音乐报时电子时钟

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1、四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告前言本文的电子钟系统是以单片机（AT89C52）为核心，时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。具体介绍应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的实现方法。该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本,具有推广价值。随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从4位、8位、16位到32位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。单片机功能越来越强大，价格却不断下降的优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选，

2、同时单片机应用领域的扩大也使得更多人加入到基于单片机系统的开发行列中，推动着单片机技术的创新进步。时钟自从被发明出来以后，就被人们信任及使用，成为人们生活中不可缺少的部分。时钟也在不断的完善提高，越来越精准越来越多样化。随着社会的发展，科学技术的创新，时钟也在一代又一代的改进。各种各样的时钟出现在我们的社会中。因为石英技术有精度高，稳定性好，使用方便等特点，所以大多都使用了石英晶体振荡器。音乐报时时钟在我们的生活中越来越重要，是我们生活正常工作的基础。时钟电路在计算机系统中也起到非常重要的作用。时钟电路是保证计算机系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系

3、统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。28四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告1.总体设计方案1.1电路原理框图1.1.1电子时钟电路组成框图利用单片机AT89C52作为本系统的中控模块。单片机可把时钟芯片DS

4、1302、数码管显示驱动芯片MAX7219读出来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且可以实现音乐报时的功能。设计总体框图如图1所示：复位电路时钟电路STC89C52控制电路显示电路蜂鸣器电路键盘电路图1总体框图1.1.2各部分的作用及要求键盘电路：按键电路键盘是人与单片机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，这个电路的工作原理是采用程序扫描的方式检测某个按键状态在这里采用软件延时的方法来避开

5、抖动，延时时间为10ms。复位电路：使单片机程序计数器清零。蜂鸣器：发声。时钟电路：为单片机提供时钟。显示电路：显示时间。单片机：控制整个电路。1.2电子时钟的电路原理图28四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告该系统的语音模块电路原理图是语音采用简单的单片录放音电路,录放周期8分钟。其音频信号输送到单片机电路的音频信号输入口径放大耦合到扬声器。电路原理图如图2所示：图2电路原理图数字时钟一般由走时、显示和调整时间3项基本功能组成，这些功能在单片机时钟里主要由软件设计体现出来，其中，走时部分利用单片机的定时器/计数器产生的中断。本设计设置定时器T0工作在模式1状态下，设置每隔50ms中断

6、一次，中断20次正好是1s。中断服务程序里记载这中断的次数，中断20次为1s，60s为1分，60分为1小时，24小时为1天。用单片机定时器T1按时输出高低电平，因为单片机演奏一个音符，是通过引脚周期性的输出一个特定频率的方波。这就需要单片机在半个周期内输出低电平、另外半个周期输出高电平，周而复始。周期是频率的倒数，可以通过音符的频率计算出周期，演奏时，要根据音符的不同，把对应的半个周期的定时时间初始值，送入定时器T1，再由定时器按时输出高低电平。另外，音乐的节拍是由延时实现的。在用单片机音乐演奏程序中，包括了两个数据表，其中存放了事先算好的各种音符频率所对应的半周期的定时时间初始值。有了这些

7、数据，单片机就可以演奏低音、中音、高音，三个八度共21个音符。演奏乐曲时，就根据音符的不同数值，从表中找到定时时间初始值，送入定时器即可控制音调。通过调用延迟来实现节拍数。28四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告时钟的显示是使用2个四位一体LED数码管来显示时、分、秒，其软件设计原理是：由中断产生的秒、分、小时数据，经过转换子程序转换成适应LED数码管显示的数据，并通过单片机的输出功能输入到数码管显示器