pF～100pF之间取值。 单片机的时钟电路:如图所示 限流电阻：8个10k电阻 控制按键：本系统要进行时间的调整和定时，因此用4个手动按键对其进行控制。 1.3.4显示器模块的设计 利用2个七段数码管6个选位引脚连接C51单片机 P2.5 –P2.0接口，其他8个引脚分别通过限流电阻与C51单片机的P0.0 - P0.7和共阳极数码管连接。 数码管： 单片机中通常使用7段LED，LED是发光二极管显示器的缩写。LED显示器由于结构简单，价格便宜，体积小，亮度高，电压低，可靠性高，寿命长，响应速度快，颜色鲜艳，配置灵活，与单片机接口方便而得到广泛应用。LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示部件，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。 如图所示 2软件设计 2.1划分模块 根据设计要求，定时闹钟程序可分为以下几个模块： 1）显示时间的设置； 2）闹钟时间的设置： 4）定时时间的响应。 3.2程序流程图 程序流程图 2.3汇编程序 ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TIME ;;;;;;;;初始化;;;;;;;; START: MOV SP, #50H MOV 20H,#00H ;定义秒 MOV 21H,#00H ;定义分 MOV 22H,#00H ;定义时 MOV 23H,#01H ;定义闹钟分钟 MOV 24H,#01H ;定义闹钟小