《专业课程设计3（微处理器与微控制器应用）》课程设计说明书-单片机定时闹铃课程设计汇.doc

目录 1设计方案 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计任务 1 2 设计总体框图 1 2.1 系统设计方框图 1 2.2 程序流程图 2 3 设计单元电路 3 3.1 AT89C51的时钟电路 3 3.2 AT89C51的复位电路设计 4 3.3 AT89C51的显示电路设计 4 3.4 AT89C51的按键电路设计 5 4 电路原理说明 6 4.1 AT89C51芯片管脚及其功能 6 4.2 电路总原理及硬件原理图 8 4.3 软件设计 9 5 参考文献 20 6 设计心得 20 附录： 21 附录1：调试报告 21 附录2：元器件清单 22 定时闹铃的设计 1设计方案 1.1 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。 1.2 设计任务 本设计是一个定是闹钟，它仅使用单片40个引脚单片机AT89C51完成闹钟的全部功能，包括时钟显示，时钟设置，闹钟设定和闹钟报时。设计目的是学习和巩固单片机知识，使用学习过的关于AT89C51的基础知识能有更深入的理解，学会独立思考，独立工作，以及提高对所学习的应用基本理论分析和解决实际问题的能力。 2 设计总体框图 2.1 系统设计方框图 图1 系统设计框图 2.2 程序流程图 图2 程序流程图 3 设计单元电路 3.1 AT89C51的时钟电路 AT89C51系列的单片机时钟方式分为内部和外部方式，外部方式是把外部已经有的时钟信号引入到单片机内部。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要有晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；而是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现。 本设计的采用内部时钟方式。 时钟电路如图3所示。 图3 时钟电路 3.2 AT89C51的复位电路设计 复位是单片机的初始化操作，起主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错祸操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，可以使复位键以重新启动，也可以通过监视定时器来强迫复位。RET引脚是复位信号的输入端，如图4所示。 图4 复位电路 3.3 AT89C51的显示电路设计 分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。图是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号，如图5所示。 显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒，因此需要6个数码管。LED显示器的显示控制方式按驱动方式可分成静态显示方式和动态显示方式两种。对于多位LED显示器，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，其硬件连接方式如图6所示，时的十位和个位分别显示在第一个和第二个数码管，分的十位和个位分别显示在第三个和第四个数码管，秒的十位和个位分别显示在第五个和第六个数码管。 定时时间到后，P3.7被置位，二极管发光，提醒闹钟时间到。 图5 共阳式、共阴式LED数码管的原理图和数码管的符号图 图6 数码管硬件连接图 3.4 AT89C51的按键电路设计 S1按键接在P2.0口，用于切换正常走时、调时间、设定闹钟；S2按键接在P2.1口，用于调整时间分加一和设置闹铃分加一功能键；S3按键接在P2.2口，按下后进入闹钟设置状态；S4按键接在P2.3口，按下后进入时间调整状态。按键连接如图7所示。 图7 按键硬件连接图 4 电路原理说明 4.1 AT89C51芯片管脚及其功能 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，可稳定地工作于5V的电源下.该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51芯片引脚图如图8所示。 图8 AT89C51芯片引脚图 AT89C51管脚说明：? VCC：供电电压。