单片机课程设计 多功能数字钟的设计单片机课程设计 多功能数字钟的设计.doc

本文由xujianwei10086贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 摘要 电子钟在日常生活中最常见，应用也最广泛。作为一种定时工具被广泛的使用在 生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时，所以受天气的影响比 较大，为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表，电子钟表一系列 的定时工具。而电子钟表具有价格便宜，质量轻，定时误差小等优点，被广泛的 应用在生产，生活的各个方面。由于电子钟的能提供精确定时又被广泛的运用在 测量之中。此电子钟采用单片机进行设计，8 段数码通过单片机进行刷新显示。 其设计的产品除了单片机之外没有用到其他集成块，使其成本可以大大降低，而 其便于维修。成品可以被广泛的用于公共场所，匾额装饰，以及教学等方面。本 文主要就是设计一款数字钟， AT89C51 单片机为核心， 以 配备 LED 显示模块、 键盘输入模块、 等功能模块。数字钟采用 24 小时制方式显示时间，定时信息以及年月日显示等功能。 文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。 1 目录 摘要…… 1 1 设计要求及方案确定…… 3 1.1 设计要求 …… 3 1.2 方案确定…… 3 2 硬件电路设计及描述…… 3 2．1 确定元器件的型号及参数 …… 3 2.1.1 单片机的选择…… 3 2.1.2 AT89C51 单片机的介绍 …… 5 2.1.3 LED 数码管显示模块 …… 7 2.1.4 键盘输入模块…… 8 2.1.5 闹铃模块…… 8 2.1.6 电源电路…… 8 2.1.7 蜂鸣器的介绍…… 9 2.2 硬件电路图 …… 10 3 软件设计…… 10 3.1 程序结构设计 …… 10 3.1.1 程序结构…… 10 3.1.2 主要程序模块清单…… 11 3.2 程序 …… 14 4 参考文献 …… 17 结束语…… 18 2 1 1.1 设计要求 设计要求及方案确定 利用单片机设计制作具有下列功能的数字钟： ① 自动计时，由 6 位 LED 显示器显示时、分和秒 ② 具备调整功能，可以直接由 0～9 数字键设置当前时间； ③ 具备定时闹钟功能。 1.2 方案确定 数字钟电路由单片机、键盘输入、时钟显示模块及闹铃模块组成。 单片机选用 AT89C51 即可满足要求。 键盘及显示模块采用 8155 芯片扩展如原理图，键盘输入电路采用 4×3 键盘， 包括 0～9 共 10 个数字键（键号为 00H～09H）、C/R 键（时间设定/启动计时键， 键号为 0AH）和 ALM 键（闹钟设置/启闹/停闹，键号为 0BH）。LED 数码管显示 电路： 采用共阴极数码管实现时钟显示， 位 LED 从左到右依次显示时、 6 分和秒， 采用 24 小时计时。 2 2．1 硬件电路设计及描述 确定元器件的型号及参数 2.1.1 单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。 单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常， 单片机由单块集成电路芯片构成， 内部包含有计算机的基本功能部件： 中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外 部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过 1、2、3、3 代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功 耗、低价格、大存储容量、强 I/O 功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋 势不外乎以下几个方面： 1、多功能 单片机中尽可能地把所需要的存储器和 I/O 口都集成在一块芯片上，使得单 片机可以实现更多的功能。比如 A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监 视定时器看家狗）、高速 I/O 口及计数器的捕获/比较逻辑等。 有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统 的芯片数量。例如，有的芯片以 51 内核为核心，集成了 USB 控制器、SMART CARD 3 接口、MP3 解码器、CAN 或者 I*I*C 总线控制器等，LED、LCD 或 VFD 显示驱动器 也开始集成在 8 位单片机中。 2、高效率和高性能 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用 RISC、流水线和 DSP 的设计 技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高； 同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻 址能力、片内 ROM（FLASH）和 RAM 的容量都突破了以往的数量和限制。 由