课程设计（论文）-基于单片机的电子闹钟的设计

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1、基于单片机的电子闹钟的设计第24页共24页基于单片机的电子闹钟的设计作者：指导老师：(安徽农业大学工学院07级农业机械化及其自动化专业合肥)摘要：本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃功能的电子闹钟。当前电子钟开发手段采用了较多的分立元器件，不仅占用很大空间而且利用率比较低。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。本设计应用单片机STC12C5A16AD芯片作为核心，由LCD1602液晶屏显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。

2、这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精度高，操作简单，编程容易。关键词：电子闹钟，单片机，C语言编程1绪论单片机是微型机的一个主要分支，就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。单片机具有如下特点：1集成度高、体积小、有很高的可靠性；有优异的性能价格比；2控制功能强；3低功耗、低电压，便于生产便携式产品；4外部总线增加了I2C、SPI等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构；5单片机的系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。所以单片机的应用非常广泛，在智能仪表、机电一体化、实时控制、分布式多机系统以及人们的生活中

3、均有用武之地。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路和设计方法。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。这种用软件代替硬件的控制技术，是对生产控制技术的一次革命。基于单片机的电子闹钟的设计第24页共24页利用单片机的智能性，可方便地实现具有智能的电子钟设计。单片机均具有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时器/计数器可实现电子钟功能。然而系统时钟误差较大，电子钟的积累误差也可能较大，所以可以通过误差修正软件加以修正，或者在设计中加入高精度时钟日历芯片，以精确时间。另外很多功能不同的单片

4、机是兼容的，这就更便于实现产品的多功能性。由于单片机具有货源充足、价格低廉，可软硬件结合使用，能够较方便的实现系统的多功能性，性价比高等诸多优点，故采用单片机作为本设计的硬件基础。2基于单片机的电子闹钟硬件设计2.1IC芯片选择2.1.1微处理器选择STC12系列单片机简要介绍：1.STC12系列单片机为增强型8051芯片，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051单片机。2.工作电压： STC12C5410AD系列工作电压：5.5V-3.8V（5V单片机）/3.8V-2.4V（3V单片机）STC12C2052AD系列工作电压：5.5V-3.4V（5V

5、单片机）/3.8V-2.4V（3V单片机，可到2V）3.工作频率范围：0-35MHz，相当于普通8051的0～420MHz.实际工作频率可达48MHz4.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K/1K字节5.片上集成512字节RAM(STC12C5410AD系列),STC12C2052AD系列单片机为256字节RAM6.通用I/O口（27/23/15个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA7.

6、ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8.EEPROM功能9.看门狗10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体20M以下时，可省外部复位电路）11.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟常温下内部R/C振荡器频率为：5.2MHz～6.8MHz精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，应认为是4MHz～8MHz12.共2个16位定时器/计数器，但可用PCA模块再

7、产生4个定时器(2052系列只有两路PCA)13.外部中断2路,下降沿中断或低电平触发中断,PowerDown模式可由外部中断唤醒14.PWM(4路）/PCA（可编程计数器阵列,4路）,5410系列是4路，2052基于单片机的电子闹钟的设计第24页共24页系列只有两路---也可用来当4路D/A使用---也可用来再实现4个定时器---也可用来再实现4个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)15.A/D转换,10位精度ADC，共8路。STC12C2052AD系列只有8位精度16.通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，也可

8、再用定时器软件实现多串口