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基于单片机的电子闹钟的设计.doc
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基于单片机的电子闹钟的设计.doc
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摘要
单片机自 20 世纪 70 年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,
应用很广、发展很快。而 51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本设计以 AT89C52 芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个结构简单,功能齐
全的闹钟,它由 5V 直流电源供电。在硬件方面,除了 CPU 外,使用 1602 液晶显示时钟的
时间,并通过所写程序控制在某个时间点蜂鸣器的响应,即完成闹钟的功能,该闹钟设有 4
个独立按键,时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加减按键。软件方面采用 C 语言编
程。整个闹钟系统能完成时间的显示、调时和定时闹钟的功能。
选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序,通过时间比
较程序触发蜂鸣,实现闹钟功能,完成设计所需求的软件环境。介绍并使用 KEIL 单片机模
拟调试软件,测试程序的可行性并用 Proteus 进行仿真。
关键词:AT89C52 单片机 定时器 中断 闹钟
目录
一、设计任务、要求........................................................................................................................4
1.1、设计任务:.......................................................................................................................4
1.2、设计要求:.......................................................................................................................4
二、方案总体设计............................................................................................................................5
2.1、显示模块...........................................................................................................................5
2.2、实时时间计算模块...........................................................................................................5
2.3、按键控制模块...................................................................................................................5
2.4、声音报警模块...................................................................................................................5
2.5、总体设计:.......................................................................................................................5
三、硬件设计....................................................................................................................................7
3.1、单片机最小系统...............................................................................................................7
3.1.1、时钟信号的产生....................................................................................................7
3.1.2、复位电路................................................................................................................7
3.2、液晶显示模块...................................................................................................................8
3.2.1、1602 液晶引脚图及连线电路...............................................................................8
3.2.2、一般 1602 字符型液晶显示器实物图..................................................................8
3.3、矩阵键盘...........................................................................................................................8
3.4、蜂鸣器电路.......................................................................................................................9
3.5、电源指示灯部分...............................................................................................................9
3.6、STC89C52 芯片................................................................................................................9
3.7、整体电路原理图.............................................................................................................10
3.8、Lockmaster 硬件电路.....................................................................................................11
四、程序流程图..............................................................................................................................13
五、 系统仿真与调试....................................................................................................................15
5.1、Proteus 仿真原理图........................................................................................................15
5.2、实物图.............................................................................................................................17
5.3、使用说明.........................................................................................................................18
六、设计总结及心得体会..............................................................................................................19
附录:..............................................................................................................................................20
一、设计任务、要求
1.1、设计任务:
利用单片机、4 个独立按键、1602 液晶显示器、无源蜂鸣器实现具有日期、时间、闹钟
功能的多功能电子表。
1.2、设计要求:
1、准确计时,以数字形式显示年月、日、时、分、秒。
2、小时以 24 小时计时形式,分秒计时为 60 进位,日期平年和闰年将自行更换。
3、采用 4 个独立按键对电子表进行控制,可进行闹钟设定、控制及时间日期的设定。
4、闹钟功能,可任意设定闹钟时间,一旦走时到该时间,能以声的形式告警提示。
5、复位电路采用按键复位电路。
二、方案总体设计
本次设计闹钟,使用了 STC89C52 单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单,电路简
明易懂,使用键盘键上的按键来调整电子表的月、日、时、分和闹钟的设定,用蜂鸣器来进
行定时提醒,编程采用 KEIL C,编程简单便捷且调试方便,这样通过四个模块:按键、芯
片、蜂鸣器、1602 液晶显示器即可满足设计要求。
2.1、显示模块
液晶显示的原理是利用液晶的物理特性,通过电压对其显示区域进行控制,有电就有显
示,这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易
于实现全彩色显示的特点,目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA 移动通
信工具等众多领域。
2.2、实时时间计算模块
AT89S52 单片机内部带有定时/计数功能,此定时功能是通过对外部晶振的脉冲进行计
数,从而达到计时功能,使用 12MHz 的晶振就能实现高精度的计时,因此可以利用此功能实
现计时。
2.3、按键控制模块
本设计用到的键盘有 4 个独立按键,分别为时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加
减按键。以此控制时间的调整和闹钟时间的调整。
2.4、声音报警模块
此模块采用无源蜂鸣器实现,通过编写相应的程序,当满足要求时,给蜂鸣器提供不同
频率的方波,使其发出不同频率的声音,把不同频率的声音按一定的时序输出,从而发出音
乐。
2.5、总体设计:
总体框架如图 2-1 所示:
图 2-1 总体硬件框架图
总体构思如图 2-2 所示:
图 2-2 总体构思框架图
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omyligaga
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