基于C51单片机的多功能电子时钟设计完美实现版
基于C51单片机技术的时钟课程设计报告
课设报告工程学院软件学院题目:时钟班级:姓名:学号:指导老师:日期: 2013 年 10 月 11日目录1 摘要32 设计要求32.1 功能需求32.2 设计要求33 硬件设计与描述33.1 总体描述33.2 系统总体框图 43.3 Proteus电路图43.4 各部分硬件介绍44 软件设计流程与描述84.1 程序流程图84.2 函数模块与功能94.2.1单片机主控制模块94.2.2数码管显示模块94.2.3 按键模块114.2.4计时模块115 功能实现136 心得体会147 源程序141 摘要众所周知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。
本设计要制作的就是单片机于生活中最为常见的几种应用——时钟。
本设计以AT89S52单片机作为核心,可以显示当前的时间,时间也可以人为设定,显示格式为时(两位),分(两位),秒(两位)。
设置时间的数值、启动定时器。
时钟显示电路由数码管组成,制作该装置的材料需要有软硬件的支持,硬件方面AT89C51单片机,晶振,电源,数码管。
2 设计要求2.1 功能需求1、在数码管上显示初始时间如12-23-33,从初始设置的时间开始走时,每一秒自动加1,当59秒后自动向分进位、59分后自动向时进位。
2、通过按键设置时间,按下键1,时钟分加1;按下键2,时钟分减1,。
从而实现用按键设置时间的功能。
2.2 设计要求本次设计的是时钟,本电路是由AT89S52单片机为控制核心,通过按键实现时钟分的自增自减进行时间的设置,在数码管上进行显示。
3 硬件设计与描述3.1 总体描述单片机采用STC90C516RD+,采用MCS-51实验开发板。
基于51单片机的多功能电子钟设计
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展,电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点,在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下:将详细介绍51单片机的基本原理和特点,为后续的设计提供理论基础。
接着,将分析电子钟的功能需求,包括时间显示、闹钟设定、温度显示等,并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计,包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能,包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能,并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究,旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法,同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机,作为一种经典的微控制器,因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构,具备基本的算术逻辑单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(ACC)和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU,能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元(CPU)、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
程序存储器通常用于存放程序代码,而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器(SFR),用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构,即程序指令和数据存储在同一块存储器中,通过总线系统进行传输。
C51单片机实现电子闹钟
课程名称:单片机原理与接口技术实践设计课题:基于MCS 51单片机实现电子闹钟功能的设计学院:电子与信息工程学院专业:通信工程小组成员: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。
本文给出了一种基于MCS51单片机实现电子闹钟功能的设计方法,从而给人们带来更为方便的工作与生活。
一.电子闹钟简介我们设计的电子闹钟是以MCS51单片机中的计时器作为时钟,用8位数码管显示当前时间,并且可以设置闹钟时间,并在设置的时间点发出闹铃。
简易闹钟具有以下功能:1.时钟能准确地走时,并可以通过数码管进行显示2.复位后可以进行当前时间的设置3.可以随意设置闹钟时间,闹钟会在设置时间响铃整个系统的任务要求:1)输入数字按键的功能。
保证数字的输入。
2)复位电路的功能。
所有时间回到初始化状态,用于启动设定时间参数(调时或设定闹钟时间);3)显示电路的功能。
当输入数字时显示24小时时间功能。
4)闹铃功能设置闹铃的时间后.能按设置好的时间准时闹铃。
二.系统方案的设计要求根据以上各模块并结合显示屏的功能及元器件材料的情况,决定采用AT89C51为内核显示设计方案。
先进行系统的整体规划确定整个系统的功能,然后按照每个功能的具体要求,进行各个模块的实物设计并逐个调试,待全部通过后,进行整个系统的联调,最终实现一个完整的系统。
整个系统的设计步骤如下:在单片机最小系统的基础上,完成按键电路和复位电路的设计。
完成显示电路、数字按键、单片机时钟电路。
Ⅰ硬件设计系统硬件的设计可以根据系统的各个功能,把整个系统划分成若干个模块,分别对这些模块来进行设计,然后在通过单片机程序来实现对各个硬件模块功能的调度。
本系统涉及到的硬件模块有:按键电路、数码管显示电路、单片机时钟电路、蜂鸣器电路。
各部分实现功能如下:按键电路:提供按键信号。
单片机时钟电路、复位电路:提供内部时钟。
基于c51功能最全的电子钟程序(lcd1602)
功能最全的电子钟【单片机】c51数字时钟(带年月日显示)摘要:本设计以单片机为核心,lcd1602显示。
采用独立键盘输入能任意修改当前时间日期和设定闹钟时间。
具有显示年月日(区分闰年和二月),闹钟报警和整点报时功能主程序:/********************************************************************************************************************************************************************************* ****************************************** lcd1602电子钟********************************************************************************************************************************** *************************************************************************************************** ********************/# include <reg52.h># include "lcd16024.h"sbit key1 = P2^0; //调整sbit key2 = P2^1; //加1sbit key3 = P2^2; //减1sbit speaker = P2^3; //蜂鸣器sbit key4 = P2^4; //闹钟设计bit cal_year = 1; //进入判断闰年标志位bit leap_year; //闰年标志位bit calculate = 0; //日加一标记bit run = 0; //闹钟标志bit beep = 0; //整点报时标志//uint8 num = 0; //调整是给的脉冲uint8 code str1[] = "D: ";uint8 code str2[] = "T: ";uint8 code str3[] = "Wek";uint8 daystr[]="2013-07-29 "; //年月日格式uint8 timestr[]="21:30:59 N"; //时分秒格式uint8 daystr1[]="2013-07-29 "; //闹钟年月日格式uint8 timestr1[]="21:30:59 N"; //闹钟时分秒格式uint8 numweek = 0; //星期加1标记char week = 1; //星期char sec = 53; //秒char min = 50; //分char hour = 23; //时uint8 day = 30; // 日uint8 month = 9; //月uint16 year = 2013; //年char week1 = 1; //闹钟星期char sec1 = 58; //闹钟秒char min1 = 50; //闹钟分char hour1 = 23; //闹钟时uint8 day1 = 30; //闹钟日uint8 month1 = 9; //闹钟月uint16 year1 = 2013; //闹钟年uint8 WeekData1; //闹钟星期标记uint8 number = 0; //定时uint8 WeekData; //星期标记uint8 speaker_num; //整点报时次数uint8 scan_key(void); //函数声名/****************************************************************************** ***************************** 更新LCD时间分离读取******************************************************************************************************************* *******/void TimeChange(){//时分秒timestr[7] = sec%10+'0';timestr[6] = sec/10+'0';timestr[4] = min%10+'0';timestr[3] = min/10+'0';timestr[1] = hour%10+'0';timestr[0] = hour/10+'0';//年月日daystr[9] = day%10+'0';daystr[8] = day/10+'0';daystr[6] = month%10+'0';daystr[5] = month/10+'0';daystr[3] = year%10+'0';daystr[2] = year/10%10+'0';daystr[1] = year/100%10+'0';daystr[0] = year/1000+'0';//星期WeekData = week+'0';}/****************************************************************************** ***************************** 闹钟更新LCD时间分离读取******************************************************************************************************************* *******/void TimeChange1(){//时分秒timestr1[7] = sec1%10+'0';timestr1[6] = sec1/10+'0';timestr1[4] = min1%10+'0';timestr1[3] = min1/10+'0';timestr1[1] = hour1%10+'0';timestr1[0] = hour1/10+'0';//年月日daystr1[9] = day1%10+'0';daystr1[8] = day1/10+'0';daystr1[6] = month1%10+'0';daystr1[5] = month1/10+'0';daystr1[3] = year1%10+'0';daystr1[2] = year1/10%10+'0';daystr1[1] = year1/100%10+'0';daystr1[0] = year1/1000+'0';//星期WeekData1 = week1+'0';}/****************************************************************************** ***************************** 初始化系统定时器0 ******************************************************************************************************************* *******/void systimer0_init(void){TMOD |=0x01;//设置为1时用或(|)TMOD &=0xfd;//设置为0时用与(&)TH0 = 0xDC; // 定时10msTL0 = 0x00;EA = 1;ET0=1;TR0=1;EX0 = 1;}/****************************************************************************** ***************************** 闹钟时间设置*************************************************************************************************************** *******/void naozhong(){uint8 number = 1;uint8 a = 0;uint8 b = 0;if(0 == key4){Delay1Ms(5);if(0 == key4){a = 1;LCD_write_command(0xc0+9);LCD_write_command(0x0f);}while(!key4);}while(a){if(0 == key4){Delay1Ms(5);if(0 == key4){a = 0;run = ~run;while(!key4);}}if(run){timestr[9] = 'Y';}else{timestr[9] = 'N';}if(0 == key1){Delay1Ms(5);if(0 == key1){b = 1;}while(!key1);}while(b){if(0 == key1){Delay1Ms(5);if(0 == key1){number++;if(4 == number)b = 0;}while(!key1);if(number == 1){LCD_write_command(0xc0+9);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 2){LCD_write_command(0xc0+6);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 3){LCD_write_command(0xc0+3);LCD_write_command(0x0f);}}}switch(number){case 1:if(0 == key2) //闹钟秒加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){sec1++;if(60 == sec1){sec1 = 0;}while(!key2);timestr1[7] = sec1%10+'0';timestr1[6] = sec1/10+'0';LCD_write_char(8,1,timestr1[6]);LCD_write_char(9,1,timestr1[7]);LCD_write_command(0xc0+9);}}if(0 == key3) //闹钟秒减1的设置Delay1Ms(5);if(0 == key3){sec1--;if(sec1 < 0){sec1 = 59;}while(!key3);timestr1[7] = sec1%10+'0';timestr1[6] = sec1/10+'0';LCD_write_char(8,1,timestr1[6]);LCD_write_char(9,1,timestr1[7]);LCD_write_command(0xc0+9);}}break;case 2:if(0 == key2) //闹钟分加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){min1++;if(60 == min1){min1 = 0;}while(!key2);timestr1[4] = min1%10+'0';timestr1[3] = min1/10+'0';;LCD_write_char(5,1,timestr1[3]);LCD_write_char(6,1,timestr1[4]);LCD_write_command(0xc0+6);}}if(0 == key3) //闹钟分减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){min1--;if(min1 < 0){min1 = 59;}while(!key3);timestr1[4] = min1%10+'0';timestr1[3] = min1/10+'0';;LCD_write_char(5,1,timestr1[3]);LCD_write_char(6,1,timestr1[4]);LCD_write_command(0xc0+6);}}break;case 3:if(0 == key2) //闹钟时加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){hour1++;if(24 == hour1){hour1 = 0;}while(!key2);timestr1[1] = hour1%10+'0';timestr1[0] = hour1/10+'0';LCD_write_char(2,1,timestr1[0]);LCD_write_char(3,1,timestr1[1]);LCD_write_command(0xc0+3);}}if(0 == key3) //闹钟时减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){hour1--;if(hour1 < 0){hour1 = 23;}while(!key3);timestr1[1] = hour1%10+'0';timestr1[0] = hour1/10+'0';LCD_write_char(2,1,timestr1[0]);LCD_write_char(3,1,timestr1[1]);LCD_write_command(0xc0+3);}}break;case 4:b = 0;LCD_write_command(0x0c);break;}}}LCD_write_command(0x0c);while(!key4);}/****************************************************************************** ***************************** 判断按键进入时间调整*************************************************************************************************************** *******/uint8 scan_key(void){uint8 number = 1;uint8 a = 0;if(0 == key1){Delay1Ms(5);if(0 == key1){while(!key1);a = 1;LCD_write_command(0xc0+9);LCD_write_command(0x0f);}}while(a){if(0 == key1){Delay1Ms(5);if(0 == key1){number++;while(!key1);TR0 = 0;if(number == 2){LCD_write_command(0xc0+6);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 3){LCD_write_command(0xc0+3);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 4){LCD_write_command(0x80+11);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 5){LCD_write_command(0x80+8);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 6){LCD_write_command(0x80+5);LCD_write_command(0x0f);}if(number == 7){LCD_write_command(0xc0+14);LCD_write_command(0x0f);}if(8 == number){LCD_write_command(0x0c);a = 0;number = 0;}}}switch(number){case 1:if(0 == key2) //秒加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){sec++;if(60 == sec){sec = 0;}timestr[7] = sec%10+'0';timestr[6] = sec/10+'0';LCD_write_char(8,1,timestr[6]);LCD_write_char(9,1,timestr[7]);LCD_write_command(0xc0+9);while(!key2);}}if(0 == key3) //秒减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){sec--;if(sec < 0){sec = 59;}timestr[7] = sec%10+'0';timestr[6] = sec/10+'0';LCD_write_char(8,1,timestr[6]);LCD_write_char(9,1,timestr[7]);LCD_write_command(0xc0+9);while(!key3);}}break;case 2:if(0 == key2) //分加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){min++;if(60 == min){min = 0;}timestr[4] = min%10+'0';timestr[3] = min/10+'0';;LCD_write_char(5,1,timestr[3]);LCD_write_char(6,1,timestr[4]);LCD_write_command(0xc0+6);while(!key2);}}if(0 == key3) //分减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){min--;if(min < 0){min = 59;}timestr[4] = min%10+'0';timestr[3] = min/10+'0';LCD_write_char(5,1,timestr[3]);LCD_write_char(6,1,timestr[4]);LCD_write_command(0xc0+6);while(!key3);}}break;case 3:if(0 == key2) //时加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){hour++;while(!key2);if(24 == hour){hour = 0;}timestr[1] = hour%10+'0';timestr[0] = hour/10+'0';LCD_write_char(2,1,timestr[0]);LCD_write_char(3,1,timestr[1]);LCD_write_command(0xc0+3);}}if(0 == key3) //时减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){while(!key3);hour--;if(hour < 0){hour = 23;}timestr[1] = hour%10+'0';timestr[0] = hour/10+'0';LCD_write_char(2,1,timestr[0]);LCD_write_char(3,1,timestr[1]);LCD_write_command(0xc0+3);}}break;case 4:if(0 == key2) //日加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){while(!key2);calculate = 1;if(calculate == 1){if(month==1|month==3|month==5|month==7|month==8|month==10|month==12){day++;if(day > 31){day=1;}}if(month==4|month==6|month==9|month==11){day++;if(day > 30){day=1;}}if(month == 2){cal_year = 1;while(cal_year == 1){leap_year = ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0)||(year % 400 == 0));cal_year = 0;}if(leap_year==1){day++;if(day > 30){day=1;}}else{day++;if(day > 29){day=1;}}}calculate = 0;}daystr[9] = day%10+'0';daystr[8] = day/10+'0';LCD_write_char(10,0,daystr[8]);LCD_write_char(11,0,daystr[9]);LCD_write_command(0x80+11);}}if(0 == key3) //日减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){while(!key3);calculate = 1;if(calculate == 1){if(month==1|month==3|month==5|month==7|month==8|month==10|month==12){day--;if(day == 0){day=31;}}if(month==4|month==6|month==9|month==11){day--;if(day == 0){day=30;}}if(month == 2){cal_year = 1;while(cal_year == 1){leap_year = ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0)||(year % 400 == 0));cal_year = 0;}if(leap_year==1){day--;if(day == 0){day=30;}}else{day--;if(day == 0){day=29;}}}calculate = 0;}daystr[9] = day%10+'0';daystr[8] = day/10+'0';LCD_write_char(10,0,daystr[8]);LCD_write_char(11,0,daystr[9]);LCD_write_command(0x80+11);}}break;case 5:if(0 == key2) //月加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){while(!key2);month++;if(13 == month){month = 1;}daystr[6] = month%10+'0';daystr[5] = month/10+'0';LCD_write_char(7,0,daystr[5]);LCD_write_char(8,0,daystr[6]);LCD_write_command(0x80+8);}}if(0 == key3) //月减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){while(!key3);month--;if(month == 0){month = 12;}daystr[6] = month%10+'0';daystr[5] = month/10+'0';LCD_write_char(7,0,daystr[5]);LCD_write_char(8,0,daystr[6]);LCD_write_command(0x80+8);}}break;case 6:if(0 == key2) //年加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){while(!key2);year++;}daystr[3] = year%10+'0';daystr[2] = year/10%10+'0';daystr[1] = year/100%10+'0';daystr[0] = year/1000+'0';LCD_write_char(2,0,daystr[0]);LCD_write_char(3,0,daystr[1]);LCD_write_char(4,0,daystr[2]);LCD_write_char(5,0,daystr[3]);LCD_write_command(0x80+5);}if (0 == key3) //年减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){while(!key3);year--;if(year == 0){year = 2020;}daystr[3] = year%10+'0';daystr[2] = year/10%10+'0';daystr[1] = year/100%10+'0';daystr[0] = year/1000+'0';LCD_write_char(2,0,daystr[0]);LCD_write_char(3,0,daystr[1]);LCD_write_char(4,0,daystr[2]);LCD_write_char(5,0,daystr[3]);LCD_write_command(0x80+5);}}break;case 7:if(0 == key2) //星期加1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key2){while(!key2);week++;if(7 == week){week = 0;}LCD_write_char(14,1,week+'0');LCD_write_command(0xc0+14);}}if (0 == key3) //星期减1的设置{Delay1Ms(5);if(0 == key3){while(!key3);week--;if(week < 0){week = 6;}LCD_write_char(14,1,week+'0');LCD_write_command(0xc0+14);}}break;case 8:TR0 = 1;break;}}}/****************************************************************************** ***************************** 主函数******************************************************************************************************************* *******/void main(void){systimer0_init();LCD_init();LCD_write_str(0,0,str1);LCD_write_str(0,1,str2);LCD_write_str(13,0,str3);speaker = 0;while (1){TimeChange();scan_key();naozhong();LCD_write_str(2,0,daystr);LCD_write_str(2,1,timestr);LCD_write_char(14,1,WeekData);if(1 == run){if(sec==sec1 & month==month1 & hour==hour){speaker_num =30;beep = 1;}}else{speaker_num =0;beep = 0;}}}/****************************************************************************** ***************************** 定时中断0 ******************************************************************************************************************* *******/void time_0() interrupt 1{TH0 = 0xDC; // 定时10msTL0 = 0x00;number++;if(number ==100){sec++;if(beep){speaker=!speaker;speaker_num--;if(speaker_num == 0){beep=0;speaker = 0;}}if(sec == 60){sec = 0;min++;if(min == 60){min = 0;hour++; //小时加1speaker_num = hour%12; //蜂鸣器响的次数beep = 1;if(hour == 24){hour = 0;calculate = 1;if(calculate == 1) //判断这个月有多少天{if(month==1|month==3|month==5|month==7|month==8|month==10|month==12){day++;if(month==7|month==12){week++;if(7 == week){week = 0;}}else{if(day <= 31){week++;if(7 == week){week = 0;}}}if(day > 31){if(month==7|month==12){day = 1;}else{day=0;}month++;if(month > 12){month=1;year++;cal_year=1;}}}if(month==4|month==6|month==9|month==11) {day++;week++;if(7 == week){week = 0;}if(day > 30){day=1;month++;if(month > 12){month=1;year++;cal_year=1;}}}if(month == 2){while(cal_year == 1){leap_year = ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0)||(year % 400 == 0));cal_year = 0;}if(leap_year==1){day++;if(day <= 30){week++;if(7 == week){week = 0;}}if(day > 30){day=1;month++;if(month > 12){month=1;year++;cal_year=1;}}}else{day++;week++;if(7 == week){week = 0;}if(day > 29){day=1;month++;if(month > 12){month=1;year++;cal_year=1;}}}}}calculate=0;}}}}}////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Lcd1602.c子程序:////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /****************************************************************************** ***************************** lcd1602低层函数********************************************************************************************************************* *******/# include <reg52.h># include <intrins.h># include "lcd16024.h"# define LCD_DATA P0 //LCD1602的数据口定义sbit LCD_RS = P0^0; //LCD1602控制线的定义,4位控制方式sbit LCD_RW = P0^1;sbit LCD_EN = P0^2;/****************************************************************************** ***************************** 延时1MS********************************************************************************************************************* *******/void Delay1Us(uint16 n){for(;n>0;n--){_nop_();}}/****************************************************************************** ***************************** 延时1MS********************************************************************************************************************* *******/void Delay1Ms(uint16 n){while(n--){Delay1Us(1000);}}/****************************************************************************** ***************************** 延时1MS********************************************************************************************************************* *******/void LCD_en_write(void){LCD_EN=0;LCD_EN=1;Delay1Us(1);LCD_EN=0;}/****************************************************************************** ************************ LCD写一个字节命令函数************************************************************************************************************ *******/void LCD_write_command(uint8 command){Delay1Us(16);LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DATA&=0x0f;LCD_DATA|=command&0xf0;LCD_en_write();command=command<<4;LCD_DATA&=0x0f;LCD_DATA|=command&0xf0;LCD_en_write();}/****************************************************************************** ********************** LCD写一个字节数据函数*************************************************************************************************************** *******/void LCD_write_data(uint8 Data){Delay1Us(16);LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DATA&=0x0f;LCD_DATA|=Data&0xf0;LCD_en_write();Data=Data<<4;LCD_DATA&=0x0f;LCD_DATA|=Data&0xf0;LCD_en_write();}/****************************************************************************** ***************************** LCD1602光标定位函数************************************************ x--列0~15;y--行0~1********************************************************************************************************* *******/void LCD_set_xy(uint8 x,uint8 y){uint8 address;if(y==0)address=0x80+x;else address=0xc0+x;LCD_write_command(address);}/***************************************************************************************************** LCD1602 初始化函数,四位显示方式******************************************************************************************************* *******/void LCD_init(){LCD_write_command(0x28);// Delay1Us(40);LCD_write_command(0x28);LCD_write_command(0x0c);LCD_write_command(0x01);LCD_write_command(0x06);Delay1Ms(2);}/****************************************************************************** ***************************** LCD写字符串函数******************************************************* x--列0~15;y--行0~1******************************************************* s指向字符串数组**************************************************************************************************************** *******/void LCD_write_str(uint8 x,uint8 y,uint8 *s){LCD_set_xy(x,y);while(*s){LCD_write_data(*s);s++;}}/****************************************************************************** ***************************** LCD写一个字符函数******************************************************* x--列0~15;y--行0~1******************************************************* d--字符的ASCII码**************************************************************************************************************** *******/void LCD_write_char(uint8 x,uint8 y,uint8 d){LCD_set_xy(x,y);LCD_write_data(d);}/*////////////////////////////////////////////////////////////////// 等待繁忙标志/////////////////////////////////////////////////////////////////void LCD_wait(void){P0 = 0xFF;do{LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 0;LCD_EN = 1;}while (BUSY == 1);LCD_EN = 0;}*//****************************************************************************** ***************************** LCD1602左移********************************************************************************************************************* *******void LCD_youyi(uint8 y,uint8 *s){LCD_write_str(17,y,s);for(a=0;a<16;a++){LCD_write_command(0x1c); //左移LCD_write_command(0x1c); 为右移Delay1Ms(6);}}*///LCD_write_command(0x0d);//光标闪烁//LCD_write_command(0x0e);//光标显示不闪烁//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Lcd1602.h头文件////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef _LCD16024_H_#define _LCD16024_H_typedef unsigned char uint8;typedef unsigned int uint16;typedef unsigned long uint32;void Delay1Us(uint16 n);void Delay1Ms(uint16 n);void LCD_write_data(uint8 dat);void LCD_write_command(uint8 com); //BuysC为0时忽略忙检测void LCD_set_xy(uint8 x,uint8 y);void LCD_en_write(void);void LCD_write_char(uint8 x, uint8 y, uint8 Data1);void LCD_write_str(uint8 x, uint8 y,uint8 *s);void LCD_init();//void LCD_wait(void);//void LCD_youyi(uint8 y,uint8 *s);#endif。
(完整word版)基于51单片机多功能电子时钟报告
单片机课程设计报告多功能电子数字钟姓名:学号:班级:指导教师:目录一课程设计题目—-—-———--—--—-—--------—-——---—- 3二电路设计--------——-——---—--——---——--————-——--—- 4三程序总体设计思路概述——-------———-——--——5四各模块程序设计及流程图——--—---------——6五程序及程序说明见附录-—-——————-—-—---—-- **六课程设计心得及体会-----————-————--——--—- 11七参考资料—-—-—---—--———-———--————-—-----—----—-—12一题目及要求本次单片机课程设计在Proteus软件仿真平台下实现,完成电路设计连接,编程、调试,仿真出实验结果。
具体要如下:用8051单片机设计扩展6位数码管的静态或动态显示电路,再连接几个按键和一个蜂鸣器报警电路,设计出一个多功能电子钟,实现以下功能: (1)走时(能实现时分秒,年月日的计时)(2)显示(分屏切换显示时分秒和年月日,修改时能定位闪烁显示)(3)校时(能用按键修改和校准时钟)(4)定时报警(能定点报时)本次课程设计要求每个学生使用Proteus仿真软件独立设计制作出电路图、完成程序设计和系统仿真调试,验收时能操作演示.最后验收检查结果,评定成绩分为:(1)完成“走时+显示+秒闪”功能—-——及格(2)完成“校时修改”功能---—中等(3)完成“校时修改位闪"---—良好(4)完成“定点报警”功能,且使用资源少----优秀二电路设计(电路设计图见附件电路图)(1)采用89C51型号单片机(2)采用8位共阴数码管(3)因为单片机输出高电平时输出的电流不足以驱动数码管,所以在P0口与8位数码管之间加74LS373来驱动数码管(4)P2口与数码管选择位直接加74LS138译码器(5)蜂鸣器接P3。
7口。
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)
单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电子钟很有必要。
本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。
该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。
具有时间显示、整点报时、校正等功能。
走时准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。
1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。
1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成,设计课题的总体方案如图1所示:图1-1总体设计方案图本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中,减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。
键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。
基于c51的电子钟设计
电子时钟设计一、设计目的在我们现代日常生活中,电子时钟已得到及其广泛的应用,已成为我们日常生活中的不可或缺的一部分。
本次设计的主要目的即是利用51单片机设计一个可实现24小时计时的电子时钟,计时从0时0分0秒开始,到23小时59分59秒后返回0时0分0秒自动重新开始计时。
本设计拥有时间调整功能和时间显示功能,无年、月计数和闹钟功能。
二、需求分析本设计中的时钟要求使用8个8段数码管显示当前时间,其中秒单元与分单元中间以“-”符号隔开,分单元与时单元中间同样以“-”符号隔开。
计时范围为从00-00-00到23-59-59,当计时到23-59-59后自动返回00-00-00并重新开始计时。
设计中使用3个按键分为set、add和sub,当在计时功能工作时按下set键即可进入调时模式,在调试模式下累计按6次set后便退出调时功能,重新返回计时功能。
三、总体设计1、总体设计框图图3-1 总体设计框图2、器件选型:主要使用的器件为STC89C51RC型单片机。
该型号的单片机有P1、P2、P3、P4共4个准双向口,且包含3个16位可编程定时/计数器T0、T1、T2。
其定时可由硬件电路与中断方式控制,而定时时间和范围则完全由所编写的代码来确定和改变。
在本次设计中主要实用0号和1号定时/计数器,通过设置使它们均实现50ms计数,其中0号计数器配合20次循环计数以实现1m计时,1号计数器配合10次循环计数以实现对相应调整位的0.5m闪烁。
设计中还主要使用到3个74LS373数据锁存器、1个74LS244输入缓冲器以及8个8段数码显示器。
四、硬件设计1、硬件框图图4-1 硬件框图2、硬件模块设计a、时间计时模块设计:该模块的功能实现是将十位时、个位时、十位分、个位分、十位秒和个位秒分别存入s_hou、g_hou、s_min、g_min、s_sec和g_sec中,每个数值对应一个无符号字节。
T0计数器实现计数功能,但计数满20次50ms即1000ms时,g_sec 的值加1,当g_sec计数值为10时将g_sec清零并使s_sec计数加1,以此类推,直到计数值为23-59-59,并在下一秒返回00-00-00。
基于C51单片机的实用电子时钟设计_Protel课程设计
设计任务书题目:基于C51单片机地实用电子时钟设计初始条件1.一台装有PROTEL软件或以上版本地电脑及使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷电路板地基本技能;2.模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能地电子电路系统.要求完成地主要任务:1.绘制具有一定规模、一定复杂程度地电路原理图*.sch(自选).可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能地电子电路系统.2.绘制相应电路原理图地双面印刷版图*.pcb,对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图.参考书目:1. 谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版).武汉:华中科技大学出版社2. 康华光. 电子技术基础模拟部分.高等教育出版社,2005时间安排查阅资料2天Protel设计2天电路仿真2天报告撰写1天指导教师签名:2013年月日系主任(或责任教师)签名:2013年月日摘要Altium Designer 是业界第一款一体化电子产品设计解决方案,它将设计流程、集成化PCB设计、可编程器件(如FPGA)设计和基于处理器地嵌入式软件开发功能整合在一起地产品,是一种能同时进行原理图、PCB和FPGA设计及嵌入式设计地解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终产品所需地全部功能.作为电子专业地学生,掌握EDA软件是十分重要地,熟练使用各种EDA软件对以后地学习研究、工作都很有帮助.本次课程设计主要是设计一个基于C51单片机地实用电子时钟.通过课程设计,掌握Altium Designer地基本使用方法,学会画原理图,进行PCB制作,并给予必要地仿真.关键词:Altium Designer;原理图;PCB制作;电子时钟AbstractAltium Designer is the industry's first unified electronics design solutions that will design flow, integrated PCB design, programmable devices (eg FPGA) design and processor-based embedded software development capabilities integrated products, is the one kind can simultaneously schematic, PCB and FPGA design and embedded design solutions with the design from concept to final product all the necessary functions.As electronics majors, master EDA software is very important, skilled use of a variety of EDA software for future study and research work are very helpful.The course design is to design a practical C51 microcontroller based electronic clock. Through curriculum design, master the basics of using Altium Designer, learn drawing schematics for PCB production and give the necessary simulation.Keywords:Altium Designer。
基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述
基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述基于51单片机的电子时钟是一种常见的嵌入式系统设计项目。
它通过使用51单片机作为核心处理器,结合外部电路和显示设备,实现了时间的计时和显示功能。
本文将对基于51单片机的电子时钟的设计和实现进行综述,包括硬件设计和软件设计两个部分。
一、硬件设计1.时钟电路时钟电路是电子时钟的核心部分,它提供稳定的时钟信号供给单片机进行计时。
常用的时钟电路有晶振电路和RTC电路两种。
晶振电路通过外接晶体振荡器来提供时钟信号,具有较高的精度和稳定性;RTC电路则是通过实时时钟芯片来提供时钟信号,具有较高的时钟精度和长期稳定性。
2.显示电路显示电路用于将时钟系统计算得到的时间信息转换为人们可以直接观察到的显示结果。
常用的显示器有数码管、液晶显示屏、LED显示屏等。
显示电路还需要与单片机进行通讯,将计时的结果传输到显示器上显示出来。
3.按键电路按键电路用于实现对电子时钟进行设置和调节的功能。
通过设置按键可以实现修改时间、调节闹钟等功能。
按键电路需要与单片机进行接口连接,通过读取按键的输入信号来实现对时钟的操作。
4.供电电路供电电路为电子时钟提供电源,通常使用直流电源。
供电电路需要满足单片机和其他电路的电源需求,同时还需要考虑电源的稳定性和保护措施等。
二、软件设计1.系统初始化系统初始化主要包括对单片机进行外设初始化、时钟初始化和状态变量初始化等。
通过初始化将各个外设配置为适合电子时钟功能运行的状态,并设置系统初始时间、闹钟时间等。
2.计时功能计时功能是电子时钟的核心功能,通过使用定时器和中断技术来实现。
通过设置一个固定时间间隔的定时器中断,单片机在每次定时器中断时对计时寄存器进行增加,实现时间的累加。
同时可以将计时结果转化为小时、分钟、秒等形式。
3.显示功能显示功能通过将计时结果传输到显示器上,实现时间信息的显示。
通过设置显示器的控制信号,将时间信息依次发送到各个显示单元上,实现数字或字符的显示功能。
(完整版)基于51单片机的电子时钟设计与实现毕业设计
摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习、应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
电子时钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
电子时钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用12MHz 的晶振产生振荡脉冲,定时器计数。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
电子时钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键词:单片机;AT89S51ABSTRACTSince the 1970 s chip since the advent, with its high cost performance and attention by people and attention, it is widely used and fast development. SCM small volume, light weight, strong anti-jamming capability, environmental demand is not high, low cost, high reliability, flexibility is good, development more easy. Because of the above features, in our country, the microcontroller is widely used in industrial automation control, automatic detection, intelligent instrument and apparatus, household appliances, power electronics, mechanical and electrical equipment, and other aspects, and 51 SCM is the most typical chip and most representative one. The graduation design through to its study, application to AT89S51 chips as the core, with the necessary circuit, design of a simple electronic clock, it by 4.5 V dc power supply, through the electronic tube can show time, adjust the time, thus to learning, the design, the development of software and hardware in the ability.Electronic Clock is a electronic circuit implementation of the "when", "sub", "seconds" The figures show the timing device. Electronic clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED electronic display hours, minutes, seconds, to 24-hour time mode, according to electronic control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer count. In this design, the circuit has a display time of the this function, you can also realize the time adjustment. Electronic clock is its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used.Key words:Single-chip microcomputer ; AT89S51独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
基于51单片机的多功能电子时钟的设计
基于51单片机的多功能电子时钟的设计Abstract:The design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller is presented in this paper. The clock is designed with the purpose of providing userswith accurate timekeeping, a variety of alarm clock settings, as well as other useful features such as temperature display and automatic daylight saving time adjustment. The clock employs a 4-digit LED display to show the clock time, and it is also equipped with buttons that facilitate easy programming and adjustment of its functions. The system operates on a 5V power supply and is designed to be compact and user-friendly.Introduction:Electronic clocks have become a ubiquitous feature in modern society, with nearly every household and workplace owning at least one. The accuracy and versatility of these clocks make them a highly useful tool for everyday life. However, with the rise of mobile devices, many people have begun to rely solely on their smartphones for timekeeping purposes. Despite this trend, there is still a demand for electronic clocks that provide additional features besides just timekeeping. This paper presents the design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller, which can cater to this demand.Design:The electronic clock was designed using a 51 single-chip microcontroller as the main control unit. This was chosen dueto its high processing power, low cost, and widespread availability. The clock was designed to be highly accurate, employing a real-time clock module to ensure precise timekeeping. The clock displays the time on a 4-digit LED display, with separate displays for hours, minutes and seconds. The display is of the common anode type, and its brightness can be adjusted using a potentiometer.The clock provides various alarm clock functions, including a snooze function and the ability to set multiple alarms. These functions are accessed using buttons on the clock, which make programming and adjustment easy. The clock also has a temperature display function, which uses a temperature sensor to provide accurate temperature readings. The display can show the temperature in either Celsius or Fahrenheit, depending on user preference. In addition, the clock has an automatic daylight saving time adjustment function, which adjusts the clock time automatically according to the user's location.Results:The electronic clock performed exceptionally well, accurately keeping time and providing all the functions as intended. The clock's design was compact and unobtrusive, making it suitable for both home and office use. The clock's ability to adjust for daylight saving time automatically was also highly appreciated by users, as it eliminated the need for manual adjustments several times a year.Conclusion:In conclusion, the design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller was presented in this paper. The clock proved to be highly accurate and versatile, offering a variety of usefulfunctions in addition to timekeeping. The compact and user-friendly design of the clock makes it suitable for a wide range of applications, including both home and office use. The clock's automatic daylight saving time adjustment function proved to be particularly useful, eliminating the need for manual adjustments.。
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)
单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电子钟很有必要。
本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。
该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。
具有时间显示、整点报时、校正等功能。
走时准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。
1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。
1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成,设计课题的总体方案如图1所示:图1-1总体设计方案图本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中,减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。
键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。
C51单片机实现电子闹钟
整个系统得设计步骤如下:
在单片机最小系统得基础上,完成按键电路与复位电路得设计.
完成显示电路、数字按键、单片机时钟电路。
Ⅰ硬件设计
系统硬件得设计可以根据系统得各个功能,把整个系统划分成若干个模块,分别对这些模块来进行设计,然后在通过单片机程序来实现对各个硬件模块功能得调度。
数码管主要包括位选与段选信号线。位选就是用来选通数码管得,只有位选信号有效该数码管才会亮并显示要现实得数字;段选就是选择数码管7段得那一笔亮,从而显示不同得数字。
本设计中单片机P0口输出段选数据,P3口输出位选数据.
数码管与单片机相连得电路如下图所示:
电路中使用了芯片74ls245,该芯片用来驱动LED。其片选引脚要接地,使其一致为低电平,芯片一直可以工作。
1)输入数字按键得功能.
保证数字得输入。
2)复位电路得功能.
所有时间回到初始化状态,用于启动设定时间参数(调时或设定闹钟时间);
3)显示电路得功能。
当输入数字时显示24小时时间功能。
4)闹铃功能
设置闹铃得时间后、能按设置好得时间准时闹铃.
二、系统方案得设计要求
根据以上各模块并结合显示屏得功能及元器件材料得情况,决定采用AT89C51为内核显示设计方案.
本题画出得虽然就是独立按键,但就是内部驱动依然就是行列式按键得驱动,这里只就是为了画图方便。
(4)复位电路
当按下复位键时单片机进入复位状态,可以进行时间得设置等。
电路图如下所示:
四、系统软件部分得设计
本设计得软件系统用来配合硬件电路实现特定得功能。程序主要包含键盘扫描模块、时间处理模块、与数码管显示程序3大部分.
基于51单片机的多功能电子时钟设计
设计研发2021.07基于51单片机的多功能电子时钟设计杨洁,叶晶晶(黔南民族师范学院物理与电子科学学院,贵州都匀,558000 )摘要:单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、深受初学者喜欢。
以STC90C58为核心控制芯片,DS1302为时钟芯片,DS18B20釆集温度,完成多功能电子时钟的设计。
该设计能够准确显示年、月、日、星期、时、分、秒及温度,通过按键可以调整年、月、日、星期、时、分、秒、12/24小时转换、整点提示以及闹钟,还可显示阴阳历。
关键词:电子时钟;单片机;阴阳历转换;DS1302 ; DS18B20Design of Multi-function Clock Based on 51 MCUYang Jie, Ye Jingjing(College of physics and electronic science, Qiannan Normal University for N&tionalities, DuyunGuizhou, 558000)Abstract : MCU is small in size, light in weight, strong in anti-interference ability, low in environmentai requirements, low in price, high in reliability, good in flexibility, and is popular among beginners. Stc90c58 as the core control chip, DS1302 as the clock chip, DS18B20 temperature acquisition, complete the design of multi —functional electronic clock. The design can accurately display the year, month, day, week, hour, minute, second and temperatore. Through the button, you can adjust the year, month, day, week, hour, minute, second, 12/24-hour conversion, whole point prompt and alarm clock, and display the lunar calendar.Keywords : Electronic clock ; MCU ; The lunar conversion ; DS 1302 ; DS18B200引言目前单片机的使用已经十分广泛,本次设计的多功能电 子钟能完成年、月、日、星期、时、分、秒的显示与调整,并且还 添加了温度、阴阳历转换显示及闹钟、12/24小时转换、整点提示等功能,有较强的应用性。
基于51单片机的多功能电子时钟设计
单片机应用设计入门课程设计尹康2012029010010一. 题目利用51单片机设计一个电子时钟要求:能够用数码管显示小时、分钟、秒,各2位数字;系统应具有复位电路、电源电路等基本组成部分;能够进行时间设定;能够进行日期设定。
二. 方案设计1.系统框图直流电源复位电路独立按键控制部分STC89C51显示部分(8位共阴数码管)2.设计说明用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为100,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h 到了。
采用动态显示法实现LED显示:通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。
该电子时钟由STC89C51,BUTTON,共阴数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,晶振电路的晶振频率为12MHZ。
60秒为一分钟,60分钟为一小时,24小时为一天,又重00:00:00开始计时。
没有按键按键按下时,时钟正常运行。
当按下调节时钟按键change,时钟就会进入设置时间界面(时钟不会停止工作),重复按下change 键,系统状态在调整小时、调整分钟、正常显示之间切换。
按add或reduce键,就可以数值进行加1或减1操作。
三. 电路设计1.整体电路:2.8位共阴数码管电路:3.单片机系统:4.独立按键电路:5.晶振6.复位电路:7.电源电路:四. 程序设计#include<reg52.h> //包含单片机寄存的头文件sbit led1=P1^0; sbit led2=P1^2; sbit led5=P1^5; sbit du=P2^6;//段选sbit we=P2^7;//位选sbit s1=P3^4;sbit s2=P3^5;sbit s3=P3^6;sbit s4=P3^7;sbit beep=P2^3; sbit dot=P0^7; unsigned char shi,fen,miao,unit,keyv,key,av,ashi,afen,ami ao;void delay() //1ms{unsigned char a,b;for(b=102;b>0;b--)for(a=3;a>0;a--);}void delay5(void) //误差5ms{unsigned char a,b;for(b=15;b>0;b--)for(a=152;a>0;a--);}void delayhalf (void) //误差0.5s{unsigned char a,b,c;for(c=23;c>0;c--)for(b=152;b>0;b--)for(a=70;a>0;a--);}void display( unsigned char h,f,s){unsigned char codeduma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d, 0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x38}; unsigned char codemawei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0 xbf,0x7f};unsigned char shiwan,wan,qian,bai,shi,ge;shiwan=h/10;wan=h%10;qian=f/10;bai=f%10;shi=s/10;ge=s%10;P0=duma[shiwan];du=1;du=0;P0=mawei[0];we=1;we=0;delay();P0=duma[wan];dot=1;du=1;du=0;dot=0;P0=mawei[1];we=1;we=0;delay();P0=duma[qian]; du=1;du=0;P0=mawei[2];we=1;we=0;delay();P0=duma[bai]; dot=1;du=1;du=0;dot=0;P0=mawei[3];we=1;we=0;delay();if(key!=1&&key!=2) {P0=duma[shi];du=1;du=0;P0=mawei[4];we=1;we=0;delay();P0=duma[ge];du=1;du=0;P0=mawei[5];we=1;we=0;delay();}if(key==1||key==2) {P0=duma[10];du=1;du=0;P0=mawei[4]; we=1;we=0;delay();P0=duma[11]; du=1;du=0;P0=mawei[5]; we=1;we=0;delay();}P0=0xff;we=1;we=0;}passtime(){if(unit==100) {miao++;unit=0;led1=!led1;led2=!led2; }if(miao==60) {fen++;miao=0;}if(fen==60) {shi++;fen=0;}if(shi==24) {shi=0;} }void InitTimer0(void)//10ms{TMOD = 0x01;TH0 = 0x0DC;TL0 = 0x00;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;unit=0;}void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 {TH0 = 0x0DC;TL0 = 0x00;unit++ ;//add your code here! passtime();}void adjustment(void){if(s1==0){delay5();if(s1==0){while(!s1);amiao=0;key++;led5=0;if(key==5){key=0;TR0=1;led5=1;}}}//s1 countif(s2==0){delay5();if(s2==0){while(!s2);if(key==1)//alram{ashi++;if(ashi==24){ashi=0;}}if(key==2){afen++;if(afen==60){afen=0;}}//alramif(key==4)/////{miao=0;TR0=0;fen++;if(fen==60){fen=0;}}if(key==3)///{miao=0;TR0=0;shi++;if(shi==24){shi=0;}}}}//adj +///////////////////adj-if(s3==0) {delay5();if(s3==0){while(!s3);if(key==1)//alram{ashi--;if(ashi==-1){ashi=23;}}if(key==2){afen--;if(afen==-1){afen=59;}}//alramif(key==4)//{miao=0;TR0=0;fen--;if(fen==-1){fen=59;}}if(key==3)///{miao=0;TR0=0;shi--;if(shi==-1){shi=23;}}}}//adj -}void alarm(void){if(fen!=afen){av=0;}if(av==0){if(shi==ashi&&fen==afen){beep=0;delayhalf();beep=1;delayhalf();beep=0;delayhalf();beep=1;delayhalf();}}//av==0}********************************* 主函数*********************************void main(void){ashi=7;afen=0;InitTimer0();led2=0;while(1){if(keyv==0)//close display{if(s4==0){delay5();if(s4==0){while(!s4);keyv=1;av=1;}}}if(keyv==1){if(s4==0){delay5();if(s4==0){while(!s4); keyv=0; } }}//close displayif(keyv==0){adjustment();if(key!=1&&key!=2){display(shi,fen,miao);}if(key==1||key==2){display(ashi,afen,amiao);}}if(key==0||key==3||key==4){alarm();}}//while}五. 实物仿真六. 心得体会1.单片机,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时器,计数器和多种接口于一体的微控制器,自20世纪70年代问世以来,以其极高的性价比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
基于C51单片机的多功能电子钟系统设计与仿真
Key words:multifunctional electronic clock; AT89C51;C51 language
0 引 言
2 硬 件 电路 设 计
随 着 电子 技 术 行 业 的 迅 猛发 展 ,电 子 产 品 的市 场 需 求 量 增 多 ,许 多 传 统 产 品 受 到前 所 未 有 的冲 击 。 电 子钟是 日常生 活 中的必需 品 ,但 传 统 电子 钟功 能单 一 , 不 能很 好 地 满 足人 们 日常 的 需 求 。多 功 能 电子钟 解 决 了这 些 问题 ,不 仅 拥有 传 统 电子 钟 的功 能 ,还 拥 有 显 示 日期 、温 度 测 试 、电子 闹钟 等 常 用 功 能 ,大 大 满 足 了人们 的需求 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单片机课程设计报告——电子时钟作业名: 指导老师: 戴胜华学生姓名: lycaner班级: 北京交通大学电子信息工程学院自动化学号: XXXXXXXX电子时钟实验报告一,实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟二,实验要求A.基本要求:1. 在4位数码管上显示当前时间。
显示格式“时时分分”2. 由LED闪动做秒显示。
3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。
当闹玲时间到蜂鸣器发出声响,按停止键使可使闹玲声停止。
4.实现秒表功能(百分之一秒显示)B.扩展部分:1.日历功能(能对年,月,日,星期进行显示,分辨平年,闰年以及各月天数,并调整)2.音乐闹铃(铃音可选择,闹铃被停止后,闪烁显示当前时刻8秒后,或按键跳入正常时间显示状态)3.定时功能(设定一段时间长度,定时到后,闪烁提示)4.倒计时功能(设定一段时间长度,能实现倒计时显示,时间长减到0时,闪烁提示)5.闹铃重响功能(闹铃被停止后,以停止时刻开始,一段时间后闹铃重响,且重响时间的间隔可调)三,实验基本原理利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为100,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。
为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。
四,实验设计分析针对要实现的功能,采用AT89S51单片机进行设计,AT89S51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。
这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。
.在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。
程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。
运用这种方法,关键在于各模块的兼容和配合,若各模块不匹配会出现意想不到的错误。
首先,在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法,以及内部寄存器、存储单元的用法,否则,编程无从下手,电路也无法设计。
这是前期准备工作。
第二部分是硬件部分:依据想要的功能分块设计设计,比如输入需要开关电路,输出需要显示驱动电路和数码管电路等。
第三部分是软件部分:先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试,最终完成程序设计。
第四部分是软件画图部分:设计好电路后进行画图,包括电路图和仿真图的绘制。
第五部分是软件仿真部分:软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真,仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。
第六部分是硬件实现部分:连接电路并导入程序检查电路,若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。
最后进行功能扩展,在已经正确的设计基础上,添加额外的功能!五,实验要求实现A.电路设计1. 整体设计此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟,硬件部分主要分以下电路模块:显示电路用8个共阴数码管分别显示,星期(年份),小时、分钟(月份)和秒(日),通过动态扫描进行显示,从而避免了译码器的使用,同时节约了I/0端口,使电路更加简单。
单片机采用AT89S51系列,这种单片机应用简单,适合电子钟设计。
电路的总体设计框架如下:输入部分单输出部分片机晶振和复位2. 分块设计模块电路主要分为:输入部分、输出部分、复位和晶振电路。
2.1 输入部分输入信号主要是各种模式选择和调整信号,由按键开关提供。
以下为输入部分样例:在本实验中主要用用P3口输入按键信号,还用到了特殊的P0口。
对于P0口,由于其存在:高阻状态,为了实现开关功能,给其添加上拉电阻,具体如下图所示2.2 输出部分本电路的输出信号为7段数码管的位选和段选信号,闹铃脉冲信号,提示灯信号。
本实验的数码管是共阴的,为了防止段选信号不能驱动数码管,故在P1口连接上拉电阻后,再送段选信号,以提高驱动,位选信号直接从P2口接入,如下图:闹铃由P2.6端输出,模块如下:2.3 晶振与复位电路本实验单片机时钟用内部时钟,模块如下:复位电路为手动复位构成,模块如下:各模块拼接组合,电路总体设计图如下:B.程序设计B.1 程序总体设计. 本实验用汇编程序完成.结合电路图,程序设计的整体思路为:接通电源,数码管显示星期数,时,分,秒。
并且走时显示LED灯每隔1秒改变一次明暗,此为正常工作模式。
以下为在该工作方式下模式选择的按键方式:1. 按1键——日期模式。
显示年月日且可调整,调整状态指示灯亮。
日期调整对应键如下:6键——年(千位,百位),按一次该位加15键——年(十位,个位),按一次该位加14键——月,按一次该位加13键——日,按一次该位加10键——调整状态指示灯灭,返回主程序,显示时间2. 按2键——调时模式。
显示时分秒且可调整,调整状态指示灯亮。
时间调整对应键如下:6键——时,按一次该位加15键——分,按一次该位加14键——秒,按一次该位清00键——调整状态指示灯灭,返回主程序,显示时间3. 按3键——闹铃调整模式。
显示闹铃时刻且可调整,调整状态指示灯亮。
闹铃调整对应键如下:5键——时,按一次该位加14键——分,按一次该位加10键——调整状态指示灯灭,返回主程序,显示时间4. 长按4键——定时调整(倒计时)模式。
显示定时长度且可调整,调整状态显示灯亮。
定时调整对应键如下:6键——分,按一次该位加15键——秒,按一次该位加14键——开启定时功能,并显示倒计时0键——调整状态指示灯灭,返回主程序,显示时间5. 按5键铃声测试,扬声器播放音乐。
6. 按下7键,进入秒表模式,显示秒表走时。
拨上7键,秒表暂停;按下7键,秒表又继续走时。
按下8键,秒表清零。
0键——调整状态指示灯灭,返回主程序,显示时间7. 按下8键,数码管熄灭,时钟仍在走时,进入节能模式。
拨上8键,数码管亮,恢复普通工作模式。
键为闹铃启动(停止)键,按下可以选择是否要闹铃,以及在闹铃响起时,按 98.此键可以停止闹铃。
9. 10键为铃声选择开关,按下与否,可以选择两手音乐。
10. 11键为闹铃重响控制开关,重响功能开启时,从闹铃随音乐结束而结束的时刻开始,或从手动按9键停止闹铃的时刻开始定时,一段时间后闹铃重响。
11. 12键为闹铃重响间隔选择开关,可选两个定时长度,以便在闹铃重响功能开启时,闹铃初次响后,过一段时间闹铃继续响。
B.2 程序主要模块B.2.1 延时模块数码管显示动态扫描时,用到延时程序,这里使用延迟1ms的程序,此程序需要反复调用程序如下:D_1MS:MOV R7,#2D_5:MOV R2,#250DJNZ R2,$DJNZ R7,D_5RET除数码管动态扫描外,数码管的闪烁提示,以及音乐模块也用到了延时,只是延时的长短不同罢了,在此不再赘述。
B.2.2中断服务程序本实验中,计数器T0,T1中断都有运用,其中T0中断为时钟定时所用,T1中断用于音乐播放。
T0的定时长度为0.01s,工作于方式1,计数1次,时长1us,故计数器计数10000次,进入中断,计数初值为65536-10000=55536=#0D8F0,装满定时器需要0.01s的时间,从而100次中断为一秒,一秒之后,判断是否到60秒,若不到则秒加一,然后返回,若到,则秒赋值为0,分加一,依次类推。
包括日期显示的功能也是如此。
另外,由于要实现倒计时功能,因此在中断程序中还要加入减一的寄存器,需要时将其进行显示。
基于以上考虑,以R3为倒计时中的秒,R4为倒计时的分,当秒加1时R3减一,减到0之后,秒赋值为59,分减一,直到分为0。
以下为定时中断流程图:计数器T1工作于方式1,当调用响铃程序时,其计数功能开启,为音乐音调不同频率的方波的形成,提供延时。
其中断服务程序就是根据音调改变音乐方波输出口电平的高低,用语句 CPL 实现。
中断服务程序中日历的实现较为复杂,要考虑平年,闰年,特殊的2月,每月的天数的不尽相同。
具体的逻辑判断方法为:首先,要考虑年份是不是闰年,闰年的判断方法是:将.年份除以100,若能整除,则将年份除以400,若还能整除,则为闰年,若不能,则为平年;若不能被100整除,则判断是否能被4整除,若能,则为闰年,若不能则为平年。
只有2月与平、闰年相关,因此在闰年和平年的子程序中,要判断是不是2月,若是则在相应的年中进行日期的增加,若不是则转入平时的月份。
其中1、3、5、7、8、10、12月是每月31天,4、6、9、11月为每月30天。
日历进位判断流程图如下:个数码管,刚好能显示年,月,日,扫描显示与时间的扫描显示类似。
年比本实验用8 0100时,表明年数能被整除,若此时千位,百位较特殊,由两个寄存器存储,个位,十位为整除,4个位组成两位数能被为闰年。
整除,400整除,4组成两位数能被则年数被若十位, 4则年数能被整除,为闰年。
B.2.3主程序主程序主要对按键进行扫描,以及判断定时和闹铃时间是否已到,若到则调用相关程序,该段程序如下:MAIN:JNB P3.0,DATETZ ;按下0键,显示日期并可对日期进行调整JNB P3.1,ZSTZ1 ;按下1键,显示时间,并可调时JNB P3.2,NLTZZ ;按下2键,进行闹铃设置JNB P3.3,DSTZ ;按下3键,进行定时设置JNB P3.4,CESHI ;闹铃测试JNB P3.6,STOPWATCHTZ ;按下6键,进入秒表方式ACALL DISP ;调用时钟显示子程序JNB P0.6,RERING ;判断是否开启闹铃重响功能RE: JNB P2.7,DSPDKQ ;判断是否开启闹铃功能,没开则去判断定时FMQPD: ;判断定时值R4,R3是否到零、闹铃时刻是否已到MOV A,HOUR;SUBB A,38H;JZ FEN ;判断小时数是否到闹铃所定时间,若到,则对分进行判断;若不到,则对定时进行判断AJMP DSPDKQFEN:MOV A,MINUTE;SUBB A,37H;JZ MIAO ;判断分是否到闹铃所定时间,若到,则对秒进行判断;若不到,则对定时进行判断AJMP DSPDKQMIAO:MOV A,SECONDSUBB A,#0JZ SHENGYIN1 ;判断秒是否到闹铃所定时间,若到,则时,分,秒都到达闹铃时刻,进入响铃子程序;若不到则判断定时AJMP DSPDKQRERING: ;闹铃重响判断程序JNB F0, RE ;标志位F0为0,不进行闹铃重响设定CPL F0MOV 3CH,#1 ;定时判断标志位赋1,定时判断功能开启JNB P0.7,M1 ;闹铃重响间隔时间选取MOV R4,#0 ;闹铃重响间隔30秒MOV R3,#30AJMP MAIN闹铃重响间隔60秒 M1: ;MOV R4,#1MOV R3,#0AJMP MAIN判断是否应该进行定时判断 DSPDKQ: ;是引入的判断因子,当其为0时,不对定时时间是否到MOV A,3CH ;3CH0进行判断当3CH不是0JNZ DSPD2 ;时,跳转到定时判断程序AJMP MAINDSPD2:MOV A,R4;所存定时分数为JZ S_PD ;R40,则转而判断R3所存定时秒数AJMP MAIN;S_PD:MOV A,R3;所存参数减为0,JNZ MAIN ;R4,R3 定时长度已到闹铃重响功能开启时,跳入响铃程序JNB P0.6,SHENGYIN2 ;AJMP TISHI ;不是闹铃重响定时,则定时时间到时,跳入提示程序AJMP MAIN CESHI:ACALL RINGAJMP MAINSHENGYIN1: ;调用响铃子程序LCALL RINGAJMP MAINSHENGYIN2:SETB F0 ;闹铃重响标志位设定LCALL RING ;响铃CLR F0 ;标志位复位AJMP MAINNLTZZ:AJMP NLTZ1 ;跳入闹铃调整程序DSTZ:AJMP DSTZ1 ;跳入定时调整程序DATETZ:AJMP DATETZ1 ;跳入日期调整程序STOPWATCHTZ:AJMP STOPWATCHTZ1 ;跳入秒表程序B.2.4 显示子程序8个数码管轮流进行显示,分别显示1ms,依赖人的视觉暂留效应,给人以数码管持续高亮的错觉。