带有LCD显示的定时闹钟.doc

设计总说明
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个结构简单,功能齐全的电子时钟,它5V直流电源供电。在硬件方面,除了CPU外,使用6个7段LCD显示器来进行显示,LCD采用的是动态扫描显示,使用74LS245芯片进行驱动。通过LCD能够较为准确地显示时、分、秒,利用四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用汇编语言编程,整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和定时的功能。选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序,通过时间比较程序触发蜂鸣,实现闹钟功能,完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil单片机模拟调试软件,测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。
关键词:单片机,LCD,定时器,闹钟

目录
1设计要求与实现思路 - 1 -
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2电子时钟 - 2 -
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3单片机 - 3 -
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MCS-51内部数据存储器 - 3 -
4控制系统的硬件设计 - 4 -
- 4 -
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- 5 -
- 5 -
- 6 -
- 6 -
- 7 -
- 8 -
- 9 -
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- 10 -
5控制系统的软件设计 - 12 -
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- 13 -
- 14 -
设计总结 - 16 -
参考文献 - 17 -
程序源代码 - 18 -
1设计要求与实现思路

1)能显示时时—分分—秒秒。
2)能够设定定时时间、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。

电子钟设计与制作既可以采用数字电路来实现,也可以采用单片机来完成。
方案一:采用数字电路来实现,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。
方案二:采用单片机来实现,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,不仅降低了硬件电路的复杂性,而且成本也降低不少。
最终方案:采用单片机的方式来实现定时闹钟。
电子闹钟的系统框图如下所示:
CPU
复位、时钟等电路
按钮电路
6位数码管显示电路
闹铃声指示电路
电源系统
图1-1 电子闹钟的系统框图
电子闹钟的主电路指的是图1-1中虚线框内部分,主要涉及到CPU电路和按键按钮电路。主机的设计具体地说有:1)系统时钟电路设计;2)系统复位电路设计;3)按键与按钮电路设计;4)闹铃声指示电路设计。
2电子时钟

时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性,所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求,现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能,本设计中LCD电子时钟采用LCD显示时间,直观实用,而且可以方便的校调。

LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期24小时,另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由计数器、校时电路、报时电路、振荡器和显示电路组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学****中不可缺少的好帮手。
3单片机

MCS-51单片机的程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。可扩充的程序存储器空间最大为64K字