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1、河南理工大学单片机课程设计报告程序，加153893706定时闹钟姓名：学号：专业班级：电气工程04－4指导老师：所在学院：电气工程与自动化学院2007年6月30日33摘要本设计是用单片机原理及其相关硬件的运用实现的定时闹钟。数字电子钟设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完
2、成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外,AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。显示部分采用六位一体的共阳极数码管，运用同相三态双向总线收发器74LS245作为输出驱动显示部件的元件。在编写程序的过程采用了定时程序和时
3、间调整程序对称的编写方法。并且在时间的调整或设置过程中本设计采用了长按进行调时或调分的选择，短按是进行在选择后进行加1，每短按一次，该单位加1.调整完毕以后再次长按原设置键即可跳出设置循环，显示部分――共阳极数码管显示正常走时的时间。但是该程序在硬件的仿真过程中有点瑕疵。在仿真开始时警示灯直接亮，必须通过闹钟定时键K2的闹钟设置以后时间才可以正常走时。之后可以进行时间的调整或闹钟的重新调整。33目录1概述31.1设计任务31.2设计要求31.3设计意义32系统总体方案与硬件选择设计42.1系统总体
4、方案42.2硬件选择设计43软件设计93.1程序流程图93.2程序模块104PROTEUS软件仿真175课程设计体会19参考文献19附1：源程序代码21附2：系统原理图33331概述1.1设计任务在熟练掌握单片机及其仿真系统的使用方法的基础上,综合应用单片机原理,微机原理,微机接口技术等专业知识,设计采用一个AT89C51单片机控制的定时闹钟。1.2设计要求1）能够显示 时时－分分－秒秒。2）设定定时时间、修改定时时间。3）定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。在此设计中该定时
5、闹钟的报警启动继电器的动作用LED灯的变化来显示。1.3设计意义通过利用MCS-51单片机制作定时闹钟，可以更加深刻的理解单片机在自动化仪表中的作用以及掌握单片机的编程方法；从而进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤；通过设计定时数字闹钟数字输出输入及扫描显示模拟系统，熟练掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法。332系统总体方案与硬件选择设计2.1系统总体方案定时闹钟的系统可分为四个环节，分别是单片机控制系统、时间显示模块、控制键模块和闹铃模块。通
6、过若干模块的协调工作就可以完成相应的时间调整和定时闹钟的相应功能以及显示功能。模块的相互连接如下图（图1）所示：闹铃模块控制键模块时间显示模块单片机控制系统模块图12.2硬件选择设计1单片机控制系统与相关附件可编程可擦除只读存储器AT89C51（如图2）图2（1）简介33该元件由CPU、振荡器与时序电路、4KB的ROM、256B的RAM、两个16位的定时器/计数器T0和T1、4个8位的I/O端口（P0、P1、P2、P3）、串行口等组成。其中振荡器时序电路与外时钟组成了定时控制部件。（1）CPU的主
7、要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出接口的数据传送、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等。它是单片机的头脑。（2）CPU从功能上可以分为运算器和控制器两部分。其中运算器由算术逻辑运算部件ALU、累加器、暂存器、程序状态字寄存器、BCD码运算调整电路等组成。为了提高数据处理和位操作能力，片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。主要完成对数据进行算术四则运算和逻辑运算、移位操作、位操作等。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻
8、辑电路等组成。主要功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过定时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部控制信号，协调各功能元件的工作，完成指令所规定的功能。而控制器中的定时控制部件与时序是在规定时刻发出各种操作所需的全部内部和外部控制信号，使各功能元件能够协调工作，完成指令所规定动作的功能。主要任务是产生一个工作时序，其工作需要时钟电路提供一个工作频率。（3）管脚说明VCC:供电电压GND:接地P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当
