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题目1 智能电子钟（LCD 显示）题目2 电子时钟（LCD 显示）题目3 秒表题目4 定时闹钟题目5 音乐倒数计数器题目6 基于数字温度传感器的数字温度计题目7 基于热敏电阻的数字温度计题目8 十字路口交通灯控制题目9 波形发生器设计题目10 电容、电阻参数单片机测试系统的设计题目11 数字频率计题目12 8位竞赛抢答器的设计题目13 单词记忆测试器程序设计题目14 数字电压表设计题目15 可编程作息时间控制器设计题目16 节日彩灯控制器的设计题目17 双机之间的串行通信设计题目18 电子琴设计题目19 数字音乐盒的设计题目20 单片机控制步进电机题目21 单片机控制直流电动机题目1 智能电子钟（LCD 显示） 1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心，制作一个LCD 显示的智能电子钟： (1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。
(2) 闰年自动判别。
(3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。
(4) 时间、月、日交替显示。
(5) 自定任意时刻自动开/关屏。
(6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置） (7) 键盘采用动态扫描方式查询。
所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。
2. 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。
DS1302是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM ，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。
实时时钟/日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年调整的能力。
DS1302时钟芯片的主要功能特性：(1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟可设置为24或12小时格式。
(2) 31B 的8位暂存数据存储RAM 。
(3) 串行I/O 口方式使得引脚数量最少。
(4) DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需3根线。
单双倒计时循环控制器说明书单双倒计时循环控制器说明书一、产品概述\n单双倒计时循环控制器是一种用于定时控制的设备，可广泛应用于工业自动化、家庭电器、交通信号灯等领域。
该控制器具有简单易用、功能强大的特点，能够满足用户对定时控制的各种需求。
二、产品特点\n1. 单双倒计时模式：该控制器支持单倒计时和双倒计时两种模式，用户可根据实际需求选择合适的模式。
\n2. 多种定时方式：支持按小时、分钟和秒进行定时设置，满足不同场景下的精确控制需求。
\n3. 循环功能：可设置循环次数，实现定时任务的自动循环执行。
\n4. 显示屏幕：配备高清液晶显示屏，直观显示当前时间和设置参数，操作简便。
\n5. 多种报警方式：支持声音报警和闪光报警两种方式，确保用户能够及时获得提醒。
三、使用方法\n1. 电源接入：将控制器插头插入电源插座，并确保电源正常供应。
\n2. 模式选择：根据实际需求选择单倒计时或双倒计时模式。
\n3. 定时设置：按照显示屏幕上的指示，使用控制器上的按键进行定时设置。
可根据需要设置循环次数。
\n4. 启动控制器：按下启动按钮，控制器开始倒计时。
在倒计时过程中，可以随时通过按键进行参数调整。
\n5. 定时结束：当倒计时结束后，控制器会自动触发报警，并根据设置的循环次数进行循环执行。
四、注意事项\n1. 请确保电源供应稳定，并避免过高或过低的电压对设备造成损害。
\n2. 在使用过程中，请勿将水或其他液体溅入设备内部，以免引起短路或其他故障。
\n3. 请勿将设备暴露在高温、潮湿或有腐蚀性气体的环境中，以免影响设备正常工作。
\n4. 如需更换电池，请使用与原装电池相同规格的产品，并按照说明书进行正确安装。
五、维护保养\n1. 定期清洁设备表面，避免灰尘和污垢对设备造成影响。
\n2. 如发现设备异常情况，请及时停止使用，并联系售后服务中心进行维修。
六、故障排除\n1. 若设备无法启动，请检查电源是否正常连接，并确保电源供应稳定。
LCD显示电子时钟设计LCD显示电子时钟是一种以液晶显示技术为基础的电子时钟设计。
液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）是指通过操控液晶分子的取向和透光性来显示图像的显示器，具有薄、轻、便携、低功耗、对环境光适应性强等特点，因此被广泛应用于各种电子设备中。
设计一个LCD显示电子时钟的目的是为了制作一个精确显示时间的时钟装置，并且通过液晶显示器来实时显示时间。
具体的设计思路如下：1.显示屏设计：选择一款适用的液晶显示屏，通过与微控制器连接来实时显示时间。
可以选择有背光功能的液晶显示屏，以便在光线较暗的环境中也可以清晰显示。
2.微控制器选择：选择一款适用的微控制器，来控制液晶显示器的驱动和时间的计算。
常用的微控制器有PIC、AVR等，可以根据需求选择性能和功能适配的型号。
3.时钟电路设计：通过时钟电路提供准确的时间信号，并连接到微控制器中，用于计时和更新时间。
时钟电路可以通过晶振或者RTC（实时时钟芯片）实现。
4.按键输入设计：设计一组按键接口，用于调整和设置时间。
通过按键，可以实现时间的调整、闹钟设置、12/24小时制切换等功能。
5.动态电源设计：由于时钟是一个长时间运行的装置，因此需要设计一个适合的动态电源电路，以保证电源的稳定和可靠性。
可以选择使用电池供电，以应对停电等特殊情况。
6.温度补偿设计：由于液晶显示器的性能受环境温度的影响较大，可以采用温度传感器来感知环境温度，并通过微控制器对温度进行补偿，以提高LCD显示器的准确性。
7.其他功能设计：根据实际需求，可以增加其他功能模块，如闹钟、报时、温湿度检测、闪烁灯效果等。
总结起来，设计一个LCD显示电子时钟需要考虑液晶显示屏、微控制器、时钟电路、按键输入、动态电源、温度补偿等方面的因素。
通过合理的设计和电路连接，可以实现一个功能齐全、精确显示时间的电子时钟。
多种Flash倒计时器1.引言Flash倒计时器是一种基于AdobeFlash技术的网页应用，主要用于在网站上显示倒计时功能。
它可以用于各种场合，如促销活动、限时抢购、重要事件倒计时等。
本文将介绍多种Flash倒计时器，包括其特点、使用方法及适用场景。
2.Flash倒计时器的种类2.1简单倒计时器简单倒计时器是最基础的Flash倒计时器，它仅显示倒计时的时间，如天、小时、分钟和秒。
这种倒计时器适用于大多数场合，如促销活动、限时抢购等。
2.2带图片背景的倒计时器带图片背景的倒计时器在简单倒计时器的基础上，增加了背景图片功能。
用户可以根据需要设置倒计时器的背景图片，使倒计时器更具个性化。
这种倒计时器适用于需要与特定主题或品牌形象相匹配的场合。
2.3带动画效果的倒计时器带动画效果的倒计时器在简单倒计时器的基础上，增加了动画效果。
例如，数字倒计时可以带有翻转效果，背景可以带有动态效果等。
这种倒计时器更具吸引力，适用于需要吸引更多用户关注的场合。
2.4带音效的倒计时器带音效的倒计时器在简单倒计时器的基础上，增加了音效功能。
用户可以为倒计时器设置开始倒计时、倒计时结束等音效，使倒计时器更具趣味性。
这种倒计时器适用于需要增加用户互动和体验的场合。
2.5多语言倒计时器多语言倒计时器是一种支持多种语言的倒计时器。
用户可以根据需要设置倒计时器的显示语言，如中文、英文等。
这种倒计时器适用于需要面向不同语言用户的场合。
3.Flash倒计时器的使用方法3.1导入Flash倒计时器文件<paramname="movie"value="倒计时器文件路径.swf"><paramname="quality"value="high"><paramname="wmode"value="transparent"></object>其中，需要将“倒计时器文件路径.swf”替换为实际的倒计时器文件路径，并根据需要设置倒计时器的宽度和高度。
课程设计报告课程名称：单片机报告题目：倒数计数器学生姓名：所在学院：专业班级：学生学号： 14指导教师：2013年12月25 日课程设计任务书摘要本设计是基于AT89C51单片机的倒数计数器,根据单片机技术原理,主要通过软件设计,制作出的倒数计数器能稳定运行,并当计数完成时能发出声音.本设计主要用到数码管,LED灯,键盘,蜂鸣器,定时器/计数器等学习单片机中所必须掌握的部分.利用Keil uVision4作为编程软件进行源程序设计及调试。
同时利用STC-ISP-V483作为程序下载器，将源程序烧入单片机中。
关键词：单片机键盘计数器蜂鸣器 LED灯数码管目录一、概述 (1)二、设计方案 (2)1方案总体思路 (2)2．程序流程图 (2)三、程序 (3)四、总原理图及元器件清单 (4)五、结论与心得 (6)六、参考文献 (6)一、概述单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。
AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在线系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
本例利用AT89C51单片机设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。
做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出声响，通知倒计数终了。
二、设计方案1. 方案总体思路用8051单片机控制程序执行，通过LED动态扫描来显示倒计时。
买次执行中断时判断计时是否继续倒计时，同时通过按键扫描的方式来判断是否有输入更改倒计时的控制信息。
一、 方案的论证和选择1.1 整体电路构思图1.1 整体电路构思图1.2 方案一如图1.1信号由555定时器产生频率为1HZ ，占空比1/2的信号，由190构成 15进制计数器，由JK 触发器控制190和发光二极管的工作状态，三态门控制停止电路和声控电路。
图1.2 74ls190构成的数显声响倒计时电路555信号发生器由T 触发器构成的开关 74ls190计数器报警电路 译码器LED 显示器1.3方案二如图1.2 信号由555定时器产生频率为1HZ，占空比为1/2的信号，由192构成15进制的计数器，由JK触发器控制192和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路。
图1.3 74ls192构成的数显声响倒计时电路1.4方案的选择我们组设计的是数显声响倒计时电路，有两种方案均能达到要求，但经查阅相关资料，结合我们组四个人的意愿，并联系我们学习过的数字电子技术基础的知识，我们觉得用74ls190做更具挑战性，因为用74ls190做成的电路连线较为复杂，这样不仅可以增强我们的动手能力，同时还有助于提高我们检查复杂连线电路的能力，更具有实践意义，对比之下我们选择了方案一。
二．单元电路设计2.1 电源电路设计降压电路：直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和有效值相差较大，因而需要电源变压器进行降压，在对交流电压进行处理降压电路采用变压器直接变压，输出9V交流电。
整流电路：整流电路一般分为半波整流和全波整流。
半波整流和全波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高等优点，其中桥式整流最为常用，单相桥式整流电路将变压器副边电压从交流变为直流电压。
鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。
滤波电路：电容滤波电路时最常见也是最简单的滤波电路，在整流滤波电路的输出端（即负载电阻两端），并联一个电容即得到电容滤波电路。
滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。
倒计时器⼀、设计任务利⽤单⽚机的定时器/计数器的定时和计数，⽤ LED数码管显⽰计时的时间，某键按下去时;再按⼀下停⽌计时;另⼀键按下去时间清零。
⼆、设计⽅案及⼯作原理⽅案设计：1.有复位的功能。
2.有设置的功能。
3.有定时和计时切换的功能。
4.计时范围0~99.99秒。
5.定时范围0~99分。
⼯作原理：⽤8051芯⽚制作⼀个具⽤倒计时和秒表功能的器件，外接晶振。
当倒计时时，送⼀个数，从这个数⼀直计到0蜂鸣器响。
正计时，0.01秒计满9向0.1秒进⼀，0.1秒计满9向秒个位进⼀，秒个位计满9向秒⼗位进⼀，秒⼗位计满9结束运⾏。
⽬录第⼀章、系统设计要求和解决⽅案第⼆章、硬件实现第三章、软件实现第四章、实现的功能第五章、缺点及可能的解决⽅法第六章、⼼得体会附录⼀、参考⽂献附录⼆、硬件原理图附录三、程序流程图第⼀章系统设计要求和解决⽅案系统设计要求：利⽤单⽚机的定时器/计数器的定时和计数，⽤ LED数码显⽰计时的时间，某键按下去时;再按⼀下停⽌计时;另⼀键按下去时间清零。
解决⽅案：初始化为何种状态，开关是否按下，显⽰是定时状态还是计时状态。
若为定时状态，。
⽤四个共阴数码管LED显⽰起显⽰时间，采⽤动态显⽰的⽅法，P2.4、P2.5、P2.6、P2.7作为位选信号，P0⼝输出选段码。
键盘为独⽴式按键，分别接在P3.2、P3.3、P3.4、P3.5上。
K1为设置/启动功能键。
按下时，系统进⼊时间设置；再按下，系统启动。
K2为倒计时时间⼗位数设定键，按下时⼗位数字在0到9的范围。
K3倒计时个位数设定键，按下时，个位数字在0到9的范围。
K4为复位键。
K5为定时与计时的切换键，按下切换到计时状态，不按为定时状态。
P3.5连接发光⼆极管状态指⽰，系统时间设为定时状态熄灭，倒计时状态闪烁。
P3.6输出控制信号驱动蜂鸣器，倒计时时间到，蜂鸣器响。
开始正计时，正计时结束，蜂鸣器再响，程序结束。
第⼆章硬件实现⽤8051芯⽚制作⼀个具⽤倒计时和秒表功能的器件，外接晶振。
计时器的组成全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计时器是一种常见的计时工具，广泛应用于生活和工作中。
它可以帮助我们精确测量时间，进行时间管理，提高效率。
计时器的组成由以下几个部分构成：1. 时钟芯片：计时器的核心部件是时钟芯片，它负责控制计时器的运行和显示时间。
时钟芯片通常由晶振、分频器、时钟信号发生器等组成，能够产生稳定的时钟信号。
2. 显示屏：计时器的显示屏一般有液晶显示屏和LED数码管显示屏两种。
液晶显示屏适合显示更多的信息，而LED数码管显示屏则更加清晰明了。
显示屏显示着计时器所记录的时间信息，让用户可以直观地看到时间的流逝。
3. 功能按键：计时器上通常会有一些功能按键，如开关键、调节键、重置键等。
用户可以通过这些按键来启动计时器、调整计时时长、重置计时器等。
不同的计时器功能键布局可能有所不同，但通常都设计得非常方便实用。
4. 电池或电源接口：计时器一般都需要供电才能正常工作，因此会配备电池或者电源接口。
电池一般会安装在计时器内部，方便更换。
有些计时器还可以直接使用AC电源供电，适用于长时间使用的场合。
5. 外壳和支架：计时器的外壳一般由塑料或者金属材质制成，表面通常经过防滑处理。
部分计时器还会配备支架，可以用来固定或者放置计时器，方便用户操作。
6. 蜂鸣器：有些计时器会配备蜂鸣器，用来提醒用户时间到了或者某个计时事件发生。
蜂鸣器的声音可以调节音量大小，还可以选择不同的提示音效。
7. 其他功能模块：一些高级的计时器还会配备其他功能模块，如计算器功能、闹钟功能、倒计时功能等。
这些额外功能模块可以满足用户更多的需求，提高计时器的实用性和多功能性。
计时器的组成主要包括时钟芯片、显示屏、功能按键、电池或电源接口、外壳和支架、蜂鸣器以及其他功能模块等部件。
这些部件共同协作，构成了一个完整的计时器，为我们的生活和工作带来了便利和效率。
希望通过本文的介绍，大家可以对计时器的组成有更深入的了解。
【注：以上内容仅供参考】。
音乐倒是计时器一、设计要求利用STC89C51 单片机结合字符型LCD 显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。
做一小段时间倒计数，当倒计数为0 时，则发出一段音乐声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。
同时输出控制一个继电器吸合，继电器驱动一个3W的大功率LED灯，亮度可以由单片机控制从50%〜100%连续可调。
定时闹钟的基本功能如下。
字符型LCD（16 2 ）显示器。
显示格式为“ TIME 分分:秒秒”。
用4 个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。
一旦按下键则开始倒计数，当计数为0 时，发出一阵音乐声。
1 、程序执行后工作指示灯LED 闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1 〜K4 动作如下。
K2 —设置倒计数的时间为 5 分钟，显示“ 0500 ”。
K3 —设置倒计数的时间为10 分钟，显示“ 1000 ”。
K4 —设置倒计数的时间为20 分钟，显示“ 2000 ”。
K1 —可调整倒计数的时间1〜60 分钟。
2、复位后LCD 的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1 键则在LCD 上显示出设置画面。
此时，若：a. 按操作键K2 —增加倒计数的时间1 分钟。
b. 按操作键K3 —减少倒计数的时间1 分钟。
c. 按操作键K4 —设置完成。
二、系统硬件说明2.1 :音乐倒是计时器要实现一种由单片机控制的带 LCD显示的倒数计时器，单片机工作于12MHZ寸钟频率，使用其定时/计数器TO,改变计数值THO和TL0 可以产生不同频率的脉冲信号。
该设计具有5个功能按键，用户可以通过这些按键设置定时时间和选择控制定时，倒计数为零时，可通过扬声器将音乐播放出来。
系统结构图如下图所示。
2.2 AT89C52AT89C52有 40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O ）端口，同时内含2 个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程（S系列的才支持在线编程）。
目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计内容 (2)2.3方案论证 (3)2.4方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1 温度采集电路 (5)3.1.2 DS1302时钟电路 (5)3.1.3 串行通信接口电路 (6)3.1.4 USB连接电路 (6)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6液晶显示显示电路 (7)3.2特殊器件介绍 (7)3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)3.2.2 DS1302介绍 (8)3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)4软件设计 (10)4.1软件选择 (10)4.2软件设计流程 (10)4.2.1 温度采集流程 (11)4.2.2 日期数据处理流程 (12)5系统的仿真及调试 (13)5.1系统仿真 (13)5.2硬件调试 (13)5.3软件调试 (14)6结论 (16)7总结与体会 (17)7.1设计小结 (17)7.2设计收获及改进 (17)7.3致谢 (17)8参考文献 (18)附录： (19)1前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。
基于单片机的多功能LCD时钟
该时钟的设计思路是通过单片机控制液晶显示器，实时更新时间、日期、温度等信息；同时，结合外部输入信号，实现闹钟功能。
首先，该时钟通过单片机内部定时器实现时间的计时。
通过精确定时器，可以实现秒、分、时的显示和更新。
单片机内部具有RTC（Real-
Time Clock）模块，可实现对日期和时间的实时监控。
其次，该时钟通过温度传感器获取环境温度，并通过单片机控制液晶
屏实时显示。
温度传感器可以是热敏电阻、热敏电容等。
另外，该时钟具有闹钟功能，用户可以设置闹钟时间。
当时间到达设
定的闹钟时间时，时钟会发出报警声音，提醒用户。
此外，该时钟还可以显示日历。
通过单片机计算当前日期，并显示在
液晶屏上。
时钟基于单片机的控制，具有灵活性高、功能强大、可靠性较好等优点。
其通过外设接口与用户进行交互，使得用户操作简单、方便。
整个时钟的设计和制作过程分为硬件设计和软件设计两个部分。
其中，硬件设计包括电路原理图设计、PCB布局设计、外设选型等；软件设计则
包括单片机程序设计、液晶显示程序设计、闹钟功能实现等。
总结起来，基于单片机的多功能LCD时钟是一种功能强大的电子时钟，通过单片机控制液晶显示器实现时间、日期和温度的显示和更新，同时结
合闹钟功能，提供给用户全方位的时间与日期信息。
目录1 概述 01.1 1602LCD研究的历史背景和意义 01.2 1602LCD研究的发展和现状 02 课题方案设计 02.1系统设计目的 02.2系统结构模块论证 (1)2.2.1 显示部分 (1)3 系统硬件设计 (1)3.1 总体设计 (1)3.2 单片机运行的最小系统 (2)3.2.1 电源电路 (2)3.2.2晶振电路 (2)3.2.3复位电路 (3)3.3 显示电路 (4)3.3.1引脚说明： (4)3.4 单片机STC89C52 (5)3.4.1主要特性 (5)3.4.2功能特性概述 (6)3.4.3主要引脚及芯片基本工作条件说明 (6)4 系统软件设计 (7)4.1 总流程图 (7)4.2 最小系统检测电路程序 (8)4.3 编程调试界面 (9)4.4 Proteus仿真结果 (9)5软硬件联调及调试结果 (10)5.1 实物图 (10)5.2 调试结果 (11)结束语 (12)参考文献 (12)附录2 1602LCD设计的秒表PCB图 (14)附录3 1602LCD设计的秒表Proteus仿真图 (15)附录4 1602LCD设计的秒表C语言程序清单 (15)附录5 基于单片机的1602LCD设计的秒表元器件目录表 (21)1 概述1.1 1602LCD研究的历史背景和意义LCD1602是16字乘以2行的字符型液晶模板。
其特点是：（1）位数多，可显示32位。
（2）显示内容丰富，可显示所有数字、字母、符号等192种ASCII码对应的字符。
（3）程序简单1.2 1602LCD研究的发展和现状液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。
目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。
LCD1602液晶显示模块，它可以显示两行，每行16个字符，采用单+SV电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。
信息工程学院课程设计报告书题目: 带有LCD显示的音乐倒数计时器专业：计算机科学与技术日近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制系统日新月益更新。
单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本次课程设计的项目是带有LED显示的音乐倒数计时器。
主体使用89C52，通过几个开关进行控制，其中开关K1用于切换时间设置状态和时钟运行状态；开关K2用于切换修改时间数值；开关K3用于使相应数值加1调节；开关K4用于减1调节；开关K5用于设定倒计时时间，并且设定好后到时间通过实验箱音频放出一段乐曲作为闹铃。
选做增加项目：还可增加秒表功能（精确到0.01s）或年月日设定功能关键词：单片机课程项目计时器 89C52摘要 (I)1前言 (1)1.1课题开发背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3课题的主要研究工作 (1)2 系统硬件设计及说明 (3)2.1系统组成及总体框图 (3)2.2部分硬件方案论述 (3)2.3硬件电路图 (4)2.4元件清单 (4)2.4.1 AT89C52 (4)2.4.2 LCD1602 (5)2.4.3按键控制单元 (6)2.4.4 SPEAKER (7)3系统软件设计 (8)3.1系统总体功能流程图 (8)3.2使用单片机实现音乐节拍 (10)3.3使用单片机产生音频脉冲 (11)3.4使用定时器实现定时功能 (12)3.5程序描述 (12)4总结与展望 (15)参考文献 (16)1.1 课题开发背景随着单片机技术的成熟，单片机已经渗透到我们的学习、生活、生产和工作各个领域中, 凡是有自动控制要求的地方一般都会有单片机的身影出现：从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。
单片机的应用有利于铲平的小型化、多功能化和智能化。
有利于提高生产、生活效率，保证安全。
本系统的开发也是旨在给人们的生活带来方便。
单片机技术使我们可以利用软硬件实现倒计数计时器的功能，从而为生活带来方便，例如工作生活中小睡片刻或者做食物等，可以做一小段时间计时，并且可以进行一定的功能扩展。
鉴于传统计时器只是能够纯粹的实现计时功能，而该设计不但可以实现对基本计时功能，同时当倒数计时为0时，还会发出一段音乐，起到一定的提醒功能，而且还可以添加时钟、闹钟、秒表功能和万历年显示功能。
使该设计功能更加完善。
1.2 课题研究的目的和意义利用AT89C52单片机自带资源，设计一款带有LCD显示的音乐倒数计时器。
1.3 课题的主要研究工作本课题设计的主要工作要求有以下几个方面：（1）字符型LCD(16×2)显示器，显示格式为“TIME 分分：秒秒”。
（2）用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。
（3）一旦按下键K5则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。
（4）程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1~K4动作如下：· K1---可调整倒计数的时间1~60分钟。
· K2---设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。
· K3---设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。
· K4---设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。
（5）复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD 上显示出设置画面。
此时，若：·按K2键---增加倒计数的时间1分钟。
·按K3键---减少倒计数的时间1分钟。
·按K4键---设置完成。
[扩充功能]：（1）增加时钟及闹钟功能。
（2）增加秒表计数功能。
（3）增加万年历显示“年月日”。
2 系统硬件设计及说明2.1系统组成及总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
该设计要实现一种由单片机控制的带LCD显示的倒数计时器，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。
该设计具有5个功能按键，用户可以通过这些按键设置定时时间和选择控制定时，倒计数为零时，可通过扬声器将音乐播放出来。
系统结构图如图2-1所示。
图2-1 系统结构图2.2系统硬件方案论述2.21系统方案概述利用单片机、LCD显示器和压电喇叭实现音乐倒数计时器。
单片机具有高性能、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。
它在硬件结构、指令系统、I/O端口、功能消耗及可靠性等方面均有独特之处，其最显著的特点之一就是具有非常有效的控制功能。
而LCD 显示器具有以及小、重量轻、工作电压低、功耗极低、显示内容丰富、稳定可靠、成本低控制驱动方便、接口简单易用、模块化结构紧凑等特点。
2.22 LCD显示方式的方案比较。
方案一：采用花样显示，花样显示是指lcd显示某一屏字符时，采取从左到右或者是从右到左的整屏移动的显示方式。
在这种显示方式下，给人的感觉就是程序是在执行的，同时如果控制好了移动一屏的时间间隔的话，在整体视觉上可以达到很好的效果。
方案二：采用静态显示，静态显示是指lcd显示某一屏字符时，时钟保持当前字符的显示，不使用移屏显示。
便于控制，同时能够满足正常的显示效果。
由于在显示中存在播放时间的动态变化，这样的话，即使是不产生整屏移动，也能给人动态感，也易于控制。
基于以上各种特点，设计时该系统选择了方案二。
2.3硬件电路图系统硬件电路图如图2-2所示。
2.4元件清单因为小组是分工协作的，我主要的工作是设计模块（5），后面将会具体介绍。
2.4.1 AT89C52AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
主要特性：·兼容MCS51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM· 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM· 3个16位可编程定时/计数器中断·时钟频率0-24MHz· 2个串行中断·可编程UART串行通道· 2个外部中断源·共8个中断源· 2个读写中断口线· 3级加密位·低功耗空闲和掉电模式·软件设置睡眠和唤醒功能图2-2 系统硬件连接图2.4.2 LCD1602图2-3 16×2的液晶显示屏LM016L1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2-1所示.表2-1 1602液晶模块控制指令序号指令RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置输入模式0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 显示开/关控制0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光标或字符移位0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符发生存贮器地址0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM） 1 0 要写的数据内容11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容2.4.3按键控制单元采用5个button，分别用来设置定时时间或控制定时功能，对应P2.0 ~ P2.4端口。
其硬件连接如图2-4所示。
图2-4 按键连接图2.4.4 SPEAKER当倒计数为0时，系统需放出一段音乐，其音频输出是通过SPEAKER实现。
音频电路输出如下：图2-5音频输出连接图3系统软件设计本软件设计关键是要实现一种由单片机控制的带有LCD显示的音乐倒数计时器。
通过K1~K5开关进行控制时间设置来完成其基本功能，当倒计时为零时，通过通过扬声器放出一段乐曲作为闹铃。
3.1 系统总体功能流程图3.1.1 系统基本流程图3.1.2 模块（5）的流程图：3.2 使用单片机实现音乐节拍除了音符以外，节拍也是音乐的关键组成部分。
节拍实际上就是音持续时间的长短，在单片机系统中可以用延时来实现，如果1/4拍的延时是0.4秒，则1拍的延时是1.6秒，只要知道1/4拍的延时时间，其余的节拍延时时间就是它的陪数。
如果单片机要自己播放音乐，那么必须在程序设计中考虑到节拍的设置，由于本例实现的音乐发生器是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的，所以节拍由用户掌握，不由程序控制。
对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）具体如表3-1所示。
表3-1 音乐节拍表3.3使用单片机产生音频脉冲了解音乐的一些基本知识后可知，产生不同频率的音频脉冲即能产生音乐，对于单片机而言，产生不同频率有脉冲非常方便，可以利用它的定时/计数器来产生这样的方波频率信号，因此，需要弄清楚音乐中的音符和对应的频率，以及单片机定时计数的关系。
在本实验中，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号，在此情况下，C调的各音符频率与计数值T的对照如表3-2所示。
T的值决定了TH0和TL0的值，其关系为：TH0=T/256，TL0=T%2563.4使用定时器实现定时功能3.41定时器的工作方式和方式设定MCS-51单片机有两路独立的定时器，每路定时器有4种工作方式（0～3），方式0是13位计数结构，计数器由TH全部8位与TL的低5位构成；方式 1是16位计数结构，计数器由TH与TL全部8位共16位组成；方式2是8位计数结构方式，计数器由TL8位组成，与其他方式不同的是,当定时溢出时，硬件自动将TH的值装入TL中，有自动加载功能。
前三种工作方式，两路定时器的设置与使用完全相同，但在工作方式3下，两路定时器有很大差别，只有0路定时器可以工作在方式3下，1路定时器只能工作在方式0～2下，在工作方式3下，0路定时器被拆分成两个独立的8位计数器TL0与TH1，其中0路定时器的各控制位和引脚信号全归TL0使用，因此TH0只能做简单的定时器使用，其控制位占用了1路定时器的控制位，如果0路定时器工作在方式3下，1路定时器由于让出了所属控制位，通常作为串行口波特率发生器[3]。
