1、键入文字 键入文字 键入文字 1 / 24 单片机应用课程设计单片机应用课程设计 电子时钟电子时钟 键入文字 键入文字 键入文字 2 / 24 一、设计任务及要求一、设计任务及要求 【电子时钟】 利用实验板上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟，要求： 1、在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分”；” 2、由LEDLED闪动做秒显示； 3、利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣 器发出声响，按停止键使可使闹玲声停止。 拓展设计：拓展设计： 1 用数码管的小数点闪动替代二极管显示秒，使之成为一个“完整的时钟” ； 2、使数字时钟的闹钟铃声为音乐。 二、
2、设计思路二、设计思路 【工作原理及设计思路】 计时功能利用单片机的定时器来完成，由于定时器定时的时长有限，所以要 利用中断程序才能定时 1 秒，若中断程序每隔 5ms 中断一次并当作一个计数，则 每中断一次计数加 1，当计数 200 次时，则表示 1s 到了，秒变量加 1，同理再判 断 1min 是否到了，再判断 1h 是否到了。 为了将时间在 LED 数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静 态显示法需要数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现 LED 显示。 闹铃声由交流蜂鸣器产生，所以当闹铃时间和当前时间相等时，可以对蜂鸣 器输入方波信号，蜂鸣器就会发出声音。 三三、设计分析
3、、设计分析 【系统的主要功能】 本实验实际是设计一个电子表， 可以显示时和分， 并且用一个二极管显示秒。 另外，还可以对它进行时间调整，还要有闹铃功能。 【所作题目的意义】 时钟电路在各个系统中都起着十分重要的作用，是保证系统正常工作的基 础。 同时时钟电路整体的设计及其工作原理涉及到了单片机基础课程中各章节的 内容，是对单片机理论基础课程的一个综合实践，通过本课题不仅让我对电子时 键入文字 键入文字 键入文字 3 / 24 钟这一课题有更深入的了解，更加深了自己对单片机课程整体知识的把握，将理 论所学用于实践，将知识综合，达到融会贯通的高度。 【硬件电路设计及描述】 实验用 JD51 开发板
4、完成，本实验的硬件包括显示部分、闹铃部分、开关部 分。 显示部分显示部分 JD51 上用于显示部分的电路如下图： JD51JD51 上有四位共阳 LED 数码管，其标号分别为 LED1LED4，低电平选通， 且任何时候仅有一位输出低电平，显示时对各显示器进行动态扫描，显示器分时 轮流工作。虽然每次只有一个显示器显示，但是由于人的视觉暂留现象我们仍会 感觉所有的显示器都在同时显示。P0 口作为输出口控制 8 个发光二极管的亮灭， 键入文字 键入文字 键入文字 4 / 24 控制数码管的显示。 闹铃部分闹铃部分 蜂鸣器与 P2.4 口相连。 开关部分开关部分 本实验中的开关是实验仪上的四个逻辑开关
5、，它们分别与 P3.2、P3.3、P3.4、P3.5 相连。 其总 P3.2 用于调整时钟或闹钟的时，P3.3 用于调整时钟或闹钟的分，P3.5 用于控制显示时 钟还是显示闹钟，并且同时控制调整时钟还是调整闹钟，按任意键（SW1、SW2、SW4）时 停止闹钟。 【软件设计流程及描述】【软件设计流程及描述】 显示部分显示部分 显示部分分为时钟显示、闹钟显示和秒显示三部分，主要由时钟显示子程 序和闹钟显示子程序构成，闹钟显示与时钟显示编程流程大致相同。 流程图如下： 键入文字 键入文字 键入文字 5 / 24 闹铃部分闹铃部分 设计思路及原理：音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系如下表所 示
6、。要产生音频方波，设计利用延时来建立音符表NOTE，表格中的数存R3*20us， 其倒数1/（R3*2*10us）对应相应音符的频率。 另外，音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。只要 设定延时时间，就可求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它 的整数倍。设计利用T1中断产生10ms延时，取1/4拍为10H*10ms,相应产生所需延 时。 音符音符(低低) .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 频率频率(HZ) 262 294 330 349 392 440 494 音符 （中）音符 （中） 1 2 3 4 5 6 7 频率频率(HZ) 523 587 659 698 784 880 988 音符 （高）音符 （高） 1 2 3 4 5 6 7 键入文字 键入文字 键入文字 6 / 24 频率频率(HZ) 1046 1175 1318 1397 1568 1760 1967 闹钟铃声选取情
