基于51单片机的多功能数字时钟系统设计
基于51单片机的多功能数字钟设计
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电子电路设计与方案0 引言在当今社会,时间就是金钱,做任何事情都需要对时间进行掌控和衡量。
因此,一款多功能数字钟对于所有人而言都是必不可少的。
随着科技的进步与发展,基于单片机设计的多功能数字钟已经十分流行,因其成本低、功能多、资源丰富等优点,深受人们喜爱[1]。
为了使人们的生活更加方便,本文基于STC89C52单片机设计了一款多功能数字钟,并在Keil环境中采用C语言开发了相应的控制程序,能实现钟表的所有基本功能以及一些附加功能。
1 总体方案设计本文设计的多功能数字钟的总体方案结构如图1所示,主要包括9个模块:主控模块、显示模块、时钟模块、数据存储模块、电源模块、语音模块、网络模块、按键模块和蜂鸣器模块,并能实现以下功能:(1)设置时间功能,可正常显示时、分、秒。
(2)定时功能和闹钟功能。
(3)秒表功能和倒计时功能。
(4)语音报时功能。
(5)接入电子日历功能,即能显示年、月、日。
(6)能够接入网络并自己校准显示某地时间。
图1 数字钟总体方案结构在主控模块的控制下,电源模块实现对整个系统的供电,显示模块实现年、月、日、时、分、秒的显示,数据存储模块用于存储各种设置数据等,按键模块、时钟模块、网络模块实现时间调整、万年历、闹钟设置、秒表设置与倒计时、网络校时等功能,语音模块、蜂鸣器模块实现语音报时、闹钟等功能。
2 硬件电路设计■2�1 主控制器电路设计主控制器选用的单片机型号为STC89C52。
STC89C52单片机具有成本低、功能强、资源丰富等优点,适合作为数字钟的主控制器。
若选用比STC89C52单片机更高端的单片机,不仅成本会有所提高,还会造成一定程度上的资源浪费。
■2�2 电源电路设计采用5V直流电源为整个系统供电,采用纽扣电池为时钟模块DS1302芯片稳定供电,确保主电源关闭后时钟的正常运行。
语音芯片ISD4004需要3�3V电源,通过AMS1117-3�3芯片搭建电路,可以提供稳定的3�3V电源。
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).
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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一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)1.1 设计课题设计任务 (4)1.2 设计课题的功能要求说明 (4)1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)二、设计课题的硬件系统的设计 (5)2.1硬件系统各模块功能简要介绍 (5)2.1.1 AT89C52简介 (5)2.1.2 按键电路 (6)三、设计课题的软件系统的设计 (6)3.1 使用单片机资源的情况 (6)3.2 软件系统个模块功能简要介绍 (7)3.3 软件系统程序流程框图 (7)3.4 软件系统程序清单 (7)四、设计课题的设计结论、仿真结果、误差分析 (9)4.1 设计结论及使用说明 (9)4.2 仿真结果 (10)结束语 (12)参考文献 (12)附录 (13)附录A:程序清单 (13)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。
基于51单片机的多功能电子钟设计
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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。
基于51单片机的简易数字钟系统设计
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简易数字钟系统设计完成一个简易数字时钟系统设计。
要求:用3个独立按键调整时间。
一个按键控制启动运行。
在调整结束后按运行键后开始运行。
1,开机时,显示00:00:00时间从零开始调整。
2,P10控制秒的调整,每按一次加1s。
3,p11控制分的调整,每按一次加1min。
4,p12控制时的调整,每按一次加1h。
5,p13控制运行和停止。
程序:#include<reg52.h>sbit key1=P3^4;sbit key2=P3^5;sbit key3=P3^6;sbit key4=P3^7;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar shi,ge,aa,num,num1,num2,tt;uint n;uchar q1,q2,b1,b2;sbit dula=P2^6;sbit wela=P2^7;void keyscan();void delay(uint);void display();uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void keyscan(){if(key1==0){ num2++;if(num2==24)num2=0;while(!key1);if(key2==0){num1++;if(num1==60)num1=0;while(!key2);}if(key3==0){num++;if(num==60)num=0;while(!key3);}if(key4==0){ TR0=~TR0;while(!key4);}}void main(){TMOD=0x00;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;while(1){ k eyscan();display();}}void time0()interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;tt++;if(tt==100){ tt=0;num++;if(num==60){ num=0;num1++;if(num1==60){ num1=0;num2++;if(num2==24)num2=0;}}}}void display(){q1=num2/10;q2=num2%10;b1=num1/10;b2=num1%10;shi=num/10;ge=num%10;wela=1;P0=0xfe;wela=0;P0=0xff;P0=table[q1]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xfd; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[q2]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xfb; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[b1]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xf7; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[b2]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xef; wela=0;P0=0xff; dula=1;P0=table[shi]; dula=0; delay(1);wela=1;P0=0xdf;P0=0xff;dula=1;P0=table[ge];dula=0;delay(1);}void delay(uint x){uint i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--); }。
(完整版)基于51单片机的数字钟毕业论文
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西安邮电学院毕 业 设 计(论 文)题 目: 基于51单片机的数字钟设计院 (系):专 业:班 级:学生姓名:导师姓名: 职称:基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
基于51单片机的数字电子时钟设计
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课程设计任务书摘要数字钟因其小巧,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。
单片机为基础上设计出来的数字时钟数字钟,在日常生活中最常见,应用也最广泛。
本次课程设计的时钟就是以STC89C52单片机为核心,配备LED显示模块、时钟模块、等功能模块的数字电子钟。
采用24小时制方式显示时间。
文章主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理模块、时钟模块,显示模块等几部分。
时钟电路采用DS1302芯片,并选用LED显示器。
软件方面用keil C语言来实现。
软硬件配合,达到电子时钟精准的显示。
关键字:单片机,时钟模块,精准目录1绪论 (2)1.1设计概述 (2)1.2技术简述 (2)1.3本课题的背景 (3)1.4本课题的意义 (3)2系统设计 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计功能及要求 (4)2.3设计思路 (4)2.4硬件方案 (4)2.4.1时钟芯片的选择 (5)2.4.2显示屏的选择 (5)2.4.3单片机的选择 (5)2.5软件方案 (5)2.6整体方案 (6)2.7元器件清单 (6)3硬件设计 (7)3.1单片机最小系统 (7)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位电路 (8)3.2时钟电路 (8)3.3电源电路 (9)3.4系统整体电路 (9)3.5系统仿真 (10)3.6硬件制作 (10)4软件设计 (11)4.1程序设计步骤 (11)4.2系统主程序 (11)4.3时钟模块子程序 (12)4.4显示模块子程序 (12)4.5主程序 (13)5联机调试 (14)6总结 (15)7参考文献 (16)1绪论1.1设计概述在单片机技术日趋成熟的今天,其灵活的硬件电路和软件程序的设计,使单片机得到广泛的应用,从小的电子产品,到大的工业控制,单片机都起到了举足轻重的作用。
数字电子时钟是基于单片机和DS1302时钟芯片的一种计时工具。
(完整word版)基于51单片机多功能电子时钟报告
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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51单片机的简易电子钟设计
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基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确,电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机,旨在实现一个简易的电子钟,可以显示当前的时间,并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。
二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。
1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。
以1秒为一个时间单位,每当定时器0中断发生,就将时间加1,并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。
同时,根据用户按键的操作,可以调整时间的设定。
2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏,通过51单片机的IO口与LCD连接。
可以显示当前时间和设置的闹钟时间。
初次上电或者重置后,LCD显示时间为00:00:00,通过定时器中断和键盘操作,实现时间的更新和设定闹钟功能。
3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上,用于用户进行时间的调整和设置闹钟。
通过查询键盘的按键状态,根据按键的不同操作,实现时间的调整和闹钟设定功能。
4.中断模块中断模块采用定时器0的中断,用于1秒的定时更新时间。
同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。
三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。
2.设置定时器,每1秒产生一次中断。
3.初始化LCD显示屏,显示初始时间00:00:00。
4.查询键盘状态,判断是否有按键按下。
5.如果按键被按下,根据不同按键的功能进行相应的操作:-功能键:设置、调整、确认。
-数字键:根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。
6.根据定时器的中断,更新时间的显示。
7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同,如果相同,则触发闹钟,进行提示。
8.循环执行步骤4-7,实现连续的时间显示和按键操作。
四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间,并且实现时间的调整和闹钟设定功能。
但是由于硬件资源有限,只能实现基本的功能,不能进行其他高级功能的扩展,例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)
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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51单片机的数字时钟设计
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一设计要求及方案证 (1)二系统基本方案选择和论证 (2)2.1单片机芯片的选择方案和论证 (2)2.2显示模块选择方案和论证 (3)2.3时钟芯片的选择方案和论证 (4)三系统的硬件设计和实现 (5)3.1电路设计框图 (5)3・2主要单元电路的设计 (5)3.2. 1晶体振荡电路 (5)3. 2.2分频器电路 (6)3. 2.3时间计数器电路 (6)3. 2.4内部时钟电路 (6)3. 2. 5复位电路 (7)3. 2.6按键部分 (8)3. 2.7声光报警电路 (8)四、电路原理分析 (9)4・1显示原理 (9)4.2键盘及读数原理 (9)4.3连击功能的实现 (9)五、程序设计思想和相关指令介绍 (9)5.1数据和代码转换 (9)5・2计时功能的实现和中断服务程序 (10)5.3时间控制功能和比较指令...................................10六、系统的软件设计................................................106.1主程序部分 (11)6.2计时显示中断子程序部分 (13)6. 3调时功能流程图 (14)6. 4程序.....................................................15七设计心得........................................................24一设计要求及方案证设计制作和调试一个由8051MCU单片机组成的数字时钟系统。
通过这个过程学习熟悉键盘控制和七段数码管得使用,掌握 51系列单片机控制和测试的方法。
设计以89S51单片机为核心,以 LED为显示方式的万年历时钟显示,完成基本要求。
1)数码管显示:年月日时分秒。
2)键盘输入修改时间、日期设置。
系统基本方案选择和论证2. 1单片机芯片的选择方案和论证方案采用89C51芯片作为硬件核心,其内部采用Flash ROM,具有 4KB ROM存储空间,能于3V的超低压工作,但运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术,烧入程序时需要专门的C编程器(当前可用的实验烧写开发板只支持具有 ISP在线编程功能的AT89S**系列的芯片),当在对电路进行调试时,更显麻烦,并且增加了造价,采用89S51芯片作为主控模块,AT89S51是MCS-51系列单片机目前运用较多的一种芯片,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且具备ISP在线编程技术,方便对电路进行调试•但由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述
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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。
基于51单片机设计的多功能数字时钟毕业设计
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基于51单片机多功能数字时钟1系统设计1.1设计要求设计制作一个24小时制多功能数字钟。
1.1.1主要性能指标1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。
1.1.2创意部分要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换,切换两种显示模式。
1.2总体设计方案1.2.1概述及设计思路该设计方案是以MC51单片机为核心,采用LCD液晶屏幕显示系统,温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块,所构建的数字时钟系统,能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天)。
1.2.2方案论证(1)时钟模块【方案一】采用单片机内置定时/计数器。
它的处理过程主要是先设定单片机内部定时/计数器的工作方式,对机器周期计数确定基准时间,然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒,秒计60次形成分,分计60次形成小时。
依此类推,获取日期也是采用相同的方法。
该方案在具体实现过程中,计时存在较大的误差。
如果晶振受到其他外界信号干扰,或者基准时间计算不准确,都会导致时间显示错误。
【方案二】采用555多谐振荡器。
由555定时器组成一个多谐振荡器,产生周期为100HZ的脉冲,然后经过两个74LS160组成的分频器得到1HZ的秒脉冲。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用成品晶振构成振荡器电路。
计时精度取决于振荡器的频率,振荡器频率越高计时精度越高。
【方案三】采用DS1302时钟芯片。
DS1302是一种高性能、超低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。
实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。
芯片内部集成备用电源,当外围电路电路有电源供应的时候,备用电源充电储能。
当外围电路掉电时,DS1302芯片工作在休眠状态,以备用电源供电。
当外围电路再次供电,即可唤醒休眠进入正常工作状态,显示时间无任何异常。
基于51单片机的数字钟设计报告
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数字钟项目硬件总体设计说明书编制单位:侏罗纪工作室作者发布日期:2011-1-22审核人:批准人:目录1.引言 (1)1.1.编写目的: (1)1.2.背景 (1)1.3.定义 (2)1.4.参考资料 (2)2.总体设计 (3)2.1开发与运行环境 (3)2.2硬件功能描述 (3)2.3硬件结构 (3)3.硬件模块设计 (4)3.1.描述 (4)3.1.1.AT89C51单片机简介 (4)3.1.2. 键盘电路的设计 (5)3.1.3. 段码驱动电路 (5)3.1.4. 显示器的选择 (7)3.1.5. 蜂鸣器驱动电路 (8)3.2.功能 (8)4.嵌入式软件设计 (9)4.1.流程逻辑 (9)4.2.算法 (10)4.2.1. 中断定时器的设置 (26)4.2.2. 闹钟子函数 (27)4.2.1. 计时函数 (28)4.2.2. 键盘扫描函数 (29)4.2.3. 时间和闹钟的设置 (30)5.经验总结 (31)6.附录 (37)1.引言1.1.编写目的: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,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。
时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。
但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。
而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。
数字钟是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,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原先的报时功能,诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烤箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。
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单片机的电子钟设计

摘要摘要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。
本系统利用单片机实现其具有计时,校时等功能的数字时钟,是以单片机STC89C52 为核心元件同时采用数码管同时显示“时,分,秒,星期,年,月,日”的现代计时装置。
显示极具人性化,另外具有校时功能,闹钟功能和节电保护功能。
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,如在电路板上预留有电源输出,温度传感插座等插座,便于功能扩展。
关键词:STC89C52 单片机 DS12887ABSTRACTABSTRACTMulti-functional digital clock was very common by the MCU as the core controller of the digital clock, the clock signal timing function, time data is output by the microcontroller, the display. Through the keyboard can be school, timing and other functions. This system uses the MCU with the timing, school functions such as digital clock is The microcontroller STC89C52 as the core component at the same time Led also shows "hours, minutes, seconds, week, year, month, day" timing device. Show a very humane, the other school functions, alarm clock function and the power saver function. MCU digital clock with programming flexibility, easy expansion of the function, etc., power output, temperature sensor socket outlet onthe circuit board is reserved for easy extensionsKeyword: STC89C52 MCU DS12887目录i目录第一章绪论 (1)1.1单片机(S INGLE C HIP M ICROSOFTCOMPUTER,)简介 (1)1.2单片机的发展历程 (1)1.2.151单片机的概况 (4)1.2.2单片机的应用及前景 (5)1.3电子钟 (5)1.3.1电子钟简介 (5)1.3.2电子钟的应用及发展 (6)第二章各个模块的特性及结构 (7)2.18051单片机模块 (7)2.2LED显示模块 (8)2.2.1LED数码管的原理 (8)2.2.2LED数码管驱动方式 (10)2.3电子钟的实现框图 (11)第三章硬件电路设计 (13)3.1复位电路 (13)3.2按键电路 (14)3.3时钟电路 (14)3.4显示控制电路 (15)3.5数码管显示电路 (15)3.6电源电路设计 (16)3.7时钟芯片模块 (16)3.8综合电路的实现 (16)3.9本章小结 (17)第四章系统软件的设计 (19)4.1调时功能 (19)4.2显示功能 (20)ii 目录4.3程序设计 (20)第五章电路仿真 (35)5.1P ROTEUS软件简介 (35)5.1.1Proteus的功能模块 (35)5.1.2Proteus的贡献 (37)5.2电路仿真设计 (38)第六章工作的总结与未来工作的展望 (41)6.1工作总结 (41)6.2未来展望 (41)致谢................................................................................................错误!未定义书签。
基于51单片机的多功能数字电子钟的设计

目录1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (2)2 AT89S51单片机简介 (3)3 硬件系统设计 (4)3.1系统框架设计 (4)3.2模块设计 (5)3.2.1单片机系统电路 (5)3.2.2复位电路 (6)3.2.3晶振电路 (7)3.2.4数码管显示驱动电路 (7)3.2.5定时报时电路设计 (9)3.2.6按钮设置电路 (10)4 软件系统设计 (11)4.1主程序流程图 (11)4.2系统设计的源程序 (12)总结 (20)参考文献 (21)1 绪论1.1电子时钟的研究背景20世纪末,电子技术得到了极速的发展,毫无疑问,在其推动下,现代电子产品以及各种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域,这有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度以及综合科技水平的提高,但产品更新换代的频率也越来越快。
随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈,人们对数字钟的要求也越来越高,传统的时钟已不能满足人们的需求。
多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化,许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能。
同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。
多功能电子时钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度检测的功能。
温度是一种最基本的环境参数。
在各个行业生产及日常生活中,对温度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。
目前,典型的温度检测控制系统由模拟式温度传感器、A/D转换电路和各种单片机组成。
由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必须经过A/D转换环节转换为数字信号后才能与单片机等微处理器接口进行读写的操作,所以硬件电路会比较复杂,成本较高。
而以DS18B20为代表的新型单线总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,这类传感器可以直接输出数字量,同时与单片机接口电路结构非常简单,可以广泛用于距离远、节点分布多的场合,具有较强推广应用价值。
基于51单片机设计的多功能数字时钟
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基于51单片机多功能数字时钟姓名:刘波学号:1系统设计1.1设计要求设计制作一个24小时制多功能数字钟。
1.1.1主要性能指标1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。
1.1.2创意部分要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换,切换两种显示模式。
1.2总体设计方案1.2.1概述及设计思路该设计方案是以MC51单片机为核心,采用LCD液晶屏幕显示系统,温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块,所构建的数字时钟系统,能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天)。
1.2.2方案论证(1)时钟模块【方案一】采用单片机内置定时/计数器。
它的处理过程主要是先设定单片机内部定时/计数器的工作方式,对机器周期计数确定基准时间,然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒,秒计60次形成分,分计60次形成小时。
依此类推,获取日期也是采用相同的方法。
该方案在具体实现过程中,计时存在较大的误差。
如果晶振受到其他外界信号干扰,或者基准时间计算不准确,都会导致时间显示错误。
【方案二】采用555多谐振荡器。
由555定时器组成一个多谐振荡器,产生周期为100HZ的脉冲,然后经过两个74LS160组成的分频器得到1HZ的秒脉冲。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用成品晶振构成振荡器电路。
计时精度取决于振荡器的频率,振荡器频率越高计时精度越高。
【方案三】采用DS1302时钟芯片。
DS1302是一种高性能、超低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。
实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。
芯片内部集成备用电源,当外围电路电路有电源供应的时候,备用电源充电储能。
当外围电路掉电时,DS1302芯片工作在休眠状态,以备用电源供电。
基于51单片机的数字钟设计-毕业设计论文(可编辑)
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武汉大学电子信息学院电子系统综合设计课程论文基于51单片机的数字钟设计目录1 作品的背景与意义 12 功能指标设计 13 作品方案设计 13.1总体方案的选择 13.1.1方案一:基于单片机的数字钟设计 23.1.1方案二:基于数电实验的数字钟设计 33.1.2两种方案的比较................................................................... . (3)3.2控制方案比较 33.3显示方案比较 33.4单片机理论知识介绍 43.4.1单片机型号................................................................... . (5)3.4.2硬件电路平台................................................................... (6)3.4.3内部时钟电路................................................................... .. (7)3.4.4复位电路................................................................... .. (7)3.4.5按键部分................................................................... . (8)4 硬件设计94.1显示模块电路图95 软件设计115.1主程序流程图115.2中断服务以及显示 126 系统测试136.1测试环境136.2测试步骤136.2.1硬件测试6.2.2软件测试1.连接单片机和计算机串接................................................................... ................13 6.2.3实施过程................................................................... ..................................................................... . (14)6.3测试结果187 实验总结 (18)7.1代码编写过程中出现问题................................................................... . (18)7.2整个实验过程的体会................................................................... (19)7.3实验误差分析。
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一、概述、设计思路该设计方案是以MC51单片机为核心,采用LCD液晶屏幕显示系统,辅以闹钟模块,温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块,所构建的数字时钟系统,能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天),对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示,调时,及闹钟时间设置。
本系统设计大部分功能有软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性也得大大提高。
二、系统组成与工作原理1、工作原理:本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。
单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理,从而把数据传输到显示模块,实现温度、日历和闹铃的显示。
以LCD液晶显示器为显示模块,把单片机传来的的数据显示出来,并且显示多样化,在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
2、总是设计框架图:图二:系统总体电路图三、单元电路的设计与分析整个电子时钟系统电路可分为六大部分:中央处理单元(CPU)、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。
1、MCS-51单片机89S51各引脚功能介绍:VCC:89S51 电源正端输入,接+5V。
VSS:电源地端。
XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。
A T89S51RESET:89S51的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp:"EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。
因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。
此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。
ALE/PROG:端口3的管脚设置:P3.0:RXD,串行通信输入。
P3.1:TXD,串行通信输出。
P3.2:INT0,外部中断0输入。
P3.3:INT1,外部中断1输入。
P3.4:T0,计时计数器0输入。
P3.5:T1,计时计数器1输入。
P3.6:WR:外部数据存储器的写入信号。
P3.7:RD,外部数据存储器的读取信号。
2、复位电路MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。
复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连,斯密特触发器用来抑制噪声,在每个机器周期的S5P2,斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
上电复位:上电复位电路是—种简单的复位电路,只要在RST复位引脚接一个电容到VCC,接一个电阻到地就可以了。
上电复位是指在给系统上电时,复位电路通过电容加到RST 复位引脚一个短暂的高电平信号,这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落,所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。
为了保证系统安全可靠的复位,RST 引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。
电路图如下:上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
3、时钟电路时钟是单片机的心脏,单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准,有条不紊的一拍一拍地工作。
因此,时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式:一种是内部时钟方式,另一种为外部时钟方式。
本文用的是内部时钟方式。
电路图如下:MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。
4、显示电路采用LCD显示,LCD显示具有丰富多样性,灵活性,电路简单、易于控制而且功耗小,对于信息量多的系统,是比较适合的,LCD液晶显示模块采用LCD1602型号,具有很低的功耗,正常工作室电流仅 2.0mA/5.0V。
通过编程实现总动关闭屏幕能够更有效地降低功耗。
LCD1602分两行显示,每行可现实多达16个字符,其内部的字符发生器已经存储了160个不同的点阵字符图形,通过内部指令可实现对其显示多样的控制。
5、按键电路按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。
按键闭合过程在相应的I/O 端口形成一个负脉冲。
闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定,这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态,称为抖动。
抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关,一般在5-10ms之间。
为了避免CPU多次处理按键的一次闭合,应采用措施消除抖动。
本文采用的是独立式按键,直接用I/O口线构成单个按键电路,每个按键占用一条I/O口线,每个按键的工作状态不会产生互相影响。
电路图如下:P1.0口表示功能移位键,按键选择要调整的时十位、时个位、分十位或分个位。
P1.1口表示数字“+“键,按一下则对应的数字加1。
P1.2口表示数字“-”键,按一下则对应的数字减1。
P1.3口表示时间表的切换,程序默认为日常时间表,当按下该开关,使输入为低电平时,表示当前执行的是考试时间表,并有绿发光二极管显示。
再按键,使键抬起,输入维高电平时,表示当前执行的是日常作息时间表,用红发光二级管显示。
6、温度采集部分此部分选用DS18B20 传感器,主要由四部分组成:64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。
有三个管脚:DQ 为数字信号输入/输出端;GND 为电源地;VDD 为外接供电电源输入端。
电源有两种接法:1)远端因入;2)寄生电源方式。
它是支持“一线总线”接口的温度传感器,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C 范围内,可编程为9 位—12 位A/D 转换精度,工作电压在3V—5V 之间。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
###软件设计:#include <REG51.H>#include <intrins.h>//#include "LCD1602.h"//#include "DS1302.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit DS1302_CLK = P1^7; //实时时钟时钟线引脚sbit DS1302_IO = P1^6; //实时时钟数据线引脚sbit DS1302_RST = P1^5; //实时时钟复位线引脚sbit wireless_1 = P3^0;sbit wireless_2 = P3^1;sbit wireless_3 = P3^2;sbit wireless_4 = P3^3;sbit ACC0 = ACC^0;sbit ACC7 = ACC^7;char hide_sec,hide_min,hide_hour,hide_day,hide_week,hide_month,hide_year; //秒,分,时到日,月,年位闪的计数sbit Set = P2^0; //模式切换键sbit Up = P2^1; //加法按钮sbit Down = P2^2; //减法按钮sbit out = P2^3; //立刻跳出调整模式按钮sbit DQ = P1^0; //温度传送数据IO口char done,count,temp,flag,up_flag,down_flag;uchar temp_value; //温度值uchar TempBuffer[5],week_value[2];void show_time(); //液晶显示程序/***********1602液晶显示部分子程序****************///Port Definitions**********************************************************sbit LcdRs = P2^5;sbit LcdRw = P2^6;sbit LcdEn = P2^7;sfr DBPort = 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口//内部等待函数************************************************************************** unsigned char LCD_Wait(void){LcdRs=0;LcdRw=1; _nop_();LcdEn=1; _nop_();LcdEn=0;return DBPort;}//向LCD写入命令或数据************************************************************#define LCD_COMMAND 0 // Command#define LCD_DATA 1 // Data#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏#define LCD_HOMING 0x02 // 光标返回原点void LCD_Write(bit style, unsigned char input){LcdEn=0;LcdRs=style;LcdRw=0; _nop_();DBPort=input; _nop_();//注意顺序LcdEn=1; _nop_();//注意顺序LcdEn=0; _nop_();LCD_Wait();}//设置显示模式************************************************************ #define LCD_SHOW 0x04 //显示开#define LCD_HIDE 0x00 //显示关#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动#define LCD_NO_FLASH 0x00 //光标不闪动void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode){LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode);}//设置输入模式************************************************************ #define LCD_AC_UP 0x02#define LCD_AC_DOWN 0x00 // default#define LCD_MOVE 0x01 // 画面可平移#define LCD_NO_MOVE 0x00 //defaultvoid LCD_SetInput(unsigned char InputMode){LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode);}//初始化LCD************************************************************ void LCD_Initial(){LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位数据端口,2行显示,5*7点阵LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //开启显示, 无光标LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC递增, 画面不动}//液晶字符输入的位置************************void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y){if(y==0)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);if(y==1)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));}//将字符输出到液晶显示void Print(unsigned char *str){while(*str!='\0'){LCD_Write(LCD_DATA,*str);str++;}}/***********DS1302时钟部分子程序******************/typedef struct __SYSTEMTIME__{unsigned char Second;unsigned char Minute;unsigned char Hour;unsigned char Week;unsigned char Day;unsigned char Month;unsigned char Year;unsigned char DateString[11];unsigned char TimeString[9];}SYSTEMTIME; //定义的时间类型SYSTEMTIME CurrentTime;#define AM(X) X#define PM(X) (X+12) // 转成24小时制#define DS1302_SECOND 0x80 //时钟芯片的寄存器位置,存放时间#define DS1302_MINUTE 0x82#define DS1302_HOUR 0x84#define DS1302_WEEK 0x8A#define DS1302_DAY 0x86#define DS1302_MONTH 0x88#define DS1302_YEAR 0x8Cvoid DS1302InputByte(unsigned char d) //实时时钟写入一字节(内部函数) {unsigned char i;ACC = d;for(i=8; i>0; i--){DS1302_IO = ACC0; //相当于汇编中的RRCDS1302_CLK = 1;DS1302_CLK = 0;ACC = ACC >> 1;}}unsigned char DS1302OutputByte(void) //实时时钟读取一字节(内部函数){unsigned char i;for(i=8; i>0; i--){ACC = ACC >>1; //相当于汇编中的RRCACC7 = DS1302_IO;DS1302_CLK = 1;DS1302_CLK = 0;}return(ACC);}void Write1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa) //ucAddr: DS1302地址, ucData: 要写的数据{DS1302_RST = 0; // Write1302(0x8e,0x00);DS1302_CLK = 0;DS1302_RST = 1;DS1302InputByte(ucAddr); // 地址,命令DS1302InputByte(ucDa); // 写1Byte数据DS1302_CLK = 1;DS1302_RST = 0;}unsigned char Read1302(unsigned char ucAddr) //读取DS1302某地址的数据{unsigned char ucData;DS1302_RST = 0;DS1302_CLK = 0;DS1302_RST = 1;DS1302InputByte(ucAddr|0x01); // 地址,命令ucData = DS1302OutputByte(); // 读1Byte数据DS1302_CLK = 1;DS1302_RST = 0;return(ucData);}void DS1302_GetTime(SYSTEMTIME *Time) //获取时钟芯片的时钟数据到自定义的结构型数组{unsigned char ReadValue;ReadValue = Read1302(DS1302_SECOND);Time->Second = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //高三位取出读出乘⑩ReadValue = Read1302(DS1302_MINUTE);Time->Minute = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_HOUR);Time->Hour = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_DAY);Time->Day = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_WEEK);Time->Week = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_MONTH);Time->Month = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_YEAR);Time->Year = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);}void DateToStr(SYSTEMTIME *Time) //将时间年,月,日,星期数据转换成液晶显示字符串,放到数组里DateString[]{ if(hide_year<2) //这里的if,else语句都是判断位闪烁,<2显示数据,>2就不显示,输出字符串为2007/07/22{Time->DateString[0] = '2';Time->DateString[1] = '0';Time->DateString[2] = Time->Year/10 + '0';Time->DateString[3] = Time->Year%10 + '0';}else{Time->DateString[0] = ' ';Time->DateString[1] = ' ';Time->DateString[2] = ' ';Time->DateString[3] = ' ';}Time->DateString[4] = '/';if(hide_month<2){Time->DateString[5] = Time->Month/10 + '0';Time->DateString[6] = Time->Month%10 + '0';}else{Time->DateString[5] = ' ';Time->DateString[6] = ' ';}Time->DateString[7] = '/';if(hide_day<2){Time->DateString[8] = Time->Day/10 + '0';Time->DateString[9] = Time->Day%10 + '0';}else{Time->DateString[8] = ' ';Time->DateString[9] = ' ';}if(hide_week<2){week_value[0] = Time->Week%10 + '0'; //星期的数据另外放到week_value[]数组里,跟年,月,日的分开存放,因为等一下要在最后显示}else{week_value[0] = ' ';}week_value[1] = '\0';Time->DateString[10] = '\0'; //字符串末尾加'\0' ,判断结束字符}void TimeToStr(SYSTEMTIME *Time) //将时,分,秒数据转换成液晶显示字符放到数组TimeString[];{ if(hide_hour<2){Time->TimeString[0] = Time->Hour/10 + '0';Time->TimeString[1] = Time->Hour%10 + '0';}else{Time->TimeString[0] = ' ';Time->TimeString[1] = ' ';}Time->TimeString[2] = ':';if(hide_min<2){Time->TimeString[3] = Time->Minute/10 + '0';Time->TimeString[4] = Time->Minute%10 + '0';}else{Time->TimeString[3] = ' ';Time->TimeString[4] = ' '; }Time->TimeString[5] = ':';if(hide_sec<2){Time->TimeString[6] = Time->Second/10 + '0';Time->TimeString[7] = Time->Second%10 + '0';}else{Time->TimeString[6] = ' ';Time->TimeString[7] = ' ';}Time->DateString[8] = '\0';}void Initial_DS1302(void) //时钟芯片初始化{ unsigned char Second=Read1302(DS1302_SECOND);if(Second&0x80) //判断时钟芯片是否关闭{Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x8c,0x07); //以下写入初始化时间日期:07/07/25.星期: 3. 时间: 23:59:55 Write1302(0x88,0x07);Write1302(0x86,0x25);Write1302(0x8a,0x07);Write1302(0x84,0x23);Write1302(0x82,0x59);Write1302(0x80,0x55);Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入}}/***********ds18b20子程序*************************//***********ds18b20延迟子函数(晶振12MHz )*******/void delay_18B20(unsigned int i){while(i--);}/**********ds18b20初始化函数**********************/void Init_DS18B20(void){unsigned char x=0;DQ = 1; //DQ复位delay_18B20(8); //稍做延时DQ = 0; //单片机将DQ拉低delay_18B20(80); //精确延时大于480usDQ = 1; //拉高总线delay_18B20(14);x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay_18B20(20);} /***********ds18b20读一个字节**************/unsigned char ReadOneChar(void){uchar i=0;uchar dat = 0;for (i=8;i>0;i--){DQ = 0; // 给脉冲信号dat>>=1;DQ = 1; // 给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;delay_18B20(4);}return(dat);}/*************ds18b20写一个字节****************/void WriteOneChar(uchar dat){unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i--){DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay_18B20(5);DQ = 1;dat>>=1;}}/**************读取ds18b20当前温度************/void ReadTemp(void){unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned char t=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换delay_18B20(100); // this message is wery importantInit_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等(共可读9个寄存器)前两个就是温度delay_18B20(100);a=ReadOneChar(); //读取温度值低位b=ReadOneChar(); //读取温度值高位temp_value=b<<4;temp_value+=(a&0xf0)>>4;}void temp_to_str() //温度数据转换成液晶字符显示{TempBuffer[0]=temp_value/10+'0'; //十位TempBuffer[1]=temp_value%10+'0'; //个位TempBuffer[2]=0xdf; //温度符号TempBuffer[3]='C';TempBuffer[4]='\0';}void Delay1ms(unsigned int count){unsigned int i,j;for(i=0;i<count;i++)for(j=0;j<120;j++);}/*延时子程序*/void mdelay(uint delay){ uint i;for(;delay>0;delay--){for(i=0;i<62;i++) //1ms延时.{;}}}void outkey() //跳出调整模式,返回默认显示{ uchar Second;if(out==0||wireless_1==1){ mdelay(8);count=0;hide_sec=0,hide_min=0,hide_hour=0,hide_day=0,hide_week=0,hide_month=0,hide_year=0;Second=Read1302(DS1302_SECOND);Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x80,Second&0x7f);Write1302(0x8E,0x80); //禁止写入done=0;while(out==0);while(wireless_1==1);}}void Upkey()//升序按键{Up=1;if(Up==0||wireless_2==1){mdelay(8);switch(count){case 1:temp=Read1302(DS1302_SECOND); //读取秒数temp=temp+1; //秒数加1up_flag=1; //数据调整后更新标志if((temp&0x7f)>0x59) //超过59秒,清零temp=0;break;case 2:temp=Read1302(DS1302_MINUTE); //读取分数temp=temp+1; //分数加1up_flag=1;if(temp>0x59) //超过59分,清零temp=0;break;case 3:temp=Read1302(DS1302_HOUR); //读取小时数temp=temp+1; //小时数加1up_flag=1;if(temp>0x23) //超过23小时,清零temp=0;break;case 4:temp=Read1302(DS1302_WEEK); //读取星期数temp=temp+1; //星期数加1up_flag=1;if(temp>0x7)temp=1;break;case 5:temp=Read1302(DS1302_DAY); //读取日数temp=temp+1; //日数加1up_flag=1;if(temp>0x31)temp=1;break;case 6:temp=Read1302(DS1302_MONTH); //读取月数temp=temp+1; //月数加1up_flag=1;if(temp>0x12)temp=1;break;case 7:temp=Read1302(DS1302_YEAR); //读取年数temp=temp+1; //年数加1up_flag=1;if(temp>0x85)temp=0;break;default:break;}while(Up==0);while(wireless_2==1);}}void Downkey()//降序按键{Down=1;if(Down==0||wireless_3==1){mdelay(8);switch(count){case 1:temp=Read1302(DS1302_SECOND); //读取秒数temp=temp-1; //秒数减1down_flag=1; //数据调整后更新标志if(temp==0x7f) //小于0秒,返回59秒temp=0x59;break;case 2:temp=Read1302(DS1302_MINUTE); //读取分数temp=temp-1; //分数减1down_flag=1;if(temp==-1)temp=0x59; //小于0秒,返回59秒break;case 3:temp=Read1302(DS1302_HOUR); //读取小时数temp=temp-1; //小时数减1down_flag=1;if(temp==-1)temp=0x23;break;case 4:temp=Read1302(DS1302_WEEK); //读取星期数temp=temp-1; //星期数减1down_flag=1;if(temp==0)temp=0x7;;break;case 5:temp=Read1302(DS1302_DAY); //读取日数temp=temp-1; //日数减1down_flag=1;if(temp==0)temp=31;break;case 6:temp=Read1302(DS1302_MONTH); //读取月数temp=temp-1; //月数减1down_flag=1;if(temp==0)temp=12;break;case 7:temp=Read1302(DS1302_YEAR); //读取年数temp=temp-1; //年数减1down_flag=1;if(temp==-1)temp=0x85;break;default:break;}while(Down==0);while(wireless_3==1);}}void Setkey()//模式选择按键{ Set=1;if(Set==0||wireless_4==1){mdelay(8);count=count+1; //Setkey按一次,count就加1done=1; //进入调整模式while(Set==0);while(wireless_4==1);}}void keydone()//按键功能执行{ uchar Second;if(flag==0) //关闭时钟,停止计时{ Write1302(0x8e,0x00); //写入允许temp=Read1302(0x80);Write1302(0x80,temp|0x80);Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入flag=1;}Setkey(); //扫描模式切换按键switch(count){case 1:do //count=1,调整秒{outkey(); //扫描跳出按钮Upkey(); //扫描加按钮Downkey(); //扫描减按钮if(up_flag==1||down_flag==1) //数据更新,重新写入新的数据{Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x80,temp|0x80); //写入新的秒数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_sec++; //位闪计数if(hide_sec>3)hide_sec=0;show_time(); //液晶显示数据}while(count==2);break;case 2:do //count=2,调整分{hide_sec=0;outkey();Upkey();Downkey();if(temp>0x60)temp=0;if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x82,temp); //写入新的分数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_min++;if(hide_min>3)hide_min=0;show_time();}while(count==3);break;case 3:do //count=3,调整小时{hide_min=0;outkey();Upkey();Downkey();if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x84,temp); //写入新的小时数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_hour++;if(hide_hour>3)hide_hour=0;show_time();}while(count==4);break;case 4:do //count=4,调整星期{hide_hour=0;outkey();Upkey();Downkey();if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x8a,temp); //写入新的星期数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_week++;if(hide_week>3)hide_week=0;show_time();}while(count==5);break;case 5:do //count=5,调整日{hide_week=0;outkey();Upkey();Downkey();if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x86,temp); //写入新的日数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_day++;if(hide_day>3)hide_day=0;show_time();}while(count==6);break;case 6:do //count=6,调整月{hide_day=0;outkey();Upkey();Downkey();if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x88,temp); //写入新的月数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0;}hide_month++;if(hide_month>3)hide_month=0;show_time();}while(count==7);break;case 7:do //count=7,调整年{ hide_month=0;outkey();Upkey();Downkey();if(up_flag==1||down_flag==1){Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x8c,temp); //写入新的年数Write1302(0x8e,0x80); //禁止写入up_flag=0;down_flag=0; }hide_year++;if(hide_year>3)hide_year=0;show_time();}while(count==8);break;case 8: count=0;hide_year=0; //count8, 跳出调整模式,返回默认显示状态Second=Read1302(DS1302_SECOND);Write1302(0x8e,0x00); //写入允许Write1302(0x80,Second&0x7f);Write1302(0x8E,0x80); //禁止写入done=0;break; //count=7,开启中断,标志位置0并退出default:break; }}void show_time() //液晶显示程序{DS1302_GetTime(&CurrentTime); //获取时钟芯片的时间数据TimeToStr(&CurrentTime); //时间数据转换液晶字符DateToStr(&CurrentTime); //日期数据转换液晶字符ReadTemp(); //开启温度采集程序temp_to_str(); //温度数据转换成液晶字符GotoXY(12,1); //液晶字符显示位置Print(TempBuffer); //显示温度GotoXY(0,1);Print(CurrentTime.TimeString); //显示时间GotoXY(0,0);Print(CurrentTime.DateString); //显示日期GotoXY(15,0);Print(week_value); //显示星期GotoXY(11,0);Print("Week"); //在液晶上显示字母weekDelay1ms(400); //扫描延时}main(){ flag=1; //时钟停止标志LCD_Initial(); //液晶初始化Init_DS18B20( ) ; //DS18B20初始化Initial_DS1302(); //时钟芯片初始化up_flag=0;down_flag=0;done=0; //进入默认液晶显示wireless_1=0;wireless_2=0;wireless_3=0;wireless_4=0;while(1){while(done==1)keydone(); //进入调整模式while(done==0){show_time(); //液晶显示数据flag=0;Setkey(); //扫描各功能键}}}四、元器件明细表元器件名称参数备注单片机AT89S51(12MHZ) 1晶体DRYSTAL 12MHZ 1晶体DRYSTAL 32.768MHZ 1 温度测量芯片DS18B20 1 时钟模块DS1302 1存储器模块AT24C02 1 LCD显示模块LCD1602 1 三极管PNP9012 1闹铃------ 1电容47μF 1电容22pF 2电容10μF 1按键BUTTON 7 电阻(上拉电阻) 10K 15电阻1K 15 滑动变阻器47K 2限流电阻0.1K 8排阻RESPACK-8/10K 1 发光二极管(红/绿)---- 10电源接口---- 1开关------- 5五、调试所需的仪器设备基本测试仪器:万用电表、秒表、电源、温度表六、设计的难点和可能出现的问题1、设计难点:(1):温度设计模块的设计,(2):LCD显示模块的设计(3):闹铃设计模块的实现设计(4):单片机个功能模块的综合设计(5):电路总体设计,元器件选择及焊接,调试2、可能出现的问题:(1):温度显示,与实际偏差大(2):LCD显示模块的功能显示不正常(3):闹铃设计与其他时间功能设计冲突(4):软件程序设计功能不完善,系统无法正常运转七、预期达到的性能指标1、预期达到的性能指标:能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天),对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示,调时,及闹钟时间设置。