基于单片机的智能闹钟设计

基于单片机的智能闹钟设计

摘要：本文通过单片机来实现电子打铃系统。基于单片机的智能闹钟设计包括：电源电路，单片机最小系统及扩展LCD显示电路，4*4矩阵键盘电路，打铃系统电路。本设计采用C语言编程，使用模拟软件驱动电路以实现其设计的各项功能。本文主要介绍了在设计过程中智能数字闹钟的软、硬件部分及在设计调试过程中遇到的一些问题以及解决方法。

关键词：单片机；智能数字闹钟；电子打铃系统

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Intelligent alarm clock design based on MCU Abstract：In this paper, through the microcontroller to achieve electronic bell system. Includes a smart alarm clockdesign based on SCM: power supply circuit, MCU minimum system and the expansion of LCD display circuit,4*4 matrix keyboard circuit, bell system circuit. This design uses the C language programming, the use of simulation software with the driving circuit designed to achieve the various functions. This paper mainly introduces the soft,hardware part of intelligent digital alarm clock in the design process and some problems in the design of the process of debugging and solutions. Keywords: Single-Chip Microcomputer; Intelligent digital alarm clock; bell system

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目录

第一章前言 (1)

1.1前言 (1)

1.2需求分析 (2)

1.3指标及技术 (3)

1.4实现功能方法 (3)

第二章硬件设计 (5)

2.189C51内部结构简介 (5)

2.2外部接口设备介绍 (6)

2.2.1矩阵式键盘 (6)

2.2.2 矩阵式键盘的结构与工作原理 (6)

2.2.3 矩阵式键盘的按键识别方法 (7)

2.2.4 液晶显示模块概述 (7)

2.3电路设计 (8)

2.3.1.接口电路 (8)

2.3.2.电源电路 (8)

2.3.3.打铃系统电路 (8)

2.3.4.整个系统电路 (8)

2.4电路图中硬件介绍 (8)

2.4.1 继电器 (8)

2.4.2 MAX232 (9)

2.4.3 DS1302 (9)

第三章软件设计 (12)

3.1.电路原理图的设计步骤 (12)

3.2软件过程设计 (12)

3.2.1程序流程图 (12)

3.2.2 4*4矩阵键盘 (14)

3.2.3 DS1302时钟芯片 (15)

第四章系统的组装与调试 (18)

4.1硬件的组装与调试 (18)

4.1.1 焊接技术的介绍 (18)

4.2软件调试 (18)

4.2.1 使用工具的熟悉 (18)

4.2.2 软件编程 (19)

第五章结论 (20)

参考文献..................................................................... - 21 -

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第一章前言

1.1 前言

21世纪是信息时代，电子技术的飞速发展，令单片机以其体积小，价格低，在工业控制，自动化，家用电器，智能仪器仪表，航空航天，通信，导航，车载功能齐全，性价比高等优点在电子领域日益广泛的应用了起来。电子信息技术的MCU开发已成为许多领域不可或缺的一项技术。其中通信，自动化，机电一体化，电气等相关专业，工程技术人员尤其必须掌握。 SCM应用并不局限于它带来的绝对意义上的实用功能以及巨大的经济效益，更重要的是它从根本上改变了人们对传统的控制系统的设计思路和方法，前者必须是由模拟或数字电路来实现大部分控制功能，不易操作且成本较高，而现在实现了单芯片控制，能够使用仅仅一个芯片就取代了硬件和软件，不仅易操作和节约成本，还提高了系统性能控制技术即微控制技术，它的成立标志着一个新的概念。单片机的众多优点及其鲜明的特点为其广泛普及以及后续的微控制技术将因此日益发展复杂，更加充实，成为今后技术开发领域冉冉升起的一颗新星。

本论文的目的是在理论研究的基础上，通过完成包括微控制器的资源和一个小的系统集成设计和编程功能的应用程序的应用，使我不但能够将在教室学习的理论知识和实际动手能力联系起来，而且还让我对电子电路，电子元器件等这方面书本以外的知识，进一步加深了解，以获得更全面的锻炼和提高。本方案采用软件编程，涉及到设备的使用等布局调试技巧，丰富了自己的设计思维，为我以后能够独立开展今后的一些单片机的应用开发和设计工作打下了基础。

该论文通过采用89C51单片机为基础的智能型数字闹钟应用程序，实现了单芯片微控制器的电子钟系统控制打铃。时间可以设定，保存，修改，并通过软件与32段每一天打铃交流设置。在实际应用中，微控制器是一个单一的多主机系统中，也就是说，只用一个单一芯片上系统的应用程序。目前已经有大量的领域在逐渐使用单片机来做控制系统，如工业控制系统，包括单芯片，自适应控制系统和控制系统，数据采集系统等;用单片机测量，智能电表控制，实现了仪表数字化，智能化，多功能，综合性，灵活的单芯片计算机编程错误校正，线性的过程［1］。

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