基于单片机的电子闹钟设计毕业设计

常州工学院学士学位论文PAGE毕业设计基于单片机的电子闹钟设计专业机电一体化技术班级姓名指导教年月日目录第一部分设计任务与调研 31.1 毕业设计的主要任务 31.2 设计思路与方法 3第二部分设计说明 42.1主要元器件及设计方案选择 42.2系统硬件设计 42.3系统软件设计 6第三部分设计成果 7第四部分结束语 8第五部分致谢 9第六部分参考文献 10

第一部分设计任务与调研毕业设计的主要任务以单片机为控制器，设计一个简便电子闹钟，其应具体以下功能：可以设定至少一个闹铃，当时间到达设定的闹铃时间时，发出声音提示；可以设置闹钟当前显示的时间；设计思路与方法设计思路该系统主要需要单片机、数码管、蜂鸣器、按键等元器件，数码管用于显示当前时间，同时，在设定时间或者是闹铃时间时显示当前的设定值，按键用于设定闹铃时间以及修改当前显示时间等参数，蜂鸣器用于闹铃提示。方法与步骤方法手段：文献检索、图书馆借阅、手册查询、元器件选型、单片机C51编程、原理图绘制，系统仿真与程序调试；步骤：分析控制要求与方式、分析系统设计的原则和方法；确定单片机、显示设备、输入设备等器件的型号；硬件系统设计、软件程序设计、绘制硬件系统原理图、编写系统控制程序、系统程序调试。

第二部分设计说明2.1主要元器件及设计方案选择1.单片机选型本设计单片机选用AT89C52,AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。2.按键方案选择方案一：4×4矩阵式键盘。如果选择此方案，那么在修改时钟或设置闹铃时间时就可以直接从键盘输入，方便、快捷，但程序较为复杂。方案二：独立式按键。如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，因此，此方案适用于按键较少的情况。如果选择此方案，由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单。由于并不需要经常修改时间和设置闹铃时间，而且方案二的程序简单，按键少、成本低，因此，选择方案二。3.显示与闹铃方案根据任务书的要求，用数码管作为显示器。数码管的驱动电路简单，使用方便，同时在夜间查看时间不需要有光源，非常方便。其中采用74HC573做为数码管8位段码的锁存器。当达到设定的闹铃时间时必须有闹铃提示，闹铃方案为通过三极管放大后驱动蜂鸣器工作，再通过软件定时产生等时时间方波驱动蜂鸣器发出间断嘀声，这样就可以省去硬件振荡电路，降低成本。2.2系统硬件设计系统整体结构该系统主要由单片机、数码管、蜂鸣器、按键等组成，其整体结构如图1所示，数码管显示当前时间，同时，在设定时间或者是闹铃时间时显示当前的设定值，按键用于设定闹铃时间等参数。电源供电电源供电按键输入时间显示单片机位码驱动段码驱动蜂鸣器图1系统整体框图整体电路设计电子闹钟的电路如图2所示，P2用于控制8位数码管的位选，P0通过锁存器74HC573来控制8位数码管的段选，P1.0~P1.3分别接键钮B1、B2、B3、B4，其中B1用于切换时间设置与闹铃时间设置，B2用于切换小时、分钟设置，B3、B4分别用于数值的加减设置，当正在闹铃时按下B2可以停止闹铃。图2电子闹钟整体电路2.3系统软件设计系统程序采用了模块化设计，避免了一些函数的不必要的重复书写，提高代码的利用率，使程序变得单间易懂。程序在执行时，主程序通过调用子函数或者利用中断函数就可完成相应的功能。系统主控制流程如图3所示。系统初始化系统初始化开始时间显示键盘扫描闹铃判断图3系统主控制流程图

第三部分设计成果在proteus中绘制原理图并编写系统程序进行仿真，仿真结果如图4所示。图4基于单片机的电子闹钟仿真图

第四部分结束语经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。本次毕业设计通过调试基本达到了设计任务要求，但还有需要继续完善的地方，该电子闹钟只能同时设置一个闹钟，可以通过对程序的改善实现同时能设置多个闹钟。

第五部分致谢通过这几周的忙碌和学习，本次毕业设计已接近尾声，作为一个大专生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指导老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。在毕业设计过程中，我遇到了许许多多的困难。在此我要感谢我的指导老师给我悉心的帮助和对我耐心而细致的指导，我的毕业设计报告较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正图中的错误。除了敬佩老师的专业水平以外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作，我才得以解决毕业设计中遇到的种种问题。同时还要感谢各院、系领导对我们的教导和关注，感谢大学五年传授我们专业知识的所有老师，谢谢你们呕心沥血的教导。还有谢谢我周围的同窗朋友，他们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了温暖和欢乐。如果没有他们的帮助，此次毕业设计的完成将变得困难。他们在我设计中给了我许多宝贵的意见和建议。同时也要感谢自己遇到困难的时候没有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法来解决问题。最后，感谢生我养我的父母。谢谢他们给了我无私的爱，为我求学所付出的巨大牺牲和努力。

第六部分参考文献[1]《51系列单片机高级实例开发指南》,主编：李军,北京航空航天大学出版社.[2]《AT89系列单片机原理与接口技术》,主编：王幸之,北京航空航天大学出版社.[3]《C程序设计》,主编：潭浩强,北京航空航天大学出版社.[4]《单片机原理与实用技术》,主编：付晓光,清华大学出版社.[5]关宗安,仲丛久.基于单片机实现的多路定时控制器的设计[J].沈阳航空工业学院学报.2004.06,21(3).附件一、基于单片机的电子闹钟电路基于单片机的电子闹钟仿真图

二、系统控制程序#include<reg52.h>sbitKEY1=P1^0;//定义端口参数sbitKEY2=P1^1;sbitKEY3=P1^2;sbitKEY4=P1^3;codeunsignedchartab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共阳极数码管0-9unsignedcharStrTab[8]; //定义缓冲区unsignedcharminute=00,hour=12,second; //定义并初始化为12:00:00voiddelay(unsignedintcnt){while(--cnt);}/******************************************************************//*显示处理函数*//******************************************************************/voidDisplaypro(void){StrTab[0]=tab[hour/10];//显示小时StrTab[1]=tab[hour%10];StrTab[2]=0xbf; //显示"-"StrTab[3]=tab[minute/10];//显示分钟StrTab[4]=tab[minute%10];StrTab[5]=0xbf; //显示"-"StrTab[6]=tab[second/10];//显示秒StrTab[7]=tab[second%10];}main(){TMOD|=0x01;//定时器010msinMcrystal用于计时TH0=0xd8;//初值TL0=0xf0;ET0=1;TR0=1;TMOD|=0x10;//定时器1用于动态扫描TH1=0xF8;//初值TL1=0xf0;ET1=1;TR1=1;EA=1;Displaypro();//调用显示处理函数while(1){if(!KEY1)//按键1去抖以及动作{delay(10000);if(!KEY1){hour++;if(hour==24)hour=0;//正常时间小时加1Displaypro();}}if(!KEY2)//按键2去抖以及动作{delay(10000);if(!KEY2){hour--;if(hour==255)hour=23;//正常时间小时减1Displaypro();}}if(!KEY3)//按键去抖以及动作{delay(10000);if(!KEY3){minute++;if(minute==60)minute=0;//分加1Displaypro();}}if(!KEY4)//按键去抖以及动作{delay(10000);if(!KEY4){minute--;if(minute==255)minute=59;//分减1Displaypro();}}}}/******************************************************************//*定时器1中断*//******************************************************************/voidtime1_isr(void)interrupt3using0//定时器1用来动态扫描{staticunsignedcharnum=0;TH1=0xF8;//重入初值TL1=0xf0;switch(num){case0:P2=0x01;P0=StrTab[num];break;//分别调用缓冲区的值进行扫描case1:P2=0x02;P0=StrTab[num];break;case2:P2=0x04;P0=StrTab[num];break;case3:P2=0x08;P0=StrTab[num];break;case4:P2=0x10;P0=StrTab[num];break;case5:P2=0x20;P0=StrTab[num];break;case6:P2=0x40;P0=StrTab[num];break;case7:P2=0x80;P0=StrTab[num];break;default:break;}num++;//扫描8次，使用8个数码管if(num==8)num=0;}/******************************************************************//*定时器0中断*//******************************************************************/voidtim(void)interrupt1using1{staticunsignedcharcount;//定义内部局部变量TH0=0xd8;//重新赋值