单片机课程设计——定时闹钟的设计

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1、 电子技术基础课程设计报告电子技术基础课程设计报告 定 时 闹 钟 2014 年年 12 月月 24 日日 摘要摘要 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

2、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 1 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计 1.11.1 系统总体方案系统总体方案 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。 1.21.2 系统设计方框图系统设计方框图 1 1. .3 3 硬件设计硬件设计 1.3.11.3.1 芯片芯

3、片：80c5180c51 80c51芯片内不包含一个8位中央处理器cpu,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

4、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。 晶振 及复位 按钮 单片机 80c51 8 个 限流 电阻 蜂鸣器 6 位共阳 数码管显 示 选位 图 1 系统设计方框图 . .1.3.21.3.2 蜂鸣器蜂鸣器 由 P3.7 口控制蜂鸣器，使其定时时间到能发出报警声。 1.3.31

5、.3.3 时钟电路时钟电路 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 1.2MHz12MHz 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 2 0pF100pF 之间取值。 单片机的时钟电路单片机的时钟电路: :如图所示 限限流电阻流电阻：8 个 10k 电阻 控制按键控制按键： 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。 1.3.41.3.4 显示器模块的设计显示器模块的设计 利用2个

6、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：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 2 软件设计软件设计 2.12.1 划分模块划分模块 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 显示时间 S4按下？ S3按下？ S1按下？ 显示闹钟 时间调整 闹钟调整 响铃 主程序 响铃判断 Y Y Y N Y N N N 初始化 开始 2.32.3 汇汇编程序编程序 ORG 0