定时闹钟设计

单

片

机

课

程

设

计

报

告

组人员：

学号：

专业班级：

指导老师：

学院：

摘要

时间就是金钱，时间就是生命。在当今竞争激烈的社会中，信息的竞争占据着十分重要的地位。现在的竞争就是信息的竞争，要想在信息战争中取得胜利，就必须打赢时间战。在现代竞争中，时间已经成为取胜的关键。所以，有时间观念的人才能在竞争中取得胜利。因此，看时间也就成为了人们时刻要做的事。在很早时期人们所用的还是比较单一功能的手表。这种手表只能看时间而不能看日期、又不具备闹铃等功能，而且看起来也不够直观，给一些小孩和老人带来了不便。随着科技的发展，电子技术也在不断的向前飞速发展。

本设计是简单定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能：(1)能显示时时-分分，(2)能设定和修改定时时间，(3)定时时间到后能发出报警声；而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。

本设计采用单片机AT89S52作为核心元件，12MHZ晶振，由P0口输出所要显示的字形段码，由P2口输出字位信号。在其基础上扩展外围芯片与电路，附加时钟电路及LED电路。LED采用共阴极接法，低电平有效选中相应的LED。

通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制和定时器和中断编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。

关键词：定时闹钟单片机 AT89S52 LED

目录

1 概述 (3)

1.1课程设计的目的和意义 (3)

1.2设计要求 (3)

2 系统总体方案及硬件设计 (4)

2.1总体设计方案 (4)

2.2.1 主控模块的选择 (4)

2.2.2 显示模块的设计 (4)

2.2.3 控制按键的选择 (5)

2.3各功能模块 (5)

2.3.1 AT89S525 (5)

2.3.2数码管显示电路 (8)

2.3.3本设计输入输出电路 (10)

2.3.4最小系统设计 (11)

2.3.5时钟电路的设计 (13)

3软件设计 (14)

3.1系统软件设计说明 (14)

3.2 LED的编程思想 (14)

3.3程序调试 (14)

3.4程序流程图 (15)

4课程设计体会 (16)

参考文献 (17)

附1源程序代码 (18)

附2系统原理图 (27)

1．概述

1.1课程设计的目的和意义

课程设计是在学完《单片机原理及接口技术》课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础.

1.2 设计要求

1）能显示“时时－分分”。

2）能设定、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

2．系统总体方案及硬件设计

2.1总体设计方案

本设计使用的是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AT89S52作为本设计的核心元件，利用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，单片机外围接有定时报警系统，定时时间到，扬声器发出报警声，提示预先设定时间电器

的起停时间到，从而控制电器的起停。

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AT89S52单片机。

2.2方案比较

2.2.1 主控模块的选择

方案一:

8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难,况且使用8031还需要另外购买其他的芯片,从而造成成本较高,性价比低。方案二:

89C51芯片内部有ROM,且片内ROM全部采用Flash ROM,它能于3V的超低压工作,与MCS-51系列单片机完全兼容,但是其不具备ISP在线编程技术, 需把程序编写好以后再放到编程器中烧写，才可以进行硬件电路的调试，

倘若程序编写出现问题，调试电路就比较麻烦，而且其芯片内存也只有4KB。方案三:

基于前两种方案的比较,考虑到AT89S52,该芯片内部既有Flash ROM,又与MCS-51兼容,而且ISP在线编程技术适用于AT89S52芯片,这样既降低了成本也无需反复插拔芯片,可避免损坏芯片;而且他的性能稳定且内存达

8KB。

综观上述三种方案的论证与比较,我们采用AT89S52作为主控模块芯片。

2.2.2 显示模块的设计

方案一:

LCD数码管液晶显示,由单片机驱动.它主要用来显示大量数据、文字、图形，能够显示的位数多，显示得清晰多样、美观，但同时液晶显示器的编写程

序复杂，价格昂贵，从而降低了整个系统的性价比，故不采用此种方案。方案二：

点阵显示，是由八行八列的发光二极管集成在一块电路上组成，主要用来显示汉字，同时也能显示数字和少量图象,但它的焊接较麻烦,价格高，鉴于所设计的题目要求它不切实际。所以排除此方案。

方案三：

LED数码管静态显示，电路容易理解且驱动的程序简单，多片七段译码器驱动显示，这不仅增加了成本，还需要占用单片机多个I/O口，也给电路的焊接带来一定的困难，因此不选用这种方案作为显示模块。

方案四：

采用LED数码管动态扫描显示，价格低廉，不仅减少了对I/O口的浪费，而且能够同时驱动多个数码管。其驱动程序容易编写和理解。

经过四种方案的比较，排除了前三种方案之后，最后选择方案四：LED数码管动态扫描显示。

2.2.3 控制按键的选择

方案一:

选取阵列式按键,减少了I/O口的使用,且扫描M×N个按键只需占用M+N个I/O口即可实现，但给编程带来了一定的困难，虽然节省了很多的口线，降低了成本，但在此设计中所用的按键要尽量少，因此排除此方案。方案二:

独立式按键,每个按键实现一个功能,易于控制且编写程序简单,容易理解，虽然会占用一定的单片机I/O口资源,但是题目中要求使用的按键要尽量少。

通过以上两种方案比较，采用方案二。

2.2.4总体方案

经过方案论证与比较，选择AT89S52作为主控，采用独立式按键控制，LED 数码管动态扫描显示。

2.3各功能模块

2.3.1 AT89S52