电子时钟设计本科论文.doc

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1、设计总说明本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用6个7段LCD显示器来进行显示，LCD采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动。通过LCD能够较为准确地显示时、分、秒，利用四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用汇编语言编程，整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和定时的功能。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。关键词：单片机，LCD，定时器，闹钟目录

2、1设计要求与实现思路-1-1.1设计要求-1-1.2实现思路-1-2电子时钟-2-2.1电子时钟简介-2-2.2电子时钟的基本特点-2-3单片机-3-3.1程序存储器-3-3.2MCS-51内部数据存储器-3-4控制系统的硬件设计-4-4.1器件的选择及功能原理-4-4.1.1单片机型号的选择-4-4.1.2液晶显示器的选择-4-4.1.3按键的选择-4-4.1.4电源的选择-5-4.1.5计时部分的选择-5-4.2总体设计思想及原理-6-4.2.1时钟电路的设计-6-4.2.2键盘电路设计-7-4.2.3闹铃功能的实现-8-4.2.4中断服务的设计-9-4.2.5显示

3、器驱动电路-9-4.3整个电路原理图-10-5控制系统的软件设计-12-5.1程序设计-12-5.2程序流程图-12-5.3仿真图-13-5.4仿真结果分析-14-设计总结-16-参考文献-17-程序源代码-18-1设计要求与实现思路1.1设计要求1）基本功能要求为：字符型LCD（16*2）显示器；显示格式为“时时：分分：秒秒”；一旦时间到，发出声响，同时继电器启动，可控制家电开启和关闭。2）程序执行后工作指示灯LED闪烁，表示程序开始执行，LCD显示“00：00：00”，按下列顺序控制：（1）K1键-----设置现在时间（2）K2键------设置闹铃时间（3）K3键

4、------显示闹铃设置的时间（4）K4键------定时“开始”按键，启动定时。1.2实现思路电子钟设计与制作可以采用51单片机系列来完成。采用单片机来实现，由于其功能的实现主要通过软件编程来完成，类比于C语言编程。电子闹钟的系统框图如下所示：ＣＰＵ复位、时钟等电路按钮电路6位数码管显示电路闹铃声指示电路电源系统图1-1电子闹钟的系统框图电子闹钟的主电路指的是图1-1中虚线框内部分，主要涉及到CPU电路和按键按钮电路。主机的设计具体地说有：1）系统时钟电路设计；2）系统复位电路设计；3）按键与按钮电路设计；4）闹铃声指示电路设计。2电子时钟2.1电子时钟简介时钟是将小

5、时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟，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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。2.2电子时钟的基本特点LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期24小时，另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由计数器、校时电路、报时电路、振荡器和显示电路组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。3单片机3.1

6、程序存储器MCS-51单片机的程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。可扩充的程序存储器空间最大为64K字节。程序存储器的使用应注意以下两点：（1）整个程序存储器空间可以分为片内和片外两部分，CPU访问片内和片外程序存储器，可由引脚所接的电平来确定。EA=1，即引脚接高电平时，程序将从片内程序存储器开始执行；当PC值超出片内ROM的容量时，会自动转向片外程序存储器空间执行程序;EA=0，即引脚接低电平时，单片机只执行片外程序存储器中的程序。（2）各中断服务程序的入口地址MCS-51单片机复位后，程序存储器PC的内容为0000H，故系统从0000H单元开始取指令，

7、执行程序。64K程序存储器中有5个单元具有特殊用途，如下：0003H：外部中断0入口地址。000BH：定时器0中断入口地址。0013H：外部中断1入口地址。001BH：定时器1中断入口地址。0023H：串行口中断入口地址。在系统中断相应之后，将自动转各中断入口地址处执行序，而中断服务程序一般无法存放于几个单元之内，因此在中断入口地址处往往存放一条无条件转移指令进行跳转，以便执行中断服务程序。3.2MCS-51内部数据存储器MCS-51单片机的片内数据存储器单元共有128个，字节地址为00H-7FH。地址为00H-1FH的32个单元是4组通