C51单片机实现电子闹钟.docxVIP

课程名称: 单片机原理与接口技术实践 设计课题: 基于MCS 51单片机实现电子 闹钟功能的设计 学 院：电子与信息工程学院 专 业：通信工程 小组成员： 电子闹钟在科学技术高度发展的今天，千家万户都少不了它，所以很多家庭 个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便，但普通电子闹钟不够方便实 用。本文给出了一种基于MCS51单片机实现电子闹钟功能的设计方法，从而给人 们带来更为方便的工作与生活。 一.电子闹钟简介 我们设计的电子闹钟是以MCS 51单片机中的计时器作为时钟，用8位数码 管显示当前时间，并且可以设置闹钟时间，并在设置的时间点发出闹铃。 简易闹钟具有以下功能： 1.时钟能准确地走时，并可以通过数码管进行显示 .复位后可以进行当前时间的设置 ?可以随意设置闹钟时间，闹钟会在设置时间响铃 整个系统的任务要求： 1） 输入数字按键的功能。 保证数字的输入。 2） 复位电路的功能。 所有时间回到初始化状态，用于启动设定时间参数（调时或设定闹钟时间）; 3） 显示电路的功能。 当输入数字时显示24小时时间功能。 4） 闹铃功能 设置闹铃的时间后.能按设置好的时间准时闹铃。 二?系统方案的设计要求 根据以上各模块并结合显示屏的功能及元器件材料的情况，决定采用 AT89C51为核显示设计方案。 先进行系统的整体规划确定整个系统的功能，然后按照每个功能的具体 要求，进行各个模块的实物设计并逐个调试，待全部通过后，进行整个系统 的联调，最终实现一个完整的系统。 整个系统的设计步骤如下： 在单片机最小系统的基础上，完成按键电路和复位电路的设计。 完成显示电路、数字按键、单片机时钟电路。 ? ? ?? I硬件设计 系统硬件的设计可以根据系统的各个功能，把整个系统划分成若干个模 块，分别对这些模块来进行设计，然后在通过单片机程序来实现对各个硬件 模块功能的调度。 本系统涉及到的硬件模块有：按键电路、数码管显示电路、单片机时钟 电路、蜂鸣器电路。 各部分实现功能如下： 按键电路：提供按键信号。 单片机时钟电路、复位电路：提供部时钟。 数码管驱动显示电路：显示当前时间。 蜂鸣器电路：闹钟报时。 II软件设计 本系统的软件部分主要完成功能：时分秒的进位算法处理、数码管的时间显 示、时间调整设置、闹钟功能。 根据软件的功能划分软件设计模块结构，如下所示 其中各个模块具体任务如下： 按键驱动模块：对各个按键的功能进行相关的定义。 LED驱动模块：根据系统需要显示相应的数字时间； 时间处理模块：时、分、秒的进位算法处理 ? ? ? ? ? ? ? ? 三?系统硬件电路的设计 1根据确定的硬件方案设计硬件框图, 1根据确定的硬件方案设计硬件框图, 如下图所示: 蜂鸣器电路 蜂鸣器电路 晶振电路复位电路按键电路数码管驱动及显示 晶振电路 复位电路 按键电路 数码管驱动及显示 2 2系统原理图的设计 系统总的硬件电路如下图所示 XAQflT.工U1z30XTALtrucr.co rarxc-1 roa-At*?KJO.Cgsg rur/.MCCTTO%Yor/? P2V/? dg m ?X?^AT7?he rz?/AAinfiiQKybpi 1P2ifTXbrizra^mo X AQflT. 工 U1 z 3 0 XTALt rucr.co rarxc-1 roa-At*? KJO.C gsg rur/.M CCT TO% Yor/? P2V/? dg m ?X?^AT7 ?he rz?/A Ain fiiQKyb pi 1 P2ifTXb riz ra^mo ri fro ?U2?5 实际要用到5个按键，受空间限制仿真电路中只画出4个。 单片机管脚资源分配： P0 口为数码管段选信号输出口。 P3 口为数码管位选信号输出口。 Pl.O、Pl.l、Pl. 2、Pl. 3、P1. 4 为键盘的输入信号。 P3.6为蜂鸣器信号的输出口。 下面分别介绍各个电路。 （1）数码管驱动及显示电路 本设计采用8位7段共阳极数码管用来显示时间。为了将时间在LED数码 管上显示可采用动态显示法。通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮； 同时向该数码管送对应的字码使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，而且 人眼有视觉暂留效应，所以数码管看起来总是亮的从而实现了数字的同时显示。 数码管主要包括位选和段选信号线。位选是用来选通数码管的，只有位选 信号有效该数码管才会亮并显示要现实的数字；段选是选择数码管7段的那一 笔亮，从而显示不同的数字。 数码管与单片机相连的电路如下图所示:U1to■Lg.-.:CQF0.1/AD1P02/AD2FO.3/AD3P0/V24P0.C7AD?本设计中单片机P0 数码管与单片机相连的电路如下图所示: U1 to ■Lg.-. :CQ