基于单片机的定时闹钟课程设计报告书

任务书

一、设计目的

本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展，是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时，按对应的按键即可，经过多次验证，此设计灵活简便，可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。

二、设计要求

1、能显示时时—分分—秒秒。

2、能够设定定时时间，并修改定时时间。

3、定时时间到能发出警报声。

目录

1.绪论 (1)

2.方案论证 (1)

3.方案说明 (2)

4.硬件方案设计 (2)

4.1单片机STC89C52 (2)

4.2 时钟电路 (4)

4.3数码管显示电路 (4)

4.4键盘电路 (6)

4.5报警电路 (7)

5.软件方案设计 (7)

5.1系统软件设计 (7)

5.2键盘程序 (7)

5.3 LED (8)

5.4音响报警电路 (8)

5.5 程序流程图 (8)

6.调试 (9)

7.小结 (10)

8.参考文献 (11)

9.附录：定时闹钟源程序 (12)

1.绪论

系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。

外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）等。

在LED显示器中，分成静态显示和动态显示两类，在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能，动态显示器利用了人视觉的短暂停留，在数据的传输中是一个一个传输的，且先传输低位。

2.方案论证

单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。

本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器，可显示时，分钟，秒，单片机外围接有定时报警系统，定时时间到，蜂鸣器发出报警声，提示预先设定时间到。

电路由下列部分组成：时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路，芯片选用STC89C52单片机。

系统基本框图如图2.1所示：

图2.1 系统基本框图

3.方案说明

此设计主要是通过单片机系统，综合运用定时器、中断、数码显示等知识设计一个可定时的电子钟。它包括系统总体方案及硬件设计，软件设计，Proteus 软件仿真等部分。

系统总体方案及硬件设计是本设计的重要组成部分，在这部分详细介绍了时钟原理，硬件设计，数码管LED，以及在设计过程中考虑到技术指标，机型的选择，器件的选择等一系列问题。

硬件设计的主要任务是根据总体设计要求，以及在所选机型的基础上，确定系统扩展所要用的存储器，I/O电路及有关外围电路等然后设计出系统的电路原理图。

合理的软件结构是设计出一个性能优良的单片机应用性系统软件的基础，因此必须充分重视。在本设计中采用应用广泛的C语言。用Proteus软件仿真检查设计是否合理。

4.硬件方案设计

4.1单片机STC89C52

STC89C52是一个低电压，高性能CMOS型8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM）和512B的随机存取数据存储器（RAM），

器件采用STC 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，内置功能强大的微型计算机的STC89C52提供了高性价比的解决方案。其引脚图如下图4.1所示：

1

38373639353433323130292827262524232221402

3

7

4

5

6

128

131491011192017161518STC89C52V CC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7

P2.0P2.1

P2.2

P2.3

P2.4

P2.5

P2.6

P2.7

P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0RST EA

ALE PSEN

XTAL2XTAL1GND

图4.1 STS89C52

STC89C52具体介绍如下：

1）主电源引脚（2根）

VCC(40)：电源输入，接＋5V 电源

GND(20)：接地线

2）外接晶振引脚（2根）

XTAL1(19)：片内振荡电路的输入端

XTAL2(18)：片内振荡电路的输出端

3）控制引脚（4根）

RST/VPP(9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG(30)：地址锁存允许信号

PSEN(29)：外部存储器读选通信号

EA/VPP(31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

4）可编程输入/输出引脚（32根）

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O 口，分别为P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。

PO 口（39～32）：8位双向I/O 口线，名称为P0.0～P0.7

P1口（1～8）：8位准双向I/O 口线，名称为P1.0～P1.7