基于单片机控制的自动打铃器设计 (1)

目录

摘要 (1)

第一章系统设计要求 (2)

第二章硬件总体设计方案 (3)

第三章软件总体设计方案 (10)

第四章课程设计结果分析 (22)

第五章总结 (23)

参考文献 (24)

电子钟设计

摘要：单片机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。时钟，自从它被发明的那天起，就成为了人类的好朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，时钟的应用越来越广范，人们对时间计量的精度要求也越来越高。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友再次焕发青春呢？这就要求我们不断设计出新型的时钟，来不断满足人们的日常生活需要。然而市场上的时钟便宜的比较笨重，简单实用的又比较昂贵。那么，有没有一款既简单实用价格又便宜的时钟呢?

我的毕业设计设想：可不可以利用单片机功能集成化高，价格又便宜的特点设计一款结构既简单，价格又便宜的

单片机电子时钟呢？

基于这种情况,我多方查阅资料，反复论证设计出了这款既简单实用，又价格便宜的——多功能电子时钟

关键词：单片机时钟计时

第一章系统设计要求

1.1 基本功能

（1）能够显示时分秒

（2）能够调整时分秒

1.2 扩展功能

（1）能够任意设置定时时间

（2）定时时间到闹铃能够报警

（3）实现了秒表功能

第二章硬件总体设计方案

本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。

2.1系统功能实现总体设计思路

此设计原理框图如图2-1所示，此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，闹铃电路及显示电路。

图2-1 设计原理框图

2.2各部分功能实现

（1） 单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示

出来。

（2） 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正

常工作。

（3） 为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少

的，键盘用来校正数码管上显示的时间。

（4） 单片机通过控制闹铃电路来完成 定时闹钟的功能。 2.3系统工作原理

设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。

详细电路功能图如图2-2：

图2-2 详细电路功能图

本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。

2.4时钟各功能分析及图解

2.4.1电路各功能图解分析

（1）时钟运行图

仿真开始运行时，或按下key4键时，时钟从12：00：00开始运行，其中key2键对分进行调整，key3对小时进行调整，key6可以让时钟暂停。

时钟运行图如图2-3 所示：

图2-3 时钟运行图

（2）秒表计时图

当按下key1键进入秒表计时状态，key6是秒表暂停键，

可按key4键跳出秒表计时状态。

如图2-4：

图2-4 秒表计时图

（3）闹铃设置图及运行图

当按下key5，开始定时，分别按key2调分，key3调时设置闹铃时间，然后按下key4键恢复时钟运行状态(图2-5)当闹铃设置时间到时，蜂鸣器将发出10秒中蜂鸣声（图

2-6）。

图2-5 闹铃时间设置图

图2-6 闹铃运行图

该数字钟是用一片AT89C51单片机通过编程去驱动8个数码管实现的。通过6个开关控制,从上到下6个开关KEY1-KEY6的功能分别为：KEY1,切换至秒表；KEY2,调节时间,每调一次时加1；KEY3, 调节时间,每调一次分加1；KEY4,从其它状态切换至时钟状态；KEY5,切换至闹钟设置状态,也可以对秒表清零；KEY6,秒表暂停.控制键分别与P1.0~P1.5口连接．其中：

A通过P2口和P3口去控制数码管的显示如图所示P2口接数码管的a——g端，是控制输出编码,P3口接数码管的1——8端,是控制动态扫描输出．

B从P0.0输出一个信号使二极管发光，二极管在设置的闹钟时间到了时候发光，若有乐曲可以去驱动扬声器实现。

2.4.2电路功能使用说明（1）各个控制键的功能：可对时间进行校准调节（只能加１）；按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态，设置闹钟的时间；时加１、分加１键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的；按下秒切换键就可以进入秒表模式，同时秒表也开始计时，按下秒表暂停、复位键就暂停、归零，如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位；清零键可以对闹钟清零。

（2）AT89C51单片机，通过编写程序对数码显示进

行控制。

（3）八个7段数码管显示时钟和秒表信号。

第三章软件总体设计方案

3.1 主程序流程图：

软件程序从开始执行，先通过初始化各个寄存器，经过扫描按键来决定是否设定参数来执行相应功能的程序，进而在数码管上显示。如图3-1：

图3-1 主程序流程图

3.2