多功能数字钟的设计论文.doc

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1、0前言31总体方案设计42破件电路设计42.1单片机最小系统42.1.1n寸钟电路设计52.1.2复位电路设计62.2LCD显示电路设计62.3按键选择电路设计72.4蜂鸣器电路设计83软件设计83.1主程序设计93.1.l.H»断服务子程序93.2LCD显示子程序103.3键扫描子程序II4调试分析124.1软件调试124.1硬件调试135结论及进一步设想13参考文献13课设体会14附录1电路原理图15附录2程序清单16多功能数字钟的设计谭欣沈阳航空航天大学自动化学院摘要：木文设计了一种基于单片机控制的多功能数字钟系统。该系统主要以单片机芯片A

2、T89C52为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，主要由单片机最小系统、LCD液晶显示模块、按键选择模块、蜂鸣器模块组成。可以实现准确显示吋间且能显示到秒，可随吋进行吋间及闹铃调整，具有24或12吋制转换功能，并且设有一个“复位”按键。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。同吋，该数字钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。由于系统所用的元器件较少，单片机被占用的I/O口不多，因此具有一定的可扩展性。关键词：AT89C52单片机；LCD液晶显示；吋制转换；

3、复位0前言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，同吋带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统屮，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。单片机的应用的重要意义在于，它从根本上改变了传统意义设计理念和设计方法。曾经必须要通过模拟电路或者是数字电路实现的功能，单片机应用软件技术就可以实现,这种微控技术不仅简化了电路，而且还可以改变软件程序或者参数实现不同的设计。数字钟已经成为人们日常生活屮不可缺少的必需品，广泛的

4、应用于家庭以及办公室等公共场所。给我们生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报吋及自动控制等各个领域。尽管H前市场上已有现成的数字屮集成电路芯片出售，价格使宜、使用也方使，但鉴于单片机的定吋功能也可以完成数字钟的电路设计，因此进行数字钟的设计是必要的。本次设计的多功能数字钟就是应用单片机的计吋功能为设计核心，半计吋器满则实行屮断程序，对LCD的显示的数字按进制进行刷新，半设定的闹铃时间与半前显示的吋间相同吋，则蜂鸣器和闹铃灯开始工

5、作，达到提醒吋间的作用。1总体方案设计针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用单片机做为总控制系统，由LCD进行数字显示，由6个开关键作为键盘进行对时间的调整和闹铃设定。根据设计要求采用AT89C52单片机做为控制器，吋钟电路方案设计有两种:方案一：直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用软件编程实现时、分、秒计数。采用此种方案可以减少芯片的使用，节约成本，实现的吋间误差较小，但软件编程比较麻烦。方案二采用时间专用芯片实现时钟，时钟芯片是-•种高性能的针对时钟的芯片，可自动对秒、分、时、H、周、月、年进行计数，而且精度比较高，芯片用的多，

6、成本高，但软件程序设计较易实现。综合各方而因素，针对此次多功能数字钟的设计，我采用方案-•来实现本次设计的要求。该多功能数字钟的设计，总体上大致可分为以下几个部分组成：1・时钟电路部分；2•复位电路部分；3.LCD显示电路部分；4•按键选择电路部分；5•蜂鸣器电路部分。系统原理框图如图1所示。图1系统原理框图整个电路的工作原理是由晶振芯片提供准确的时钟电路，由键盘调整数字钟的功能，并通过软件编程把时间数字通过LCD显示岀来。2硬件电路设计2.1单片机最小系统单片机最小系统电路主要包括复位电路和时钟电路，是单片机工作的基础。所谓最小系统，是指一个真

7、正可用的单片机的最小配置系统。对于单片机内部资源己能够满足系统的需要的，可直接采用最小系统。由于MCS—51系列单片机片内不能集成时钟电路所需要的晶体振荡器，也没有复位电路，因此在构成最小系统时，必须外接这些部件。根据片内有无程序存储器，MCS—51的单片机最小系统分为两种情况。第一种情况：8051/8751片内有4KB的ROM/EPROM,因此只需要外接晶体振荡器和复位电路就可以构成最小系统。第二种情况：8031片内无程序存储器，因此，在构成最小系统时，不仅要外接晶体振荡器和复位电路，还应在外扩展程序存储器。本设计采用的89C52单片机，故无需

8、外扩程序存储器。所需的电路如图2所示。R2200C230pFC130pF19I—IX1―——CRYSTAL18U1>XTAL1XTAL2