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基于单片机的智能电子钟系统设计 姓 名：李永健、王海、吕军梅、巩珍珍 课题组的分工或贡献：每人完成的百分比或者每人负责的内容 课 程 名 称： MCS-51单片机应用设计 指 导 教 师：李林 2014年12月 基于单片机的智能电子钟系统设计 李永健、王海、吕军梅、巩珍珍 （信息科学与工程学院） 摘要：电子钟是一种利用数字电路来显示时间的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显 示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。 本设计通过以单片机芯片STC89C51为核心，通过软件编程完成时钟及定时的基本功能，温度芯片DS18B20完成温度测量功能。采用了六位数码管动态显示时、分、秒，两个LED灯分别指示上下午，同时还有两个LED灯每半秒分别闪烁一次。 通过4个外部按键可以控制小时和分钟的定时和定闹以及报警。此电子钟具有性能优越，操作简单等优点。 关键词：智能电子钟、STC89C51、LED数码管、DS18B20 目录 项目目的 项目要求 基本原理 设计方案 (一)系统整体设计思想 (二) 电子钟计时 (三) 数码管显示 (四) 调时 (五) 定闹、报警 (六) 温度采集 五、结论 六、参考文献 七、附录一 附录二 项目目的 1. 掌握单片机各个功能模块(并行I/O口、中断系统、定时器/计数器)的工作原理、性能和特点； 2、掌握单片机外围电路的设计方法和仿真方法； 3、掌握单片机外围电路的调试方法； 4、掌握单片机外围电路设计报告的撰写方法； 5、培养团队合作精神、项目组织与管理、交流表达能力； 6、培养责任感和职业道德。 二、项目要求 本课程三级项目要求学生使用MCS-51系列单片机设计并制作一个具有时间显示、按键调时、闹钟报警、温度测量、遥控和自动调时等功能的软硬件系统，可实现六项基本功能分别如下： 1) 时间显示：采用六个数码管显示当前时间：小时、分钟、秒。 2) 温度显示：采用两个数码管显示当前环境温度。 3) 上下午指示：采用两个发光二极管来指示上下午。 4) 半秒提示：采用两个发光二极管，每隔半秒闪烁。 5) 调时功能：采用三个按键(K1-K3)来调整时间，步骤如下： a)按下K1键，开始调小时，同时2个小时数码管闪烁。 b)按下K2键，小时加；按下K3键，小时减。 c)小时调整好后，再按下K1键，开始调分钟，同时分钟数码管闪烁。 d)按下K2键，分钟加；按下K3键，分钟减。 e)调整好分钟后，再按下K1键，调时结束。 6) 闹钟功能：采用三个按键(K2-K4)来调整闹钟，步骤如下： a)按下K4键，开始调小时，同时2个小时数码管闪烁。 b)按下K2键，小时加；按下K3键，小时减。 c)小时调整好后，再按下K4键，开始调分钟，同时分钟数码管闪烁。 d)按下K2键，分钟加；按下K3键，分钟减。 e)调整好分钟后，再按下K4键，定闹结束。 闹钟定时的时间到后，蜂鸣器/扬声器发出提示音；用户需按K2-k4键来取消闹钟警告。 基本原理 利用软件编程借助于定时器/计数器0实现间隔为1s的定时功能，格式为秒，分，时，在其中断服务程序中实现对小时、分钟、秒单元数值的调整。主程序通过不断循环调用调时子程序，实现整个功能。利用嵌套在调时子程序中的显示子程序实现上下午指示和半秒闪烁。利用温度芯片DS18B20来测量温度。 设计方案 （一）系统整体设计思想 总体设计框图： 按键（k1~k4)DS18B20温度芯片STC89C52单片 按键 （k1~k4) DS18B20 温度芯片 STC89C52 单 片 机 电源 电源 8片数码管显示 8片数码管显示 LED灯指示 LED灯指示 （上下午、半秒） 报警 报警 通过定时器/计数器0实现1s的计时，将它设计成内部中断，即每计满1s产生中断信号，主程序转去执行定时器0的中断服务程序，按照时间规则改变相应RAM存储单元的数值。在主程序里首先不断检测是否有按键按下，如果没有，则不断调用显示子程序，否则，根据按下的是哪个键可以转去执行相应的程序段，分别实现小时和分钟的加和减以及闹钟定时，而每次执行结束都会调用显示子程序，保证数码管的稳定显示，同时也可以实时根据存储单元数值的不同显示。 而闹钟的倒计时则利用定时器/计数器1的计时来实现，同样为1s计时，只不过是在中断服务程序中实现对存储单元的按规则递减，同样的即使显示就可以实现倒计时功能，到达00：00：00时就可以调用报警子程序，实现报警。 RAM单元分配 (21H).0 指示即将显示的是十位还是个位 20H #0AH,定时器/计数器0或1计满10次为1s 19H #05H,定时器/计数器0或1计