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基于51单片机的语音电子时钟系统

东华理工大学长江学院

毕业设计

题目基于51单片机的语音电子时钟系统

英文题目 The design of digital voice clock system based on 51 MCU

学生姓名 XXX

学号 XXX

专业电子信息工程

系别机电系

指导教师王仁波职称教授

二零一二年六月

摘要

单片计算机既单片微型计算机。由RAM,ROM,CUP构成，定时，计数和多种接口与一体的微型控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51 系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习，设计的能力。

本文以AT89C51单片机为核心，将时钟集成芯片DS1302产生的时钟信号送入单片机，由六位数码管动态显示；采用不断查询单片机存储的作息时间的方法，利用语音芯片播放音乐，同时采取定义三个按键及软件控制的方式，实现快速校时和整点报时功能；硬件部分介绍时钟集成芯片DS1302以及时钟信号模块、HY-1系列语音芯片以及自动控制打铃模块、直流电源模块、单片机AT89C51及动态显示模块；软件部分主要介绍设计思路及主程序以及各模块程序流程图。

关键词：数字时钟；单片机；时钟集成芯片；语音芯片

ABSTRACT

A monolithic computer is single chip microcomputer. By RAM, ROM, CUP, timing, counting and multiple interfaces and the integration of the micro controller. He has the advantages of small volume, low cost, strong function, widely used in smart industries, and industrial automation. And 51 Series SCM is the most typical and the most representative one. The graduation design through the study, application, to achieve the study, design ability.

The article used the microcontroller AT89C51 as the core, clock signal that was produced by clock integrated chip DS1302 will be bring into the SCM, and are dynamic display by six LED. By the method of continuously query schedule time which was stored in SCM, using voice chip play music, simultaneously, by defining three keys and taking the control of software, the system accomplish the function of rapidly setting time and broadcasting time when the clock reach the whole point. Hardware section describes clock integrated chip DS1302 and clock signal module, HY-1 series of voice chip and automatic control of the ring module, DC power module, microcontroller AT89C51 and dynamic display module. Software section mainly introduces the ways of design and flow chart of the main program and module program.

Key words: digital clock; SCM; clock integrated chip; voice chip

绪论 (1)

1. 系统的总体设计 (2)

1.1 系统设计要求 (2)

1.2 系统设计总方案 (2)

1.2.1时钟电路方案 (3)

1.2.2数码管显示方案 (3)

2. 系统的硬件设计 (5)

2.1 时钟电路模块 (5)

2.1.1 时钟电路硬件连接图 (5)

2.1.2 时钟电路模块工作原理 (5)

2.1.3 时钟芯片DS1302 (5)

2.2 校时电路模块 (8)

2.1.1 校时电路硬件连接图 (8)

2.1.2 校时电路模块工作原理 (9)

2.3 整点报时模块 (9)

2.1.1 整点报时电路硬件连接图 (9)

2.1.2 整点报时电路模块工作原理 (10)

2.4 数码管显示模块 (10)

2.4.1 数码管显示电路硬件连接图 (10)

2.4.2 数码管显示模块工作原理 (11)

2.4.3 数码管 (11)

2.4.4 驱动器 (13)

2.5 音乐打铃模块 (15)

2.5.1 音乐打铃电路电路硬件连接图 (15)

2.5.2 音乐打铃模块工作原理 (15)

2.5.3 HY-1系列语音芯片 (16)

2.6 AT89C51的外设电路 (16)

2.6.1 AT89C51单片机 (16)

2.6.2 时钟电路 (21)

2.6.3 复位电路 (21)

2.7 直流电源电路 (22)

2.8 系统总原理图 (23)

3. 系统的软件设计 (25)

3.1 软件设计思路 (25)

3.1.1 显示电路设计思路 (26)

3.1.2 整点报时和语音电路设计思路 (26)

3.1.3 校时电路设计思路 (28)

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

附录 (32)

绪论

数字时钟是采用数字电路实现时、分、秒显示的计时装置，广泛用于个人家庭、车站、码头等场所，成为人们日常生活不可缺少的必需品。由于电子时钟采用了石英技术，因而走时精度高、稳定性好、使用方便、不需要经常调校。与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命。数字电子时钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用数码管LED代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行校时。故钟表的数字化给人们的生活带来了极大的方便。然而随着电子技术的飞速发展以及人们的生活水平不断的提高，人们对于时钟的要求不仅仅在于简单的计时，更趋向多功能的数字时钟。比如闹钟功能、日历显示功能、温度测量功能、温度计量功能、自动报时等功能。在自动控制工程中常常用到时钟。比如，上下课钟声是按特定的作息时间鸣响的；某些自动门有定时开闭的要求。在很多实际应用中，只要对数字时钟的程序和硬件电路加以一定的修改，便可以实现对应的功能。因此研究数字时钟及其应用，有着非常现实的意义。

近年来由于大规模集成电路的发展，单片机具有功耗低、体积小、控制功能强、扩展灵活、价格便宜、使用方便等优点，促使单片机被广泛的应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化以及过程控制等领域。

本文的语音电子时钟正是以单片机为核心，时钟集成芯片、语音芯片、数码管等元件组成。通过对数字时钟的硬件电路以及对单片机的软件控制，使得设计的电子时钟实现整点报时、快速校时等功能。因而基于51单片机的数字语音电子时钟具有硬件结构简单，所需元件较少，实用性更强。

1. 系统的总体设计

1.1 系统设计要求

本课题的设计要求和技术指标：

1.系统具有时、分、秒计时，6位数字显示功能；

2.系统具有快速校时功能；

3.系统具有整点报时功能；

4.以时钟电路为基础，设计一个长江学院作息时间自动打铃器。

1.2 系统设计总方案

根据系统的设计要求和技术指标，基于时钟电路、显示电路、自动控制打铃电路等问题，考虑到三个设计方案：

方案一：选用TTL、CMOS电路实现，主要包括晶体振荡器电路、分频器电路、时间计数器电路、七段译码驱动电路、LED数码管显示电路、校准电路。这钟设计方案主要靠硬件电路和准确计算元件参数来达到设计要求，因此，电路使用分立元件较多、灵活性小、电路复杂、调试困难、集成度较低等缺点。

方案二：选大规模时钟集成芯片LM8361搭建时钟电路，用存储器RAM6264作译码器，设计作息时间自动打铃器。该设计方案采用的专门时钟集成芯片LM8361是一种动态共阴屏幕具有性能稳定、走时功能、定时功能和睡眠功能。可以使用50或60hz 频率作为数字钟的基准频率。但此芯片不易购买。虽然使用元件较少，但是线路复杂，也主要依靠硬件电路实现功能，计算量较大。

方案三：选用51系列单片机为核心元件，由时钟电路、显示电路、直流电源电路等模块组成语音电子时钟系统。通过简单的硬件电路和51单片机软件控制的方法完成系统的设计要求。由于时钟的实现大部分是由软件的编程来实现的，因此没有前两种方案的硬件的束缚。而且只要对数字时钟的硬件电路和程序加以一定的修改，就能实现更多功能的数字时钟的设计。

综合上述三种设计方案的比较，基于成本等元素的考虑，本文采用方案三。

根据系统的设计要求，采用单片机AT89C51作为控制器件，本系统的设计主要包括时钟电路模块、校时模块、整点报时模块、数码管显示模块、音乐打铃模块，该系统框图如图1-1所示：

图1-1 系统原理框图

1.校时模块：用于实现快速设置时、分的值。

2.整点报时模块：当分值计满60时，通过蜂鸣器发出响声。

3.时钟电路模块：用于产生时钟信号，且将时钟信号送入单片机处理。

4.数码管显示模块：六位数码管动态的显示时、分、秒。

5.音乐打铃模块：依照作息时间，在特定的时间到达之时播放乐曲。 1.2.1 时钟电路方案

方案一：通过软件方式实现时钟电路。在单片机内部存储时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合的方式，实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分值加1；若分值到达60，则分值清零，并将时值加1；若时值达到24，则将时值清零。由于每次执行程序时，定时器都要重新赋予初值，所以该时钟精度不高。

方案二：采用专门时钟电路集成芯片DS1302，该芯片内部采用石英晶体振荡器，能够提供更加精确的时间信号。还有一个月小与31天时自动调整，且具有闰年补偿功能。为了保证时钟在突然掉电情况下仍能正常工作，芯片采用了双电源供电，以备随时提供正确的时间，且该芯片价格便宜。

基于上述两种方案的比较，本文采用时钟电路集成芯片DS1302，即方案二。

控制器件

AT89C51

校时模块整点报时模块时钟电路模块

DS11302 直流电源模块数码管显示模块

音乐打铃模块 HY-1

1.2.2数码管显示方案

方案一：数码管LED工作在静态显示方式时，其公共端接到一个固定的电平，其特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。当送入一次字形码后，显示字形可一直保持，直到送入新字形码为止。这种方式的优点是占用CPU时间少，显示便于监测和控制。缺点是在LED的位数比较多时，会占用大量的I/O，硬件电路比较复杂，成本较高。

方案二：数码管LED工作在动态显示方式时，所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。选亮数码管采用动态扫描显示。这种方式的优点是即使LED的位数较多时硬件电路也较简单、只需要占用一组I/O。

通过两种方案的比较，本文采用数码管的动态显示方式，即方案二。

2. 系统的硬件设计

2.1 时钟电路模块

2.1.1 时钟电路硬件连接图

时钟芯片DS1302的X1、X2脚构成一个时钟电路，外接32.768kHz晶振，Vcc1接+5V的电源，Vcc2接+3V的电池，作为备用电源。与单片机AT89C51的连接仅需要三条线：SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚、复位/片选RST，且分别与P3.3、P3.6、P3.5连接。具体连接图如图2-1所示：

图2-1 时钟电路DS302的硬件图

2.1.2 时钟电路模块工作原理

选用串行接口时钟芯片DS1302来设计时钟电路，该时钟电路以单片机AT89C51为控制元件，以DS1302为计时芯片，构成时钟电路。而且DS1302与单片机仅需要三个线，节省了接口资源。为了保证芯片安全的工作，分别在SCLK、 I/O、/RST接上上拉电阻来限流。由于Vcc2接有备份电源，所以即使在断电后也不会丢失时间和数据信息，保证继续工作。

2.1.3 时钟芯片DS1302

2.1.

3.1 功能特性描述

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。

控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。DS1302 的控制字如表2-1所示。

表2-1 DS1302控制字

7 6 5 4 3 2 1 0

1 RAM A4 A3 A

2 A1 A0 RD

/CK /WR

在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。

DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见表2-2。

表2-2 DS1302控制字表

BIT2 BIT1 BIT0 范围读寄存器写寄存器BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT

81h 80h CH 10秒秒00~59 83h 82h 10秒分00~59 85h 84h 12/24 0 10 时时1~12/0~23

AM/PM

87h 86h 0 0 10日日1~31 89h 88h 0 0 0 10月月1~12 89h

续表 2-2

读寄存器写寄存器BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范围8Bh 8Ah 0 0 0 0 0 周日1~7 8Dh 8Ch 10年年00~99 8Fh 8Eh WP 0 0 0 0 0 0 0 ---

此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。

2.1.

3.2 管脚描述

DS1302的外部引脚分配如图2-2所示、内部结构如图2-3所示。

图2-2 DS1302外部引脚图

图2-3 DS1302内部结构图

管脚说明：

·Vcc1：主电源。

· Vcc2：备份电源，当Vcc2>Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2

·SCLK：串行时钟，输入，控制数据的输入与输出。

·I/O：三线接口时的双向数据线。

·CE:输入信号，在读、写数据期间，必须为高。该引脚有两个功能：第一，CE 开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑；其次，CE提供结束单字节活多字节数据传

输的方法。

·X1、X2：振荡源，外接32.768KHz晶振。

·RST：复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST

必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。

2.2 校时模块

2.2.1 校时电路硬件连接图

定义三个按键：时设置键、分设置键、加1键，与单片机AT89C51的P1.0、P1.1、P1.2相连接。同样为了保证芯片的安全工作，需要在这几个I/O口线接上一定阻值的限流电阻，具体连接图如图2-4所示：

图2-4 校时电路硬件图

2.2.2 校时模块工作原理

本文采用的是独立式按键，直接用I/O口线构成校时电路。每个按键占用一条

I/O口线，每个按键的工作状态都不会产生相互的影响。按键的开关状态转换为高、低电平状态。通过采用单片机AT89C51的汇编语言的编程，软件控制实现如下操作：如果没有任何按键被按下，则时钟正常走下去。当S1按键被按下时，执行时设置状态时钟停止走动，按下S3键可以实现时值加1操作，加到24后清零；当S2按键被按下时，执行分设置状态时钟停止走动，按下S3键可以实现分值加1操作，加到60后清零。

2.3 整点报时模块

2.3.1 整点报时电路硬件连接图

采用蜂鸣器的驱动电路，即用三极管的导通状态来驱动蜂鸣器，从而控制蜂鸣器只在整点时发出响声。具体的连接如图2-5所示：

图2-5 整点报时电路硬件图

2.3.2 整点报时模块工作原理

由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，所以单片机的I/O 口是无法直接驱动的，故本文设计利用一个PNP三极管来放大电路来驱动蜂鸣器。三极管Q1起开关作用，其基极的低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发出响声；而基极高电平则使三极管截止，蜂鸣器不能发出响声。

简单51单片机数字时钟设计

题目：简单51单片机数字时钟设计院系: 物理与电气工程学院专业：自动化专业班级：10级自动化姓名：苏吉振学号：2 老师：李艾华

引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

基于51单片机的数字钟

专业课程设计报告专业班级课程题目基于51单片机的数字钟的设计报告学号学生姓名指导教师成绩 2013年6月20日

基于A T89C51的数字钟总体设计说明书目录 1. 51单片机设计数字钟设计的现实意义 (2) 2. 总体设计 (2) 2.1.开发与运行环境 (2) 2.2.硬件功能描述 (2) 2.3.硬件结构 (3) 3. 硬件模块设计 (3) 3.1.描述 (3) 3.1.1. AT89C51单片机简介 (3) 3.1.2. 键盘电路的设计 (4) 3.1.3. 显示器的选择 (5) 3.1.4. 蜂鸣器驱动电路 (5) 3.1.5. 各部分功能 (6) 4. 嵌入式软件设计 (7) 4.1.流程逻辑 (7) 4.2.算法 (7) 4.2.1. 中断定时器的设置 (27) 4.2.2. 闹钟子函数 (28) 4.2.3. 计时函数 (29) 4.2.4. 键盘扫描函数 (31) 4.2.5. 时间和闹钟的设置 (32) 5. 实验器材清单 (33) 6. 测试与性能分析 (33) 6.1.测试结果 (33) 6.2.优点 (33) 6.3.结论 (34) 7. 心得体会 (36) 8. 致谢 (36) 9. 参考文献 (37)

1.51单片机设计数字钟设计的现实意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。数字钟是通过数字电路实现时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烤箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 2.总体设计 2.1.开发与运行环境在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。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。 2.2.硬件功能描述硬件部分设置了的三个按键S1、S2、S3、S4。当按键S1第一次按下时，停止计时进

基于AT89C51单片机的可调式电子时钟设计

摘要电子时钟主要是利用了电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。对当前的电子时钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现的电子时钟。本次课题介绍了以AT89C51单片机为主控芯片的可调式电子时钟，功耗小，能在3V的低压工作。时钟芯片采用美国DALLAS公司提供的具有涓细电流低功耗的DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。显示部分采用LCD1602液晶显示，液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,与普通数码管相比功耗较小，硬件连接简单，较直观。软件使用高级C语言编程，具有灵活的可移植性，同时该时钟具有按键可调的功能，能够对日期时间调整。本设计说明书首先介绍的是总体方案设计，接着是硬件设计，本部分详细的介绍了各模块的工作原理及相互的连接，再接着介绍了软件设计部分，最后是仿真调试。经仿真验证，该设计能满足所有的功能。关键词：可调式；AT89C51；DS1302；C语言

ABSTRACT Electronic clock basically is to use the electronic technology will clock electronic, digital, has the clock accurate, small volume, friendly interface, can be expanded performance is strong and other characteristics, are widely used in life and work. On the current development of the electronic clock means were compared and analyzed, finally determined by single chip microcomputer technology to the electronic clock. This subject introduces the AT89C51 as the controller chip adjustable electronic clock, power consumption is small, can be in 3 V of low-pressure work. The clock chip adopt American DALLAS company has Juan fine current DS1302 of low power consumption. It can be to year, month, day, Sunday, when, minutes and seconds for the time, also has a leap year compensation and other functions, and the DS1302 long service life and small error. Show LCD1602 part adopts LCD display, LCD screen shows powerful, can show a large text, graphics, show diversity, clearly visible, compared with common digital tube power consumption is small, hardware connect a simple, more intuitive. Senior software use the C programming language, has the flexible portability, and the clock is the key adjustable function to adjust to a time and date. The design manual introduced is first overall design, then the hardware design. This part describes in detail the modules and working principle of the mutual connection, then introduces the design of the software in part, and finally the simulation test. The simulation results, this design can meet all functions. Keywords: adjustable；AT89C51；DS1302；C language

基于51单片机的电子时钟的设计

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)

电子时钟的设计许山沈阳航空航天大学自动化学院摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图；（2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图；（3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；

（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间；（5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。图1 系统结构框图该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计

基于51单片机系统设计

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言：随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。关键词：温度多路温度采集驱动电路正文： 1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。（1）主程序主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。（2）定时/计数器0中断服务程序应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。

51单片机简易可调的数码管电子钟程序

#include sbit KEY1=P3^0; sbit KEY2=P3^1; sbit KEY3=P3^2; sbit KEY4=P3^3; sbit LED=P1^2; code unsigned char tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //共阳数码管0-9 unsigned char StrTab[8]; //定义缓冲区 unsigned char minute=30,hour=12,second; //定义并且初始化值12:30:00 void delay(unsigned int cnt)//延时函数 { while(--cnt); } void Displaypro(void) { StrTab[0]=tab[hour/10]; //显示正常时间 StrTab[1]=tab[hour%10]; StrTab[2]=0xBF; StrTab[3]=tab[minute/10]; StrTab[4]=tab[minute%10]; StrTab[5]=0xBF; StrTab[6]=tab[second/10]; StrTab[7]=tab[second%10]; } main()//主函数 { TMOD |=0x01;//定时器0 10ms in 12M crystal 用于计时 TH0=0xd8; TL0=0xf0; ET0=1; TR0=1; TMOD |=0x10; //定时器1用于动态扫描 TH1=0xF8; TL1=0xf0; ET1=1; TR1=1; EA =1; Displaypro();

基于51单片机的电子时钟设计源程序

#include unsigned char DispBuf[6]; //时间显示缓冲区 unsigned char Disdate[6]; //日期显示缓冲区 unsigned char DisSec[6]; //秒表缓冲区 struct //设定时间结构体 { unsigned char Hour; unsigned char Min; unsigned char Sec; }Time; struct //设定日期结构体 { unsigned char Year; unsigned char Month; unsigned char Days; }Date; struct //设定毫秒结构体 { unsigned char Minite; unsigned char Second; unsigned char MilliSec; }Millisecond; unsigned char point=0; unsigned char point1=0; unsigned char point2=0; unsigned char Daymount; unsigned char Daymount1; unsigned char T0_Int_Times=0; //中断次数计数变量 unsigned char Flash_flag=0; //闪烁标志，每半秒闪烁 unsigned char Flash_flag1=0; //闪烁标志，每半秒闪烁 unsigned char DisPlay_Back=0; //显示缓冲区更新备份，如果显示缓冲区更新则跟闪烁标志不一致 unsigned char DisPlay_Back1=0; //显示缓冲区更新备份，如果显示缓冲区更新则跟闪烁标志不一致 unsigned char i,j; unsigned char SetMillisecond; //启动秒表 code unsigned char LEDCode[]={0x01,0xd7,0x22,0x82,0xc4,0x88,0x08,0xc1,0x00,0x80}; //数码管显示代码 code unsigned char ErrorLEDCode[]={0x01,0xe7,0x12,0x82,0xc4,0x88,0x08,0xc1,0x00,0x80};//绘制错误图纸的数码管显示代码 void DisPlayBuf(); void ChangeToDispCode(); void ChangeToDispCode1(); void changedate(); // 调日期 void displaydate(); // 显示日期 void makedays(); //确定每个月的日期 void runSec();

#基于单片机AT89C51的电子时钟的课程设计

苏州市职业大学课程设计任务书课程名称：单片机原理和使用课程设计起讫时间：2011年6月22日----6月28日院系：电子信息工程系班级：09电子3班指导教师：金小华系主任：张红兵一、课程设计课题基于单片机的电子时钟的设计

1.掌握使用proteus软件的方法。 2.理解单片机的时钟显示方法。 3.明确设计指标，写出设计方案，设计出硬件原理图。 4.基于硬件的软件设计和调试。 5.将结果向指导教师演示，由教师提问验收通过； 6.打印程序清单，撰写程序说明，完成课程设计报告书，进行分组讨论设计心得。

1.第一天：明确课程设计任务和目标，熟悉单片机系统调试软件仿真实现。 2.第二天：明确设计指标，设计电路原理图。 3.第三、四天：基于硬件的软件设计和调试。 4.第五天：学生演示设计调试结果，教师提问验收。打印程序清单，撰写程序说明，完成课程设计报告书。四、课程设计说明书内容（有指导书的可省略） 1，单片机结构、原理。 2，电子时钟硬件设计（原理图，原理图分析）。 3，软件设计（软件简介，调试过程）。 4，硬件、软件程序清单。

苏州市职业大学课程设计说明书名称基于单片机的电子时钟的设计 2011年6月22日至2011年6月28日共一周院系电子信息工程系班级09电子3班姓名于宁学号097302340 系主任张红兵教研室主任陆春妹指导教师金小华

目录第一章电子时钟 (1) 1.1电子时钟简介 (1) 1.2电子时钟的基本特点 (1) 1.3电子时钟的原理 (1) 第二章单片机识的相关知识 (2) 2.1单片机简介 (2) 2.2单片机的发展史 (2) 2.3单片机的特点 (3) 2.489C51单片机介绍 (3) 第三章控制系统的硬件设计 (6) 3.1单片机型号的选择 (6) 3.2数码管显示工作原理 (6) 3.3键盘电路设计 (7) 3.4系统工作原理 (7) 3.5整个电路原理图 (9) 第四章控制系统的软件设计 (10) 4.1程序设计 (10) 4.2程序流程图 (13) 4.3伟福硬件仿真器简介 (14) 4.4仿真图及结果分析 (15) 第五章附录程序 (17) 第六章结束语 (19) 参考文献 (20)

51单片机电子时钟设计报告

电子时钟实验报告全部代码在文档末尾：51单片机，LCD1602液晶显示屏平台下编程实现，可直接编译运行目录：一，实验目的 (1) 二，实验要求 (2) 三，实验基本原理 (2) 四，实验设计分析 (2) 五，实验要求实现 (3) A.电路设计 (3) 1. 整体设计 (3) 2. 分块设计 (4) 2.1 输入部分 (4) 2.2 输出部分 (5) 2.3 晶振与复位电路 (5) B.程序设计 (6) B.1 程序总体设计 (6) B.2 程序主要模块 (6) 五.实验总结及感想 (8) 一，实验目的 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以电子钟是以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，

功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，得到了广泛的使用。 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LCD液晶显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上LCD1602液晶显示屏，设计带有闹铃功能的数字时钟二，实验要求 A.基本要求： 1. 在LCD1602液晶显示屏上显示当前日期，时间。 2. 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示设置闹玲的时间。闹玲时间到蜂鸣器发出声响，一分钟后闹铃停止。 B.扩展部分： 1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并调整）实现年月日时分秒的调整，星期准确的随着日期改变而改变进行显示。 2.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闹铃提示） C.可扩展部分： 1.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响时间的间隔可调） 2．可进行备忘录提示，按照年月日，可在设定的某年某月进行闹铃提示。三，实验基本原理利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为20，每中断一次中断计数初值加1，当减到20时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了,是否一天到了，是否一个月到了，是否一年到了。将时间在LCD液晶屏上显示，降低了程序的编写难度。LCD的固定显示特性是我们省去了数码管的动态扫描显示。四，实验设计分析针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求（1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。（2）当液位低于某一值时，停止加热。（3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。（4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标（1）温度显示误差不超过1℃。（2）温度显示范围为0℃—99℃。（3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。（4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案：方案一：采用静态显示的方案采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。方案二：采用动态显示的方案由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

51单片机可调电子时钟

目录摘要 (2) Abstract (3) 1.设计目的 (4) 2.设计任务 (4) 2.1.任务1：开机界面的设置 (4) 2.2.任务2：LCD-1602显示日期时间 (4) 2.3.任务3：时间与日期的调整 (4) 3.硬件设计 (4) 3.1.STC89C51（51单片机） (4) 3.2.LCD-1602液晶显示屏 (5) 4.软件设计 (7) 4.1.应用软件 (7) 4.2.程序框图 (7) 4.3.使用说明 (7) 4.4.注意事项 (8) 4.5.调试结果 (8) 5.收获 (9) 附录： (10) 附录A.硬件图 (10) 附录B.主要程序 (11)

摘要电子时钟是单片机系统的一个应用，由硬件和软件相配合使用。本文通过对单片机的控制实现日历功能电子时钟的设计，以达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。硬件由主控器、显示电路、键盘接口等三个模块组成。该时钟设计以STC-89C51作为主控器，控制显示时钟信息；显示模块用LCD-1602液晶屏；键盘接口电路由普通按键完成。软件利用C语言编程实现单片机的控制功能。关键词：电子时钟、单片机、LCD-1602液晶显示

Abstract Electronic clock is a single chip microcomputer system application, by the use of hardware and software. In this paper, through the control of single-chip microcomputer to achieve the design of the electronic clock, in order to achieve learning, to understand the microcontroller related instructions in various aspects of the application. The hardware is composed of three modules, such as the main controller, the display circuit, the keyboard interface and so on. The clock is designed with STC-89C51 as the main controller, controlling the display clock information; the display module uses the LCD-1602 LCD screen; the keyboard interface circuit is completed by the ordinary button.Software uses C language programming microcontroller control functions. Key words: electronic clock, single chip microcomputer,LCD-1602 liquidcrystal display

【精品完整版】基于51单片机的数字电子钟设计

本科毕业论文（设计）题目基于51单片机的数字电子钟设计院（系）电子工程与电气自动化学院专业电气工程及其自动化学生姓名学号 10028116 指导教师王静洪作奎职称硕士讲师论文字数 9682 完成日期:2014年5月20日

巢湖学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人签名：日期：巢湖学院本科毕业论文 (设计)使用授权说明本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文 (设计)的规定，即：本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。学校根据需要，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业论文 (设计)被查阅和借阅；学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业，并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。本人签名：日期：导师签名：日期：

巢湖学院2014届本科毕业论文（设计）基于51单片机的数字电子钟设计摘要随着时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强，同时伴随着自动化、智能化及微电子技术的发展，人们用于计时的工具也在不断的更新，单片机等技术的出现使得数字电子钟有了新的发展方向。基于此本设计以单片机STC89C52为控制核心，采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS12C887和液晶芯片LCD1602，该设计具有电路设计简单，结构合理，能够精确显示时间、星期、日期等优点，并且能够实时更新显示。本设计同时具有闹铃设置功能以及到时报警功能，按键操作简单方便。更重要的是时钟芯片DS12C887具有误差小，内部自带锂电池使得断电时时间不停，再次上电后时间仍然能够准确显示在液晶上的特点。关键词：单片机；电子钟；DS12C887；LCD1602

基于51单片机的交通灯控制系统设计

目录一引言 (2) 二概要设计 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2总体设计框图 (2) 三硬件设计 (3) 3.1LED循环电路设计 (3) 3.1.1 89cs51单片机概述 (3) 3.1.2 LED循环说明 (5) 3.2 倒计时显示电路 (5) 3.2.1 74LS164芯片 (5) 3.2.2 共阴极数码显示管 (6) 3.2.3 倒计时电路 (6) 3.2.4 急通车电路 (7) 四软件按设计 (7) 4.1 程序流程图： (7) 4.2 LED红绿灯显示 (8) 4.3倒计时显示 (9) 4.4 急通车控制 (9) 4.5程序代码 (9) 五总结 (9) 参考文献 (9) 附录一： (9) 附录二： (10)

基于51单片机的交通灯控制系统设计摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外，还具有时间设置、LED信息显示功能，市交通实现有效控制。关键词：交通灯，单片机，自动控制一引言当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，是警察受伤，遂被取消！电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。信号灯的出现，使得交通得以有效的管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号灯，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯，面对红灯的车辆必需在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口！二概要设计 2.1 设计思路利用单片机实现交通灯的控制，该任务分以下几个方面： a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示，串行并出或者并行并出实现。 C 实现急通车。这需要人工实现，编程时利用到中断才能带到目的，只要有按钮按下，那么四个方向全部显示红灯，禁止以诶车辆通行。当情况解除，让时间回到只能隔断处继续进行。 2.2总体设计框图见图一：

51单片机数字时钟

计算机硬件综合课程设计报告课目：学院：班级：姓名：指导教师：目录 1 设计要求

功能需求设计要求 2 硬件设计及描述总体描述系统总体框图 Proteus仿真电路图3 软件设计流程及描述程序流程图函数模块及功能 4 心得体会附：源程序 1设计要求 1.1功能需求

（1）实现数字时钟准确实时的计时与显示功能；（2）实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响；（3）实现时间和闹钟时间的调时功能；（4）刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串（学号）。 1.2设计要求（1）应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路；（2）使用定时器/计数器中断实现计时；（3）选用8个数码管显示时间；（4）使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1：更换模式（模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的小时；模式2；调当前时间的分钟；模式3：调闹钟时间的小时；模式4：调闹钟时间的分钟）；按钮2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出；按钮3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零；（5）在非0模式下，给正在调节的时间闪烁提示；（6）使用扬声器实现闹钟功能；（7）采用C语言编写程序并调试。 2 硬件设计及描述 2.1总体描述（1）单片机采用AT89C51型；（2）时间显示电路：采用8个共阴极数码管，P1口驱动显示数字，P2口作为扫描信号；（3）时间设置电路：、、分别连接3个按键，实现调模式，时间加和时间减；（4）闹钟：口接扬声器。 2.2系统总体框图 2.3Proteus仿真电路图

3 软件设计流程及描述（1）void display_led() 学号的滚动显示函数；

基于单片机的数字时钟之C51单片机

山东大学威海分校基于单片机的数字时钟 C51单片机王若愚学号200800800307 2010/7/18

概述 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。功能特性概述 AT89S51提供以下标准功能：4K字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中到内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。

AT89S51硬件电路原理复位及振荡电路复位电路由按键复位和上电复位两部分组成，如图2所示。AT89S系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC 充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 MCS51 LITE使用22.1184MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。

51单片机电子时钟课程设计报告报告

目录第一部分设计任务和要求 1.1单片机课程设计内容 (2) 1.2单片机课程设计要求………………………………………………… 2 1.3系统运行流程………………………………………………………… 2 第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 (2) 2.2 系统方框图 (3) 2.3 系统流程图 (3) 第三部分主要器材及基本简介 3.1 主要器材 (4) 3.2 主要器材简介 (4) 第四部分系统硬件设计 4.1 最小系统 (6) 4.2 LCD显示电路 (6) 4.3 键盘输入电路 (7) 4.4 蜂鸣器和LED灯电路 (7)

第五部分仿真电路图与仿真结果 (8) 第六部分课程设计总结 (8) 第七部分参考文献 (9) 附录A 实物图附录B 系统源程序第一部分设计任务和要求 1.1 单片机课程设计内容利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。 1.2 单片机课程设计要求 1．能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示； 2．能实现调时功能； 3．能实现12/24小时制切换； 4．能实现8：00—22：00整点报时功能。 1.3 系统运行流程程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序

用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 1．程序设计及调试根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。 2．硬件焊接及调试根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。3．后期处理对设计过程进行总结，完成设计报告。 2.2 单片机系统方框图

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