LCD显示的定时闹钟设计方案

1 示的定时闹钟设计方案 使用 片机结合字符型 示器设计一个简易的定时闹钟 择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。 定时闹钟的基本功能如下： 显示格式为 “ 时时：分分 ” 。 由 动来做秒计数表示。 一旦时间到则发出声响，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。 程序执行后工作指示灯 动，表示程序开始执行， 示 “ 00：00” ， 按下操作键 作如下： (1) 设置现在的时间。 (2) 显示闹钟设置的时间。 (3) 设置闹铃的时间。 (4) 闹铃 状态设置，设置为 连续三次发出 “ 哗 ”的一声，设置为 出 “ 哗 ” 的一声。 设置当前时间或闹铃时间如下。 (1) 时调整。 (2) 分调整。 (3) 设置完成。 (4) 闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。 本项目的难点在于 4 个按键每个都具有两个功能，以最终实现菜单化的输入功 能。采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现嵌套式的键盘输入。 理 本 时闹钟，是以单片机及外围接口电路为核心硬件，辅以其他外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来实现的。根据 片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路，然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件，再利用软件执行一定的程序来实现数字钟的功能。由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟，这样设计制作简单而且功能多、精确度高，也可方便扩充其他功能，实现也十分简单。本设计是利用 片机为主控芯片，由 振、电阻、电容、 发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟 2 统总框图 理及工作过程说明 （ 1） 定时闹钟的基本功能如下 ： （ a） 启动仿真软件，使用 晶显示器来显示现在的时间 。 （ b） 程序执行之后显示“ 00:00”，并且 烁，表示开始已经计时。 （ c）由 动来做秒计数表示。 （ d）当设定的闹钟时间到达后，闹铃开始发出声音。并且继电器导通。 （ 2）按键功能如下 ： 按键 置现在的时间和时调整；按键 示闹钟设置的时间和分调整；按键 置闹 铃的时间和设置完成；按键 铃 状态设置，设置为 连续三次发出 “ 哗 ” 的一声，设置为 出 “ 哗 ” 的一声和闹钟时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。 （ 3）调整计时器时间如下 ： 按下 ，然后按 整小时， 整分钟，按下 示时间设置完成。 （ 4）调整闹钟时间设置如下 : 按下 ，然后按 整小时， 整分钟，按下 示闹钟设置完成。 设计的核心硬件就是 89片 ,一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存 储器（ 3 的低电压，高性能 微处理器，俗称单片机。该器件采用 密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 闪烁存储器组合在单个芯片中， 很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 脚图 脚功能介绍 ： 为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口， 每脚可吸收 8电流。当 的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。在 程时， 作为原码输入口，当 行校验时， 出原码，此时 部必须被拉高。 ： 是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲器能接收输出 4电流。 管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， 输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 作为第八位地址接收。 ： 为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲器可接收，输出 4 个 电流，当 被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， 的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由 4 于内部上拉的缘故。当 用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， 输出地址的高八位。在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， 输出其特殊功能寄存器的内容。在 程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 ： 管 脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个电流。当 写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平， 将输出电流（ 是由于上拉的缘故。 也可作为 一些特殊功能口，如下所示： 管脚 备选功能 行输入口） 行输出口） 部中断 0） 部中断 1） 0（记时器 0 外部输入） 1（记时器 1 外部输入） 部数据存储器写选通） 部数据存储器读选通） 同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 位输入。保持 两个机器周期以上的高电平时间即可复位。 问外部程序存储器或外部数据存储器提供一个地址锁存信号，将低 8 位地址锁存在片外的地址锁存器中。 该引脚第二功能，在对片内 储器编程时，此引脚作为编程脉冲输入端。 外程序存储器的读选通信号。低电平有效。 低电平时，只读取外部的程序存储器中 的内容；当 不超过 0，单片机读片内程序存储器的程序，但过时，自动转向片外 60序存储器中的程序。 内振荡器反向放大器和时钟发生器电路的输入端。 内振荡器反向放大器的输出端。 5 602晶显示器 脚图 脚功能 第 1 脚： 地电源。 第 2 脚： 5V 正电源。 第 3 脚： 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚： 寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7 14 脚： 据总线，与单片机的数据总线相连，三态 。 第 15 脚：背光 板电源，通常 +5V。 第 16 脚：背光 板电源地。 6 他重要元件 立式键盘的接口电路 在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。这时，可将每个按键 接在一根 I/O 接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。每个独立式按键单独占有一根 I/O 接口线，每根 I/O 接口线的工作状态不 会影响到其他 I/O 接口线 。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根 I/O 接口线， I/O 接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。在此电路中，按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开时， I/O 接口线有确定的高电平。当 I/O 接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。 磁继电器 7 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片 等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的 。 具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。 极管 三极管 由 2块 P 型半 导体中间夹着 1块 N 型半导体所组成 ,电流从发射极 集电极电位最低 ,= = = = 34; 35; 36; 1=; 2=; 3=; 11 4=; 25; 26; 27; 23; ; (z) x,y; x=z;x0;y=100;y0; /蜂鸣器子程序 ; 00); ; /写命令函数 ; ; ; P0=); ; ); ; /写数据 函数 ; ; ; P0=); ; ); 12 ; /写时间函数 0; 0; /显示时间函数 ); ;) ; ); ); :); ); , ); , ); /显示闹钟函数 ); ;0;) ; ); ); :); ); 13 , ); , ); /设置当前时间 ); ;) ; ); ); :); ); , ); , ); 1=0) ); 1=0) ; ; if(24) ; , ); 2=0) ); 2=0) ; ; if(60) 14 ; , ); 3=0) ); 3=0) ; ; ; ; /设置闹钟时间 ); ;) ; ); ); :); ); , ); , ); 1=0) ); 1=0) ; ; if(24) ; 15 , ); 2=0) ); 2=0) ; ; if(60) ; , ); 3=0) ); 3=0) ; ; ; ; ; /键盘扫描函数 1=0) ); 1=0) ; ; ; 16 if(0) ; 2=0) ); 2=0) ; ; if(1) ; ; if(3) ; ; ; 3=0) ); 3=0) ; ; if(1) ); 17 ); 00); ); ); 00); ); ); 00); ); ); ; 4=0) ); 4=0) ; ; if(1) ; ; ; if(3) ; ; 00); ; 00); ; ; if(1& 18 ; 00); 4=0&1) ); 4=0&1) ; ; ; /始化 ; 0; 0; ; 2; 0; ; ; ; ; / /设置 16示， 5阵， 8 位数据接口 /显示清 0，数据指针清 0 /写一个字符后地址指针加 1 /设置开显示，不显示光标 ; ; ; ; /主函数 19 ; ) ; /中断服务子程序 ; ; if(20) ; ; if(60) ; ; if(60) ; ; if(24) ; , , 20 统总图 定时间时 示 21 定闹钟时 示 示闹钟时 示 机时 示 22 23 这次课程设计历时一周，在这一周的课程设计中，感受很多，收获很很多，主要在一下几个方面： (1)由于时间紧迫，因此指导老师布置课题后，我就开始制定整个课程 设计的时间安排表。在计划表中，我确定了整个课程设计的步骤和时间安排，这也使我在接下来的设计过程中更有效率，忙而不乱。 (2)在设计过程中，需要用到 两款软件进行调试和仿真，通过这次课程设计，我从不了解这两款软件到对他们的基本功能有了掌握，这对我以后对这两种软件的使用有很大帮助。 (3)课程设计过程中，程序的调试和仿真并不是很顺利，但是经过多次调试和修改后，程序满足了设计要求，后来经过不断的改进，使程序有条理，简洁易读。 (4)在设计过程中，遇到了自己无法解决的问题，我会查阅相关的资料 和同学们互相讨论，在这个过程中不仅使问题得到解决，有时还会产生一些新的想法和灵感，更重要的是，在讨论的过程中，我学会了团队协作，知道了团队精神的重要性，这对我以后的工作有着重要的意义。 (5)虽然这是个看似简单的课程设计，但是它包含了在设计过程中的完整步骤，我们也要对它重视，以严谨的态度来对待，熟悉产品的开发和生产过程。当进行多次尝试仍然没有得到预期