基于单片机的电子闹钟系统

济源职业技术学院济源职业技术学院毕业设计题目基于单片机的电子闹钟系统系别电子工程系专业电气自动化班级0801姓名张率亮学号08040134指导教师任艳艳日期2010.12.22济源职业技术学院I设计任务书设计题目：基于单片机的电子闹钟系统设计要求：（1）电子闹钟系统应具有自动计时功能，由6位LED显示器显示时、分、秒；（2）具有准确走时、定时、闹钟定时、到时铃响、定点报时、驱动电铃等功能。（3）设计出该系统相应的时钟硬件电路；（4）设计该时钟相应的软件电路；（5）上机连接试验箱调试出应有的效果。设计进度要求：第一周:领取题目,分析设计题目原理及设计思路第二周:去图书倌查阅资料,制定大纲第三周:编写程序,拟定论文第四周:上机调试,验证实验效果第五周:根据设计要求进行编排电子稿第六周:由指导老师审核,进行更改指正第七周:交正规电子稿,由指导老师评阅第八周:进行毕业论文答辩指导教师（签名）：济源职业技术学院II摘要电子闹钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使电子闹钟有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。因此本次运用了MCS-51系列的代表作AT89C51进行设计电子闹钟，我的设计包括晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统，还有独立式按键电路，动态显示电路等等。它不仅能实现数字电子时钟的各种功能，如具有较时、调时、定时、闹钟等功能，而且还能实现定点报时的功能。关键词：AT89C51电子闹钟方便济源职业技术学院1目录设计任务书............................................................................................................................I摘要..............................................................................................................................II1总体方案设计...................................................................................................................21.1系统框图................................................................................................................................................21.2设计方案介绍........................................................................................................................................22硬件设计...........................................................................................................................32.1单片机的选型........................................................................................................................................32.2AT89C51的介绍...................................................................................................................................32.3DS1302的简介......................................................................................................................................52.4按键设计................................................................................................................................................92.5七段LED显示工作原理...................................................................................................................102.6电子闹钟系统的工作原理及原理图..................................................................................................133软件设计.........................................................................................................................143.1设计思路..............................................................................................................................................143.2系统工作流程......................................................................................................................................143.3主程序模块..........................................................................................................................................153.4按键程序模块......................................................................................................................................173.5显示程序模块......................................................................................................................................203.6中断服务程序模块..............................................................................................................................22四仿真调试.......................................................................................................................24五致谢...............................................................................................................................30参考文献.............................................................................................................................31附录A..................................................................................................................................32济源职业技术学院21总体方案设计1.1系统框图本文设计的是一个电子闹钟系统，它不仅具有数字电子时钟的各种功能，如具有较时、调时、定时、闹钟等功能，而且还具有驱动电铃，定点报时等功能。总体设计框图如图1.1所示：图1.1系统框图1.2设计方案介绍（1）硬件的选设计方案由于我设计的是一个电子闹钟系统，它需要准确的走时、较时、调时、定时、定点报时等，因此我选用的是AT89C51单片机芯片，再配以按键电路、晶振电路、复位电路以及LED动态显示器，就可以实现。采用AT89C51的P0接口外接8路反相三态缓冲器74LS240作LED动态扫描的段码控制驱动信号,用P2接口的P2.0-P2.5外接一片集电极开路反相门电路7406做为6位LED的位选信号驱动口，6个数码管的8根段选线分别接74LS240的输出，LED共阴极端与74LS07的输出端相连；按键接口，由P1.7、P1.6、P1.5、P1.4来完成，四个按键的作用分别是：一个为功能键K1；一个为数字调整键K2；一个为取消设置键K3，用来设置时间；一个为K4键，用来设置ＡＴ８９Ｃ５１蜂鸣器LED动态显示按键电路晶振电路复位电路ＤＳ１３０２济源职业技术学院3定时时间。DS1302实时时钟由P1.0、P1.1、P1.2来控制。DAS1302的X1、X2接口用来接蜂鸣器。(2)软件的设计方案由于我考虑到用单片机的汇编语言来做电子闹钟系统的设计比较简单。对于程序我的设计思路是：1）主程序进行显示和中断的初始化。2）设计显示子程序，当键入一个时间值时显示程序要把这个键入的时间值给显示出来。3）设计中断服务程序，功能是对走时进行判断，看是否到定时时间等。4）按键程序，进入按键程序，判断是否有键按下，没有，则调用延时重新判断，如果到了，调用延时去抖程序，再次判断有键按下否，没有则返回延时程序，如果有按键，则判断键号，堆栈，判断键是否释放，没有，继续判断，释放了，则输入键号送往累加器。2硬件设计2.1单片机的选型我的设计里用到的单片机芯片是AT89C51芯片，除此之外还包括：DS1302芯片、晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统。2.2AT89C51的介绍(1)AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能、CMOS、8位单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。AT89C51的管脚图如图2.1所示：济源职业技术学院4图2