单片机定时闹钟毕业设计
相关主题
- 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)。
毕业设计（论文）
课题:单片机定时闹钟
学生:
系部:
班级:
学号:
指导教师:
1
目录
摘 要...............................................................................................................................................1 1 基于单片机的时钟应用及其特点................................................................................................ 2
2
单片机定时闹钟
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。而 AT89C51 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 AT89C51 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 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。
1.1 基于单片机的时钟应用......................................................................................................2 1.2 基于单片机的时钟介绍.......................................................................................................2 2 基于 AT89C51 单片机的定时闹钟设计方案...............................................................................3 2.1 整体设计方案.......................................................................................................................3 2.2 硬件设计方案.......................................................................................................................4
LCD
片选
代码
震荡 电路
AT89C51
3
喇叭 调时电路
2.2 硬件设计方案
单片机定时闹钟
2.2.1 主控芯片 AT89C51 的设计
在本次电子闹钟设计中是采用我们熟悉的 AT89C51 单片机为主 控芯片。AT89C51 单片机由微处理器，存储器，I/O 口以及特殊功能 寄存器 SFR 等部分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据 存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为 4KB，片内数据存 储器为 128 个字节。89C51 单片机有 4 个 8 位的并行 I/O 口：P0 口， P1 口，P2 口和 P3 口。各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输 入缓冲器组成。P1 口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/ 输出口。P3 口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口 还具有不同的第二功能，如 P3.0 是串行输入口线，P3.1 口是串行输 出口线。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0 可作为分 时复用的低 8 位地址/数据总线，P2 口可作为高 8 位的地址总线。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验 接收一些控制信号.
2
单片机定时闹钟
2 基于 AT89C51 单片机的定时闹钟设计方 案
2.1 整体设计方案
在本次 LCD 定时闹钟设计中，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 C51 单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。这次设计是利用 AT89C51 单片机为主控芯片，由 LCD、晶 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。整体示意图如下；
2.2.1 主控芯片 AT89C51 的设计......................................................................................4 2.2.2 时钟电路部分设计................................................................................................... 5 2.2.3 LCD 显示电路部分的设计................................................................................... 6 2.3 软件设计方案......................................................................................................................7 2.3.1 软件设计说明............................................................................................................7 2.3.2 主函数的设计.........................................................................................................8 3 基于 AT89C51 单片机定时闹钟的实现.......................................................................................9 3.1 系统仿真.............................................................................................................................10 3.2 液晶显示模块.....................................................................................................................10 3.3 程序部分.............................................................................................................................11 3.3.1 液晶程序初始化......................................................................................................11 3.3.2 基于 AT89C51 单片机定时闹钟的程序................................................................11 总结................................................................................................................................................... 22 致谢................................................................................................................................................... 23 参考文献....................................................................................................................................... ２４
1.2 基于单片机的时钟介绍
时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片 机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现 时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观 性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 而 LCD 电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒 的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为 24 小时，另外应有校时 功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要 由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报 时电路和振荡器组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成 为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。
和两个 30Pf 瓷片电容组成，为单片机提供标准时钟，其中两个瓷片 电容起微调作用.
之所以采用高性能的振荡电路，因为： 1.单片机电子钟的计时脉冲基准是由外部晶振的频率经过 12 分 频后提供，采用内部的定时/计数器来实现计时功能。所以，外接晶 振频率精确度直接影响电子钟计时的准确性。 2.单片机电 子钟利用内部定时/计数器溢出产生中断（12M 晶振 一般为 50ms）再乘以相应的倍率来实现秒、分、时的转换。大家都 知道从定时/计数器产生中断请求到响 应中断需要 3-8 个机器周期， 定时中断子程序中的数据入栈和重装定时/计数器的初值还需要占用 数个机器周期，还有从中断入口转到中断子程序也要占用一定的机器 周期。
非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系
统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡
定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片
机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。 在本次电子闹钟设计中是采用内部时钟方式，用一个 12MHz 晶振
基于单片机的定时闹钟在设计时需要解决三个方面的 主要问题：一是 LCD 显示模块的驱动和编程，二是有关单片 机中定时器的使用，三是如何利用单片机的按键键盘实现时 钟调整时间的功能和运行模式的转化。在本设计的电路中， 除了基本的单片机系统和外围电路外，还需按键键盘作控制 装置，LCD 液晶显示器作显示装置。
本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子 时钟的方法，由单片机 AT89S51 芯片和液晶显示为核心，辅 以必要的电路，构成了一个单片机电子闹钟/时钟。
关键词：单片机 AT89S51 闹钟
1
Biblioteka Baidu
单片机定时闹钟
1 基于单片机的时钟应用及其特点
1.1 基于单片机的时钟应用
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。
4
2.2.2 时钟电路部分设计
单片机定时闹钟
AT89C51 系列的单片机的时钟方式分为内部方式和外部方式。内
部方式就是在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 的两引脚外接晶振，就够成了
自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信号。外部时钟方式是把外部
已经有的时钟信号引入到单片机内部。时钟电路在计算机系统中起着
课题:单片机定时闹钟
学生:
系部:
班级:
学号:
指导教师:
1
目录
摘 要...............................................................................................................................................1 1 基于单片机的时钟应用及其特点................................................................................................ 2
2
单片机定时闹钟
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。而 AT89C51 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 AT89C51 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 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。
1.1 基于单片机的时钟应用......................................................................................................2 1.2 基于单片机的时钟介绍.......................................................................................................2 2 基于 AT89C51 单片机的定时闹钟设计方案...............................................................................3 2.1 整体设计方案.......................................................................................................................3 2.2 硬件设计方案.......................................................................................................................4
LCD
片选
代码
震荡 电路
AT89C51
3
喇叭 调时电路
2.2 硬件设计方案
单片机定时闹钟
2.2.1 主控芯片 AT89C51 的设计
在本次电子闹钟设计中是采用我们熟悉的 AT89C51 单片机为主 控芯片。AT89C51 单片机由微处理器，存储器，I/O 口以及特殊功能 寄存器 SFR 等部分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据 存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为 4KB，片内数据存 储器为 128 个字节。89C51 单片机有 4 个 8 位的并行 I/O 口：P0 口， P1 口，P2 口和 P3 口。各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输 入缓冲器组成。P1 口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/ 输出口。P3 口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口 还具有不同的第二功能，如 P3.0 是串行输入口线，P3.1 口是串行输 出口线。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0 可作为分 时复用的低 8 位地址/数据总线，P2 口可作为高 8 位的地址总线。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验 接收一些控制信号.
2
单片机定时闹钟
2 基于 AT89C51 单片机的定时闹钟设计方 案
2.1 整体设计方案
在本次 LCD 定时闹钟设计中，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 C51 单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。这次设计是利用 AT89C51 单片机为主控芯片，由 LCD、晶 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。整体示意图如下；
2.2.1 主控芯片 AT89C51 的设计......................................................................................4 2.2.2 时钟电路部分设计................................................................................................... 5 2.2.3 LCD 显示电路部分的设计................................................................................... 6 2.3 软件设计方案......................................................................................................................7 2.3.1 软件设计说明............................................................................................................7 2.3.2 主函数的设计.........................................................................................................8 3 基于 AT89C51 单片机定时闹钟的实现.......................................................................................9 3.1 系统仿真.............................................................................................................................10 3.2 液晶显示模块.....................................................................................................................10 3.3 程序部分.............................................................................................................................11 3.3.1 液晶程序初始化......................................................................................................11 3.3.2 基于 AT89C51 单片机定时闹钟的程序................................................................11 总结................................................................................................................................................... 22 致谢................................................................................................................................................... 23 参考文献....................................................................................................................................... ２４
1.2 基于单片机的时钟介绍
时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片 机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现 时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观 性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 而 LCD 电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒 的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为 24 小时，另外应有校时 功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要 由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报 时电路和振荡器组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成 为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。
和两个 30Pf 瓷片电容组成，为单片机提供标准时钟，其中两个瓷片 电容起微调作用.
之所以采用高性能的振荡电路，因为： 1.单片机电子钟的计时脉冲基准是由外部晶振的频率经过 12 分 频后提供，采用内部的定时/计数器来实现计时功能。所以，外接晶 振频率精确度直接影响电子钟计时的准确性。 2.单片机电 子钟利用内部定时/计数器溢出产生中断（12M 晶振 一般为 50ms）再乘以相应的倍率来实现秒、分、时的转换。大家都 知道从定时/计数器产生中断请求到响 应中断需要 3-8 个机器周期， 定时中断子程序中的数据入栈和重装定时/计数器的初值还需要占用 数个机器周期，还有从中断入口转到中断子程序也要占用一定的机器 周期。
非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系
统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡
定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片
机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。 在本次电子闹钟设计中是采用内部时钟方式，用一个 12MHz 晶振
基于单片机的定时闹钟在设计时需要解决三个方面的 主要问题：一是 LCD 显示模块的驱动和编程，二是有关单片 机中定时器的使用，三是如何利用单片机的按键键盘实现时 钟调整时间的功能和运行模式的转化。在本设计的电路中， 除了基本的单片机系统和外围电路外，还需按键键盘作控制 装置，LCD 液晶显示器作显示装置。
本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子 时钟的方法，由单片机 AT89S51 芯片和液晶显示为核心，辅 以必要的电路，构成了一个单片机电子闹钟/时钟。
关键词：单片机 AT89S51 闹钟
1
Biblioteka Baidu
单片机定时闹钟
1 基于单片机的时钟应用及其特点
1.1 基于单片机的时钟应用
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。
4
2.2.2 时钟电路部分设计
单片机定时闹钟
AT89C51 系列的单片机的时钟方式分为内部方式和外部方式。内
部方式就是在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 的两引脚外接晶振，就够成了
自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信号。外部时钟方式是把外部
已经有的时钟信号引入到单片机内部。时钟电路在计算机系统中起着