多功能电子时钟-毕业设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I多功能电子时钟摘要本文是基于AT89C52单片机数字钟的设计，通过多功能电子时钟的设计思路，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。论文重点阐述了电子时钟硬件中MCU模块、时钟模块和键盘模块、显示模块等的模块化设计与制作；软件同样采用模块化设计思路，包括中断模块、闹钟模块、时间调整模块的设计，并采用C语言编写实现。本设计实现了时间与闹钟的修改功能，年、月、日和星期的显示功能。并且通过对比实际的时钟，查找出了误差的来源，确定了调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。本文还涉及到非接触止闹功能，在有效范围内使用者不需用手去寻找开关而关闭闹钟，该功能使本设计更具有人性化。该时钟还有重要日子倒计时功能，能够提前几天设定好时间，以避免遗忘重要日子。关键词：AT89C52单片机，电子时钟，模块化设计，C语言洛阳理工学院毕业设计（论文）IIMultifunctionalelectronicclockABSTRACTThisarticleisbasedonAT89C52microcontrollerdigitalclockdesign,throughmulti-functionalelectronicclockdesignideas,detaileddescriptionofthesystemhardwareandsoftwarerealizationprocess.PaperfocusesontheelectronicclockhardwareMCUmodule,clockmoduleandkeyboardmodule,displaymodule,modulardesignandproduction;softwareasamodulardesignconcept,includinganinterruptmodule,alarmmodule,moduledesigntimetoadjustandadopttheClanguageimplementation.TheDesignandImplementationofthechangesoftimeandalarmfunctions,year,month,dayandweekdisplay.Andbycomparingtheactualclock,findoutthesourceoftheerror,theerrormethodtodeterminetheadjustment,asmuchaspossibletoreducetheerror,allowsthesystemtoachievetheactualnumberofminutesofallowableerrorrange.Thisalsoinvolvesthefunctionofnon-contactonlytroubleintheeffectiverangeofusersdonotneedahandtofindswitchandturnoffthealarm,thisfeaturemakesthedesignmoreuserfriendly.Thereareimportantdaysofthecountdownclockfunction,setagoodfewdaysaheadoftime,toavoidforgettingimportantoccasions.KEYWORDS:AT89C52microcontroller,electronicclock,modulardesign,Clanguage洛阳理工学院毕业设计（论文）III前言................................................................................................1第一章系统总体设计................................................................21.1系统总体设计....................................................................21.2方案论证............................................................................21.2.1总体方案论证.........................................................21.2.2模块方案论证...........................................................31.2.3止闹功能...................................................................3第2章系统模块设计.......................................................................42.1时钟接口电路设计..............................................................42.2键盘接口电路设计..............................................................52.3液晶显示电路设计..............................................................82.4单片机电路设计方案.........................................................112.5跑表功能设计...................................................................142.6非接触止闹电路设计......................................................142.7报警电路设计................................................................142.8重要日子倒计时功能设计...............................................152.9看门狗电路....................................................................15第3章软件设计.............................................................................173.1系统软件设计综述............................................................183.2系统软件流程图................................................................18第4章系统测试.............................................................................204.1时钟功能的测试................................................................204.2闹钟功能的测试................................................................204.3跑表功能的测试..............................................................204.4重要日子倒计时功能的测试.............................................21结论..............................................................................................22谢辞..............................................................................................23参考文献..........................................................................................24附录..............................................................................................25洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言电子时钟己成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。随着技术的发展，人们己不再满足于钟表原先简单的报时功能，希望出现一些新的功能，诸如日历的显示、闹钟的非接触式止闹、跑表功能、重要日期倒计时显示等，以带来更大的方便，而所有这些，又都是以数字化的电了时钟为基础的。因此，研究实用电子时钟及其扩展应用，有着非常现实的意义，具有很大的实用价值。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使电子时钟具有走时准确、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。虽然现在市场上己有现成的电子时钟集成电路芯片出售，价格便宜，使用也灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，改变显示数字的大小等，并目由于集成电路技术的发展，特别是MOS集成电路技术的发展，使电子时钟具有体积小、携带方便，但是本设计介绍的多功能电子时钟可以满足使用者的一些特殊要求，输出方式灵活、功耗低、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。实用电子时钟是一个时间控制系统，既能作为一般的时间显示器，也可作为一个定时控制器，驱动负载或显示信息，同时可以根据需要扩展其功能。在此项目的设计研究过程中需综合运用所学的模拟电了技术、数字电了技术、单片机原理与应用、EDA等课程的知识，掌握实用电子时钟的设计、组装与调试方法，利用现代的EDA、单片机等新电了技术以及现代的设计手段，系统地培养了综合设计、操作调试、故障处理的能力，达到综合素质以及创新能力的提高。洛阳理工学院毕业设计（论文）2第一章系统总体设计1.1系统总体设计根据题目设计要求，要求实现时间和闹钟的显示及设定、跑表、重要日子倒计时、非接触式止闹等功能。系统上电自检后，实时实现小时、分钟、秒以及日历的显示和闹钟开关等指示信息的显示，通过按键可实现校对时间、设置闹钟时间、整点报时功能以及进行跑表和对贡要日子倒计时的设定和显示。当闹钟时间到时，单片机通过晶体管、蜂鸣器来实现声报警。采用光电开关实现非接触式止闹的功能。针对此要求，本系统由以下几个模块构成，系统总体设计框图如图1-1所示:图1-1系统总体设计框图1.2方案论证1.2.1总体方案论证采用AT89C52单片机作为系统的控制核心。单片机是一台简单的计算机，它在结构上的最大特点就是把CPU、存储器、定时器、I/O接口电路集成在一块大规模的集成电路芯片上。它有集成度高、体积小、控制功能强、低功耗、低电压，便于携带等优点。洛阳理工学院毕业设计（论文）31.2.2模块方案论证时钟模块采用专用时钟芯片实现，市场上现在又很多实时时钟芯片，如DS1302、PF8563、X1227等，芯片内部都集成了时钟/日历功能，给时钟设计带来了很大的方便。因此，计时功能采用时钟