单片机课程设计音乐闹钟定时器
单片机设计闹钟课程设计
单片机设计闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理，掌握闹钟设计的硬件组成和功能模块。
2. 使学生掌握C语言编程基础，能够运用C语言编写简单的闹钟程序。
3. 帮助学生了解单片机中断、定时器等知识，并能将其应用于闹钟设计。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成闹钟硬件电路的搭建和程序编写。
2. 提高学生问题解决能力，能够根据实际需求调整闹钟程序，实现相应功能。
3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成课程任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及编程的兴趣，激发学习热情，树立自信心。
2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，使其面对困难时保持积极态度。
3. 培养学生遵守实验规程，注重安全意识，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机设计与编程的基本技能。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础和编程知识，具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注个体差异，激发学生潜能，提高教学质量。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 硬件知识：介绍闹钟电路的组成，包括单片机芯片、时钟电路、蜂鸣器、按键等部件的功能和连接方式。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第三章“单片机硬件结构”2. C语言编程：讲解C语言基础知识，重点掌握数据类型、运算符、控制语句等，并应用于单片机程序编写。
- 教材章节：《C语言程序设计》第二章“C语言基础”3. 单片机编程：学习单片机编程基础，掌握中断、定时器等编程方法，实现闹钟功能。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第四章“中断与定时器”4. 闹钟程序设计：根据实际需求，编写闹钟程序，实现设定时间、响铃、停止等功能。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第七章“项目实践案例”5. 实践操作：指导学生进行闹钟硬件电路搭建，程序编写和调试，培养学生动手能力。
基于单片机的音乐闹钟毕业设计
摘要20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，在以AT89S51单片机为代表的电子技术有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
本课题基于单片机完成了音乐电子闹钟的设计与实现，通过软、硬件结合实现了设定时间、按时闹铃、数字显示等功能。
硬件部分是通过STC89C51实现音乐电子闹钟的基本框架。
软件设计利用C51单片机语言完成了时间显示、走时计数、判断时间及按时响铃等功能。
本电子闹钟系统结构简单、成本低，具有比较好的市场前景。
关键词：单片机闹钟设计2 I目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第一章绪论 (2)1.1概述 (2)1.1.1 音乐电子闹钟发展趋势 (2)1.1.2 本课题研究的主要内容 (2)1.2音乐电子闹钟简介 (3)1.2.1 开发的目的和意义 (3)1.2.2 音乐电子闹钟的优点 (4)1.2.3 音乐电子闹钟的用途 (4)1.2.4 音乐电子闹钟的特点 (4)第二章 STC89C51单片机基础知识简介 (4)2.1单片机的特点及应用 (4)2.1.1 单片机的特点 (4)2.1.2 单片机的应用 (5)2.2 STC89C51芯片基本工作原理及其应用 (5)2.2.1 AT89S51简介 (6)2.2.2 电源 (9)2.2.3 应用 (10)第三章系统方案设计 (11)3.1 系统功能描述 (11)3.2系统设计思路与步骤 (11)第四章系统设计 (12)4.1系统硬件设计 (12)4.1.1 按键电路 (12)4.1.2 复位电路 (13)4.1.3 显示电路 (14)4.1.4 发音部分 (15)4.1.5 晶振电路 (16)4.1.6 电源电路 (17)4.2系统软件设计 (17)4.2.1 软件设计 (17)4.2.2系统软件部分总体设计 (19)第五章系统调试和性能分析 (20)5.1系统调试方法 (20)1II5.1.1 输入按键调试 (21)5.1.2 显示电路调试 (21)5.1.3 系统联调 (21)5.2系统性能分析 (21)结束语 (22)参考文献 (23)附录1 电路图 (24)附录2 实物图 (25)附录3 程序 (26)2 III音乐电子闹钟的设计前言自单片机问世以来，性能得到不断提高和完善，因其资源能够满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等优点。
单片机定时闹钟课程设计
单片机定时闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机定时器的工作原理，掌握定时器的编程方法；2. 学会使用单片机实现闹钟功能，了解时间计算与时间显示的基本方法；3. 掌握相关电子元器件的原理和功能，如晶振、电容、数码管等。
技能目标：1. 能够运用C语言编写单片机程序，实现闹钟的定时与显示功能；2. 学会使用调试工具对单片机程序进行调试，解决常见问题；3. 提高动手能力，能够独立完成单片机定时闹钟的硬件电路搭建与程序编写。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生团队协作精神，学会共同解决问题；3. 增强学生实践操作能力，树立实践出真知的观念。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力与实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的单片机基础知识，对编程有一定了解，但对实际应用尚缺乏经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机定时器/计数器的工作原理与编程方法；- 时间计算与时间显示技术；- 硬件电路设计原理，包括晶振、电容、数码管等元器件的应用。
2. 实践操作：- 搭建单片机定时闹钟的硬件电路；- 编写单片机程序，实现定时与显示功能；- 使用调试工具对程序进行调试，解决常见问题。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾单片机基础知识，介绍定时器/计数器原理，分析闹钟功能需求；- 第二阶段：学习时间计算与显示技术，讲解硬件电路设计方法；- 第三阶段：动手实践，分组进行硬件电路搭建与程序编写；- 第四阶段：程序调试与优化，展示成果，总结经验。
4. 教材关联：- 教材第3章：单片机定时器/计数器的原理与应用；- 教材第4章：C语言编程基础，涉及闹钟程序编写；- 教材第5章：电子元器件及其应用，用于硬件电路设计。
基于单片机音乐提示定时器的设计与实现[毕业作品]
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BI YE SHE JI（20 届）基于单片机的音乐提示定时器设计与实现基于单片机的音乐提示定时器设计与实现摘要：本设计是利用STC89C52单片机制作的一个音乐提示定时器。
它能够实现定时、音乐提示等功能。
系统由按键模块，显示模块，音乐提示模块，单片机模块和时钟模块构成。
在本设计中，定时时间可由按键开关控制。
完成时间设置后，系统进入倒计时状态，所有的时间数据都通过LCD1602显示器显示出来。
当达到定时时间时，蜂鸣器便会发出音乐提示音。
论文重点阐述了基于单片机对LCD显示器的控制，结构化设计方法和系统硬件的实现。
关键词：单片机 ,LCD1602,定时器,音乐提示,按键控制The design and implementation of a music-reminder timer based on MCUAbstract: This design uses the STC89C52 MCU to product a music-reminder timer. It can achieve timing, music-reminder and other functions.The system is formed by the key module, display module, music-reminder module, microcontroller module and the clock module. In this design, time can be set by the key-switch . After the time setting, the system enters the countdown state, and all the time-data can be displayed through LCD1602 monitor. When it reach the appointed time, the buzzer will play a musical tone. The paper focuses on the LCD monitor system controled by MCU,structural design method and the system hardware.Keywords: microcontroller, LCD1602, timers, music-reminder, button control第一章设计任务及系统方案1.1 设计任务设计要求以单片机为核心,设计一个音乐提示定时器。
基于单片机的定时闹钟设计.
目录目录 (I)一设计题目 (1)二设计要求 (1)三作用与目的 (1)四设备及软件 (2)1.AT89C51单片机 (2)2. Proteus仿真软件 (2)3.Keil软件 (3)五系统设计方案 (4)1 电路的总体原理框图 (4)2 工作原理 (5)六系统硬件设计 (5)1.系统总体设计 (5)2．系统时钟电路设计 (6)3．系统复位电路的设计 (6)4．闹钟指示电路设计 (6)5．电子闹钟的显示电路设计 (6)七系统软件设计 (7)1．主模块的设计 (7)2．基本显示模块设计 (8)3. 时间设定模块设计 (9)4. 闹铃功能的实现 (10)八 Proteus软件仿真 (11)1.本次试验的效果图 (12)2.性能及误差分析： (12)九设计中的问题及解决方法 (13)十设计心得 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录1 系统整体结构电路原理图 (17)附录2 程序清单 (18)基于单片机的定时闹钟设计一设计题目基于单片机的定时闹钟二设计要求1、能显示时时－分分－秒秒。
2、能够设定定时时间、修改定时时间。
3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。
三作用与目的以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。
钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能数字闹钟通过数字电路实现时、分、秒。
数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
多功能数字钟的应用非常普遍。
由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。
通过键盘可以进行校时、定时等功能。
单片机课程设计报告-定时闹钟(含程序)
河南理工大学单片机课程设计报告定时闹钟姓名：XXX学号：XXX专业班级：XXX指导老师：XXX所在学院：电气工程与自动化学院XXX年6月30日本设计是用单片机原理及其相关硬件的运用实现的定时闹钟。
数字电子钟设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。
若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
若用单片机来设计制作完成,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AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。
显示部分采用六位一体的共阳极数码管，运用同相三态双向总线收发器74LS245作为输出驱动显示部件的元件。
在编写程序的过程采用了定时程序和时间调整程序对称的编写方法。
并且在时间的调整或设置过程中本设计采用了长按进行调时或调分的选择，短按是进行在选择后进行加1，每短按一次，该单位加1.调整完毕以后再次长按原设置键即可跳出设置循环，显示部分――共阳极数码管显示正常走时的时间。
但是该程序在硬件的仿真过程中有点瑕疵。
在仿真开始时警示灯直接亮，必须通过闹钟定时键K2的闹钟设置以后时间才可以正常走时。
之后可以进行时间的调整或闹钟的重新调整。
1 概述 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计意义 (3)2 系统总体方案与硬件选择设计 (4)2.1系统总体方案 (4)2.2硬件选择设计 (4)3 软件设计 (9)3.1程序流程图 (9)3.2程序模块 (10)4 PROTEUS软件仿真 (17)5 课程设计体会 (19)参考文献 (19)附1：源程序代码 (21)附2：系统原理图 (33)1概述1.1 设计任务在熟练掌握单片机及其仿真系统的使用方法的基础上,综合应用单片机原理,微机原理,微机接口技术等专业知识,设计采用一个AT89C51单片机控制的定时闹钟。
单片机定时闹钟课程设计
单片机定时闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解定时器的功能和工作原理。
2. 使学生掌握定时闹钟程序编写的基本方法，了解中断处理的相关知识。
3. 帮助学生了解电子时钟的基本构成，掌握时间计算和显示的相关技巧。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，学会使用编程软件编写、调试程序，实现单片机定时闹钟功能。
2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，能够独立完成定时闹钟课程的各项任务。
3. 培养学生团队协作能力，学会在项目过程中进行有效沟通和分工合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机编程的兴趣，激发他们探索未知、自主学习的精神。
2. 培养学生勇于尝试、不怕失败的品质，提高他们面对困难时的心理素质。
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们发挥想象力和创造力，设计出具有个性的定时闹钟作品。
课程性质分析：本课程属于电子技术与应用领域的实践课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机定时闹钟的设计与制作。
学生特点分析：学生处于中学阶段，具有一定的电子技术基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重培养学生的创新精神和团队协作能力，提高他们的综合素质。
3. 以学生为主体，关注个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 单片机基础原理回顾：包括单片机的结构、工作原理、定时器/计数器功能。
2. 定时器编程技术：重点讲解定时器的初始化、中断处理程序编写，以及定时器应用实例。
- 教材章节：第三章《单片机定时器/计数器》3. 中断系统原理：介绍中断的概念、中断优先级、中断向量表，以及中断处理流程。
- 教材章节：第四章《中断系统》4. 显示技术：讲解数码管、LCD等显示器件的工作原理和编程方法。
- 教材章节：第五章《显示技术》5. 定时闹钟设计与实现：包括闹钟功能的整体设计、程序编写、调试与优化。
单片机课程设计定时闹钟
单片机课程设计定时闹钟一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理和内部结构，掌握定时器/计数器的工作原理；2. 学会使用C语言编写单片机程序，实现对定时闹钟的功能设计；3. 掌握单片机中断系统的使用，了解其在定时闹钟中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立设计并实现一个具有定时功能的闹钟；2. 培养学生动手实践能力，学会使用编程软件和开发工具，进行程序编写、调试与下载；3. 提高学生的问题分析和解决能力，学会在设计过程中考虑实际需求，优化程序性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作意识，学会在项目合作中沟通与分享；3. 培养学生严谨的科学态度，注重细节，追求卓越。
课程性质：本课程属于实践性较强的学科，要求学生将理论知识与实际操作相结合，完成具有实际应用价值的设计项目。
学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识，对编程有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，以项目为导向，引导学生通过自主探究、小组合作等方式，完成课程目标。
将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机内部结构及工作原理复习；- 定时器/计数器原理及其在单片机中的应用；- 中断系统原理及其使用方法；- C语言编程基础复习，重点讲解定时器编程方法。
2. 实践操作：- 使用编程软件（如Keil）进行程序编写和调试；- 单片机最小系统搭建，了解并实践时钟电路、复位电路等；- 设计并实现定时闹钟程序，掌握定时中断的使用；- 调试与优化，确保定时闹钟功能的准确性。
3. 教学大纲：- 第一周：复习单片机基础知识，讲解定时器/计数器原理；- 第二周：学习中断系统，实践定时器编程；- 第三周：编写定时闹钟程序，进行初步调试；- 第四周：优化程序，完成定时闹钟功能，并进行展示与评价。
教材章节关联：- 《单片机原理与应用》第三章：单片机的内部结构和工作原理；- 第四章：定时器/计数器及中断系统；- 第九章：C语言编程。
单片机简易闹钟课程设计
单片机简易闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握闹钟设计的硬件组成及其功能。
2. 学生能掌握C语言编程的基本语法，运用其进行单片机的程序编写。
3. 学生了解实时时钟（RTC）的工作原理，能通过编程实现对时间的读取和设置。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现一个具有闹钟功能的基本单片机系统。
2. 学生能通过实践操作，学会使用开发板、编程器等工具，提高动手能力。
3. 学生能够分析并解决简易闹钟制作过程中遇到的问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子制作的兴趣和热情，提高创新意识和团队协作精神。
2. 学生通过实际操作，认识到知识在实际应用中的价值，增强学以致用的意识。
3. 学生在课程实践中，体验克服困难、解决问题的过程，培养坚持不懈、勇于挑战的品质。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合单片机原理与应用，以项目为导向，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生为初中或高中年级，具有一定的基础电子知识和C语言编程基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师需结合学生特点，采用讲授与实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够达成课程目标。
通过课程学习，使学生将理论知识与实际应用紧密结合，提高综合素养。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的硬件组成、工作原理，重点讲解51单片机的内部结构、引脚功能及寄存器等。
相关教材章节：第一章 单片机概述，1.1-1.3节。
2. C语言编程基础：回顾C语言的基本语法，强调与单片机编程相关的知识点，如数据类型、运算符、控制语句等。
相关教材章节：第二章 C语言编程基础，2.1-2.5节。
3. 闹钟硬件设计：讲解闹钟所需硬件（如时钟芯片、蜂鸣器、按键等）的选型及连接方式，分析电路原理图。
基于at89c51单片机的定时闹钟的设计
基于at89c51单片机的定时闹钟的设计本文介绍了基于AT89C51单片机的定时闹钟的设计。
文章将探讨设计目的和背景，并着重阐述定时闹钟的实现原理和功能。
本文档将介绍基于at89c51单片机的定时闹钟的硬件设计要点，包括电源、显示器、按键等组件选择和连接方式。
电源选择与连接在设计定时闹钟的硬件方案时，选择合适的电源是非常重要的。
以下是一些电源选择和连接的要点：使用稳定可靠的电源模块，例如直流电源模块，以确保单片机工作的稳定性。
将电源模块的正负极连接到at89c51单片机的VCC和GND引脚上。
注意电源的电压和电流要符合at89c51单片机的工作要求。
显示器选择与连接显示器是定时闹钟中显示时间和其他信息的重要组件。
以下是一些显示器选择和连接的要点：考虑使用液晶显示器 (LCD) 或数码管作为显示器，这些显示器可以清晰地显示数字和字符。
根据设计需求，选择合适的显示器尺寸和类型。
将显示器的控制引脚与at89c51单片机的相应引脚连接，以实现时间和信息的显示。
按键选择与连接按键是控制定时闹钟设置和功能的重要组件。
以下是一些按键选择和连接的要点：选择合适的按键类型，例如触摸按键或机械按键。
根据设计需求，确定所需的按键数量和布局。
将按键的引脚连接到at89c51单片机的GPIO引脚，以接收按键输入并实现相应的功能。
上述是基于at89c51单片机的定时闹钟的硬件设计要点，通过合理选择和连接电源、显示器和按键等组件，可以确保定时闹钟的稳定运行和正常功能。
本文将阐述基于at89c51单片机的定时闹钟的软件设计要点，包括如下内容：定时器的设置：使用at89c51单片机的定时器来实现定时功能，可以通过对定时器寄存器的设置来调整定时的时间间隔。
中断处理：在定时器到达设定的时间间隔时，通过中断处理来触发相应的操作。
可以通过设定中断优先级来确保定时器中断的可靠性。
闹钟功能的实现：通过软件算法和控制电路，将定时器和中断处理结合起来实现闹钟功能。
经典单片机多功能音乐闹钟课程设计报告
单片机课程设计报告设计课题: 单片机电子钟课程设计姓名:学院: 湖南工业大学电气与信息工程学院专业: 机电一体化班级:学号:日期 2010年11月数字钟的简介单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。
如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。
数字钟是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。
数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。
不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
而且是控制的核心部分。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。
而且向着精确、低功耗、多功能发展。
基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。
从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。
另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。
如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。
51单片机闹钟课程设计
51单片机闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握51单片机的硬件结构和编程原理；2. 让学生了解闹钟的基本工作原理和功能需求；3. 使学生能够运用所学知识，设计并实现一个具有实际功能的51单片机闹钟。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成51单片机的硬件连接和程序编写；2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，能够根据闹钟功能需求进行程序设计和调试；3. 提高学生的团队协作能力，能够在小组合作中发挥各自优势，共同完成课程设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子制作的兴趣和热情，激发创新意识；2. 培养学生严谨的学习态度，注重实践操作中的细节问题；3. 培养学生珍惜时间、守时的观念，将课程设计与实际生活相结合。
课程性质：本课程为实践性较强的课程设计，侧重于培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的51单片机知识基础，对电子制作感兴趣，具有较强的学习意愿。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师需引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，鼓励学生创新和团队协作。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论部分：- 51单片机硬件结构及原理回顾；- 闹钟功能需求分析；- 闹钟程序设计基础，包括定时器、中断处理等；- 程序编写及调试方法。
2. 实践部分：- 硬件连接与电路图设计；- 闹钟程序编写与调试；- 闹钟功能测试与优化；- 小组讨论与成果展示。
教学大纲安排：第一周：回顾51单片机硬件结构及原理，分析闹钟功能需求；第二周：学习闹钟程序设计基础，编写初步闹钟程序；第三周：实践硬件连接与电路图设计，进行程序调试；第四周：完成闹钟功能测试与优化，进行小组讨论和成果展示。
教材章节关联：《单片机原理与应用》第三章：51单片机的结构和工作原理；第四章：中断系统与定时器；第七章：程序设计与调试。
教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，使学生能够将所学理论知识应用于实践操作中，提高学生的综合运用能力。
c语言单片机定时闹钟课程设计
课程设计任务书摘要单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物。
传统的时钟已不能满足人们的需求。
而现代的时钟不仅需要模拟电路技术和数字电路技术而且更需要单片机技术，增加数字钟的功能。
利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差。
本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”、“分”的现代计时装置。
另外具有校时功能和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。
关键词：单片机，定时器，中断，闹钟，LED目录一、概述 (1)1.51电子闹钟发展趋势 (1)2.本课题研究的主要内容 (1)3.51电子闹钟简介 (1)3.1开发的目的和意义 (2)3.2 51电子闹钟的优点 (2)3.3 51电子闹钟的特点 (2)二、方案选择和与论证 (2)1.单片机型号的选择 (2)2.按键的选择 (3)3.显示器的选择 (3)4.发音部分的设计 (3)5.显示器驱动电路 (3)6.电源的选择 (3)三、单元电路设计与分析 (4)1．系统原理图 (4)2．主程序部分的设计 (4)3．中断定时器的设置 (4)4．按键电路设计 (5)5．蜂鸣器驱动电路 (5)6.数码管显示电路 (6)四、实验结果 (7)五、课程设计的心得 (13)六、参考文献 (14)一、概述电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便,但普通电子闹钟不够方便实用。
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目录：0、任务书 (2)1、系统总体设计方案规划与选定 (2)2、硬件设计 (5)3、软件设计 (6)4、调试 (8)5、新增功能及实现方法 (8)6、小结与体会 (9)7、参考文献 (9)8、附录 (10)0.任务书基于51单片机设计一个电子数字钟，显示时、分、秒，且具有闹钟功能。
用8255接口实现4*8键盘及8位LED显示。
32个键：0~9共10个键，调时（设置当前时间）键；设定闹钟（定时）键；走时键；光标左右移动各一个键。
要求键复位后，应该最后面的LED上显示H（待命状态）。
1. 系统总体设计方案规划与选定1.1主控制芯片选择方案一：采用ARM微处理，做主控芯片，计算速度快，缺点；成本高，控制较复杂，不容易焊接。
方案二：采用80C51单片机做主控制器，由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，成本低，易控制，易实现。
经过以上两个方案比较，在此题方案二明显优于方案一，故采用80C51单片机做主控制器。
1.2定时模块选择方案一：采用时钟芯片DS1302。
DS1302 可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，且较单片机计时简单节约硬件资源，但存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。
方案二：采用单片机内部的定时系统，外接晶振进行分频脉冲计数。
此系统采用12MHz晶振。
由于方案二使用简单，比方案一更适用该系统设计，所以选择方案二。
1.3 LED显示及计时模块选择方案一：74LS192计数器——74LS47七点显示译码器74LS192芯片是一块可预置数可逆计数芯片，功能强大。
将74LS192芯片CPU引脚接高电平可实现减法计数，以倒计时显示。
可通过74LS47与LED共阳极数字显示器配合使用。
方案二：使用移位寄存器74HC595与译码器相连74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器，使用时可直接与数字显示器相连。
方案三：使用8255扩展LED显示计时模块8255是一个可编程并行接口芯片，有一个控制口和三个8位数据口，外设通过数据口与单片机进行数据通信，各数据口的工作方式和数据传送方向是通过用户对控制口写控制字控制的。
我们用到了A与B口分别进行对数码显示管的片选和段选，且B口同时作为键盘扫描模块的输入口，与数码显示模块分时复用。
故采用方案三1.4蜂鸣器的选择方案一：电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器主要是利用通电导体会产生磁场的特性，用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。
电磁式由于音色好，所以多用于语音、音乐等设备。
对于不同提示音且考虑实际，此种较好。
方案二：压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器用的是压电材料，即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。
同样，当通电时压电材料会发生形变。
压电式结构简单耐用但音调单一音色差，适用于警报器等设备。
由于闹铃为音乐闹铃，所以使用电磁式蜂鸣器更为合适。
2. 硬件设计2.1 芯片的选择2.1.1 单片机80C512.1.1.1单片机80C51的组成80c51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
2.1.1.2 MCS-51的引脚说明：MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：MCS-51的引脚说明：MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
图1 80C51的引脚2.1.1.3 MCS-51单片机内部定时器\计数器、中断系统简介（1）定时器\计数器1、MCS-51系列中51子系列有两个16位的可编程定时\计数器可：定时\计数器T0和定时\计数器T1。
它由加法计数器、方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON等组成。
方式寄存器用于设定定时计数器T0和T1的工作方式，控制寄存器用于对定时计数器启动、停止进行控制。
2、每个定时计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以外部信号计数实现计数功能通过编程设定来实现。
3、每个定时计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式，T1有三种工作方式，T2有三种工作方式。
通过编程可设定工作于某种方式。
四种工作方式为：13位定时\计数器、16位定时\计数器、8位自动重置定时\计数器、两个8位定时\计数器（只有T0有）4、每一个定时计数器定时计数时间到时产生溢出，使相应的溢出位置位，溢出可通过查询或中断方式处理。
（2）中断系统1、MCS-51单片机提供5个硬件中断源，2个外部中断源，2个定时计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1，1个串行口发送TI和接收RI中断。
2、MCS-51单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和屏蔽是由内部的中断允许寄存器IE的各位来控制的。
中断允许寄存器IE的字节地址为A8H，可以进行位寻址。
系统复位时，中断允许寄存器IE的内容为00H，如果要开放某个中断源，则必须使IE中的总控置位和对应的中断允许位置“1”。
3、MCS-51单片机有5个中断源，为了处理方便，每个中断源有两级控制，高优先级和低优先级。
通过由内部的中断优先级寄存器IP来设置，中断优先级寄存器IP的字节地址为B8H，可以进行位寻址。
如果某位被置“1”，则对应的中断源被设为高优先级；如果某位被清零，则对应的中断源被设为低优先级。
对于同级中断源，系统有默认的优先权顺序，从高到低优先权顺序为外部中断0、定时计数器T0中断、外部中断1、定时计数器T1中断、串行口中断。
通过设置中断优先级寄存器IP能够改变系统默认的优先级顺序。
4、MCS-51单片机响应中断的条件为：中断源有请求且中断允许。
2.1.2 八位一体七段数码管数码管使用条件：a、段及小数点上加限流电阻。
b、使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定。
c、使用电流：静态：总电流80mA（每段10mA）；动态：平均电流4-5mA 峰值电流100mA上图为七段数码管引脚图，其中共阳极数码管引脚图和共阴极相同。
LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。
右图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。
以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。
当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。
假如我们将"b"和"c"段接上正电源，其它端接地或悬空，那么"b"和"c"段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。
而将"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。
其它字符的显示原理类同。
2.1.3 并行接口扩展芯片82558255内部包括三个并行数据输入/输出端口，两个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和8位总线缓冲器。
各部分功能概括如下：（1）端口A、B、CA口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。
B口：是一个8位数据输入/输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。
C口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（输入不锁存）。
通常A口、B口作为数据输入/输出端口。
C口作为控制/状态信息端口，它在“方式控制字”的控制下可分为两个4位端口，每个端口有一个4位锁存器，分别与A口、B口配合使用，作为控制信号输出或状态信息输入端口。
（2）工作方式控制电路工作方式控制电路有两个，一个是A组控制电路，另一个是B组控制电路。
这两组控制电路具有一个控制命令寄存器，用来接受中央处理器发来的控制字，以决定两组端口的工作方式，也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或者按位置“1”。
A组控制电路用来控制A口和C口的上半部分（PC7-PC4）。
B组控制电路用来控制B口和C口的下半部分（PC3-PC0）。
（3）总线数据缓冲器总线数据缓冲器是一个三态双向8位缓冲器，作为8255与系统总线之间的接口，用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。
（4）读/写控制逻辑电路读/写控制逻辑电路接受CPU发来的控制信号RD、WR、RESET、地址信号A1-A0等，然后根据控制信号的要求，将端口数据读出，发往CPU，或者将CPU送来的数据写入端口。
2.2 电路的组成2.2.1 数码管显示电路数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。
数码管的工作原理如下：数码管是由8个发光二极管构成的显示器件。
在数码管中，若将二极管的阳极连在一起，称为共阳极数码管；若将二极管的阴极连在一起，称为共阴极数码管。
本次课程设计用到的8个数码管均是共阳极的。
当发光二极管导通时，它就会发光。
每个二极管就是一个笔划，若干个二极管发光时，就构成了一个显示字符。
将单片机的I/O口控制相应的芯片与数码管的a-g相连，高电平的位对应的发光二极管亮，这样，由I/O口输出不同的代码，就可以控制数码管显示不同的字符。