单片机电子时钟设计

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1、单片机电子时钟设计摘要：本文简要介绍单片机电子时钟的制作，根据问题分析将系统分为主程序模块，LCD显示模块（包括显示姓名、日期和时间），键盘模块（包括启动计时，启动闹铃，秒、时、分加一与减一调整），中断子程序模块（秒、分、时的计数，判断闹铃的时间是否已到，若到同时开关闭合，则闹铃响），闹钟模块（包括闹铃和记事提醒，若到则对应的音乐响）。共设有五个开关，K1按下时停止计时，K2按下时可以再次启动分。K3按下时可以调整时，有加一操作。K4按下时，调整时钟的分钟。K5则用来调整秒钟。1、闹钟时间到使用音乐，2、LCD显示时，先显示姓名和日期，再显示数字时钟当

2、前的值。目录一、选题的背景二、课题总体设计说明1、课题计划2、功能目标及技术指标3、课题方案三、硬件设计说明1、硬件设计目标2、硬件功能模块划分3、主控芯片和关键元器件的选型、接口和连接方式定义4、硬件单元设计四、软件总体设计方案1、软件设计目标2、设计流程图五、软硬件调试说明1、硬件性能测试2、软件性能测试六、设计心得体会七、参考文献及设计不足之处八、附录1、硬件设计的总电路原理图2、源程序代码一、选题的背景现代生活中，人们越来越重视时间观念，时间对每个人都十分重要，因此数字显示时钟与传统的指针式时钟相比有了很大的优势，LCD液晶显示的时间简单明了，

3、而且读书快时间较准，数字钟是采用AT89S51单片机内部定时器定时50ms，计数，再由液晶实时显示，本设计中，电路具有显示时间的基本功能，并能够对时间进行调整，闹钟设定等等，小巧，价格低廉，精度高，使用方便，功能多，便于集成化使之受广大消费者喜爱，因此得到了广泛应用。选题中通过对电子钟的设计、制作及功能扩展，涉及单片机定时器技术、LCD液晶显示接口技术及独立式键盘技术的应用。由此提高了设计者的编程和调试技巧及对单片机应用系统综合设计与调试的能力。二、课题总体设计说明1、课题计划、功能目标及技术指标首先从理论上了解电子钟的工作原理，了解如何利用定时器进行

4、定时与计数，其次是电路的制作，先分配好I/O资源，RAM空间，确定外部硬件电路的连接；然后画出程序流程图，粗细流程图，最后编写程序，调试，能够利用4个按键基本实现设置、启停、暂停、清零、加1、移位、闹钟设置等功能，并能够在液晶上实时显示时间。2、课题方案1）利用单片机内部定时器资源，采用T0，方式1来实现，每50ms中断一次，每中断一次计数单元减1，当减到0的时候秒计数单元加1，当加到60的时候分计数单元加1，当加到六十时时计数单元加1，当加到24的时候自动则清零重新开始。计数部分由定时中断独立完成，因而不影响主程序功能，误差较小。2）利用单纯的程序延

5、时，产生1秒的延时，计满60则分加1，分计满60则时加1，时计满24则清零，占用CPU太多时间，误差最大。三、硬件设计说明1、硬件设计目标利用单片机的P0将数据送到液晶，并由P1.0-P1.2三条控制线控制其时序，实现液晶的显示，通过按键可实现设置、启动/移位、暂停/加1、清零/闹钟设置等功能，并带有闹钟功能，时间一到则相应指示灯点亮。2、硬件功能模块划分最小系统模块：包括电源振荡电路及复位电路，保证了单片机的正常工作。显示模块：采用液晶显示，数据线接单片机的P0口，控制线接单片机的P1.0-P1.2。按键模块：由4个按键实现时钟的走停，时间的修改，闹

6、钟的设置等功能。3、主控芯片和关键元器件的选型、接口和连接方式定义为了方便下载调试，单片机采用Atmel公司的标准型AT89S51芯片，外部晶振频率选用12Mhz,显示部分采用LCD1602，能显示数码管不能显示的其他字符、文字或图形。具有低功耗、被动显示、显示信息量大、寿命长等特点。单片机的P0口与液晶模块的8条数据线相连，P1口的P1.0、P1.1、P1.2分别与液晶模块的三个控制端RS、RW、E连接，电位器提供可调的液晶驱动电压，用以实现显示对比度的调节。4、硬件单元设计显示模块：单片机的P0口与液晶模块的8条数据线相连，P1口的P1.0、P1.

7、1、P1.2分别与液晶模块的三个控制端RS、RW、E连接，电位器提供可调的液晶驱动电压，用以实现显示对比度的调节。四、软件总体设计方案1、软件设计目标编程实现时钟显示、修改、调整的程序，实现按键功能的编程及判断，并对时间进行相应修改及设置。2、设计流程图设置T0工作方式设置中断次数清计时单元开中断启动计时器调用显示程序保护现场设置计数初值0->(41H)（41H）+1->(41H)0->(40H)（41H）+1->(41H)恢复现场（42H）+1->(42H)返回1秒到?1分到？(40H)=24?(41H)=60?0->(42H)0->(42H)YYY

8、NNNNY五、软硬件调试说明1、硬件性能测试接通电源，单片机正常工作，液晶初始化显示主界面，按