单片机时钟计时器的设计论文.docx

基于单片机的智能电子钟系统设计课程名称： MCS-51单片机应用设计基于单片机的智能电子钟系统设计摘要：电子钟是一种利用数字电路来显示时间的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。

本设计通过以单片机芯片STC89C51为核心，通过软件编程完成时钟及定时的基本功能，温度芯片DS18B20完成温度测量功能。

采用了六位数码管动态显示时、分、秒，两个LED灯分别指示上下午，同时还有两个LED灯每半秒分别闪烁一次。

通过4个外部按键可以控制小时和分钟的定时和定闹以及报警。

此电子钟具有性能优越，操作简单等优点。

关键词：智能电子钟、STC89C51、LED数码管、DS18B20毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

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保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

一、设计内容利用单片机内部的定时/计数器，中断系统，按键以及八段数码管等元器件，设计一个具有校时功能，闹铃功能的数字钟。

该数字钟选用单片机AT89C51控制，6位LED数码管由软件编译直接驱动显示。

该时钟能显示当前的时、分、秒，可以进行计时，校准、定时闹铃。

电路结构简单，系统控制方便。

二、电路原理多时刻定时数字钟电路图如下。

单片机AT89C51外接12MH Z的晶振。

P0口输出字形码，P2口味扫描的字形码。

显示电路采用6只共阳极数码管，其共阳极由三极管8550驱动。

蜂鸣器作闹铃，也是由三极管8550驱动。

单片机各端口分配如下： P1.0：S1校时按钮P1.1: S2校分按钮P1.2: S3定时设置存储按钮P1.3: S4定时设置退出按钮P3.0:HA 蜂鸣信号电源：采用USB 接电脑USB 获得5V标准工作电压。

时间调整：分别按下校时、校分按钮S1、S2即可调整校时，持续不放，时、分数值连续加1，此操作使秒值清零。

定时设置：按下定时设置存储按钮S3，计时显示切换到定时时间值显示，初值为“00”时“00”分“00”秒。

再按S1设时数值，按S2设分数值，每按一下数值加1，调整到设定值时，再按S3保存第一闹铃时刻。

然后再分别按S1、S2校时校分，再按S3保存第二闹铃时刻，如此可设定24个闹铃时刻。

每次设好异时空都可以按S4退出定时设置状态，恢复正常走时、在操作过程中会听到“滴滴”声提示。

数码管显示原理：6只共阳数码管由6个三极管8550驱动，选通端接三极管的集电极，6个三极管的基极经电阻与分别与P2.0—P2.6相连，P2口做选通控制端，当输出0时相应的数码管被选通。

三、硬件电路制作与调试设计好电路原理图后就要完成硬件电路的制作与调试根据电路原理图，首先需要完成硬件电路的布局，一个好的布局不仅使整个硬件电路好看，而且能使焊接变得更简单，不易出现引脚间的短路，因此要合理布局。

然后就是焊接。

首先要完成主要元器件的焊接，第一步先将单片机的DIP40引脚插座焊到插件板上。

基于单片机的电子时钟设计毕业论文目录第一章电子时钟设计方案分析 (3)1.1FPGA设计方案 (3)1.2单片机设计方案 (3)第二章基于单片机的电子时钟硬件设计 (5)2.1主要芯片选择 (5)2.1.1微处理器选择 (5)2.1.2时钟芯片选择 (6)2.2电子时钟硬件电路设计 (11)2.2.1时钟电路设计 (13)2.2.2显示电路设计 (14)2.2.3按键电路设计 (15)2.2.4闹铃电路设计 (16)2.2.5复位电路设计 (17)第三章电子时钟软件设计 (19)3.1主程序设计 (19)3.2子程序设计 (19)3.2.1日历子程序设计 (19)3.2.2显示子程序设计 (20)3.2.3键盘扫描子程序 (20)3.2.4闹铃子程序设计 (21)第四章系统调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.1.1单片机基础电路调试 (25)4.1.2显示电路调试 (27)4.1.3DS1302电路调试 (28)4.1.4按键电路调试 (29)4.2软件调试 (29)4.2.1键盘子程序调试 (29)4.2.2时钟日历子程序调试 (30)致谢....................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 (33)附录一程序 (35)附录二多功能电子时钟元器件一览表 (55)附录三多功能电子时钟硬件原理图 (56)附录四 (57)附录五 (60)前言时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。

从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。

致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。

1.多功能电子时钟研究的背景和意义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到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。

江西理工大学南昌校区毕业设计（论文）题目：基于单片机定时闹钟系统设计系别：信息工程系专业：电气自动化技术班级：09自动化2班学生：贺明波学号：09321229指导教师：刘秋平职称：助教摘要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。

本文采用AT89S52单片机，通过DS1302日历芯片进行定时，并通过LCD1602液晶进行显示。

通过C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。

单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。

单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。

关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;AT89S52AbstractIn daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit AT89S52 series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function.Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;目录第一章引言 (1)1.1单片机的发展史 (1)1.2 单片机的应用 (1)1.3 单片机发展趋势 (2)1.4 数字时钟方案论证比较 (3)1.4.1 数字电路与单片机性能比较 (3)1.4.2数码管与LCD液晶显示性能比较 (4)1.4.3单片机编程时钟与时钟芯片性能比较 (4)第二章系统的硬件设计与实现 (6)2.1 系统概述 (6)2.2模块电路的设计 (7)2.2.1时钟电路 (7)2.2.3 复位电路与晶振电路 (11)2.3 总体电路图设计 (11)第三章系统的软件设计与实现 (13)3.1 程序功能 (13)3.2 编程思路 (13)3.3 程序设计流程图 (13)3.3.1 DS1302软件设计流程图 (14)3.3.2 LCD1602程序序流程图 (16)3.4写入显示数据到LCD子程序模块设计 (17)3.5时间闹铃设置流程 (18)第四章仿真软件Proteus ISIS使用方法简单介绍 (19)4.1 简介 (19)4.2 简单项目设计过程 (20)4.3仿真执行 (24)4.3.1一般仿真 (24)第五章系统组装与调试 (26)5.1 硬件系统的组装与调试 (26)5.2 软件调试 (27)总结 (29)参考文献 (30)附录1单片机定时闹钟程序源代码 (41)致谢 (41)第一章引言1.1单片机的发展史单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。

1、单片机简介1.1 单片机的定义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），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

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怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。

现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED 显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。

本文利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容，其中AT89C52是核心元件同时采用数码管动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。

与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。

它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能，断电后有记忆功能，恢复供电时可实现计时同步等特点。

本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89C52芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟二．关键词：单片机、数码管、端口、时钟、动态显示。

摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本次做的数字钟是以单片机（AT89C52）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED 数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。

数字电子时钟计时器的优点很多:可靠性高,控制精确度高,优良的焊接性能,权威的焊接专家数据库,远程诊断功能,远程控制功能,人性化设计,节能降耗体积小,本机采用改进的IGBT逆变技术，减小了主变压器及电抗器体积，从而减小了电源整机的体积和重量,大大降低了铜铁损，提高了电源的效率及功率因数，使节能效果非常显著。

关键词：单片机应用电子钟AT89C52共阴极LED数码显示器AbstractIn recent years along with the computer in the social domain seepage and the large scale integrated circuit development, the monolithic integrated circuit application was moving towards unceasingly thoroughly, because it had function, the volume was small, the power loss was low, the price was cheap, the work was reliable, characteristics and so on easy to operate, therefore suited specially in with the control related system, more and more widely applied in the automatic control, the intellectualized instrument, the measuring appliance, the data acquisition, the military product as well as the domestic electric appliances and so on each domain, the monolithic integrated circuit often is took a core part used, in the basis concrete hardware architecture, as well as in view of the concrete application object characteristic software union, made the consummation.This time does the digital clock is take the monolithic integrated circuit (AT89C52) as a core, unifies the related primary device (common cathode LED numerical code monitor, the BCD- lock saves /7 section of decoding/driver and so on), again matches by the corresponding software, achieved the manufacture simple numeral clock the goal, its hardware partial difficulties lie in the primary device the choice, the layout and the welding.Digital electronic clock calculagraph merit many: Reliability height , the height controlling precision , good welding function, authority's welding expert data base , long-range diagnose function , long-range under the control of function , personalization design that, saving energy and reducing consumption volume has been small , this machine has adopt the IGBT contra variant technology improving , has diminished the host transformer and reactance implement volume, volume and weight having diminished the power source complete machine thereby, having reduced copper iron greatly mean , has raised power source efficiency and power factor , has made energyconservation effect very notable.Keywords: The monolithic machine applies Electronic clock AT89C51 Together negative electrode LED digital display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)第一章功能要求 (2)第二章方法论证 (2)第三章系统硬件电路的设计 (3)第四章系统程序的设计 (4)第一节主程序 (4)第二节显示子程序 (4)第三节定时器T0中断服务程序 (5)第四节定时器T1中断服务程序 (5)第五节调时功能程序 (6)第六节秒表功能程序 (6)第七节闹钟时间社顶功能程序 (6)第五章调试及性能分析 (8)第一节硬件调试 (8)第二节软件调试 (8)第三节性能分析 (8)第六章电子钟的硬件系统设计 (9)第一节电子钟的硬件电路的设计 (9)第二节电子钟电路 (9)第三节复位电路 (10)第四节闹钟电路 (12)第五节显示部分 (12)第六节LED显示结构与原理 (12)第七节LED显示器接口及显示方式 (14)第八节电源电路部分 (16)第九节集成直流稳压电源的设计 (17)附录 (19)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)绪论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。

基于51单片机内部定时器的简易闹钟摘要现代社会电子闹钟已广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手，因此研究实用性更强的电子闹钟具有十分重要的意义。

本设计是基于单片机的电子钟设计，不仅具有时分秒的显示功能，还具有双闹铃和倒计时的功能，实用性非常强。

电子钟的计时部分采用AT89S52单片机内部定时器实现，而显示功能是采用液晶模块LCD1602来实现，该电子闹钟可以让使用者通过按键来轻松选择的功能菜单和调节时间，具有非常良好地人机界面。

关键词：电子闹钟；倒计时；AT89S52；液晶LCD1602；按键AbstractIn modern society, the electronic alarm clock has been widely used in various occasions and become indispensable to life.It is a good helper to our work and learning. So,there is very important significance to research more practical electronic alarm clock.This design is based on single chip microcomputer,It has display function of hours,minutes and seconds,dual alarm and countdown.The internal timer of AT89S52 achieve the part of time.The liquid crystal LCD1602 achieve the part of display.The users can use the push-buttons to choice the menu of functions and adjust the time.The man-machine interface is very good.Key words: electronic alarm; countdown; AT89S52; liquid crystal LCD1602; button目录引言 (1)1 设计要求 (2)2 方案论证 (2)2.1 计时方案的选择 (2)2.2 显示方案的选择 (2)2.3 按键功能方案设计 (3)2.4 指示灯和响铃方案设计 (3)3 系统组成 (3)4 硬件设计 (4)4.1 单片机最小系统设计 (4)4.2 显示电路设计 (5)4.3 蜂鸣器电路设计 (5)4.4 按键电路设计 (6)5 软件设计 (6)5.1 走时部分 (6)5.2 闹铃检测部分 (7)5.3 键盘扫描部分 (7)5.4 液晶部分 (8)5.5 流程图 (8)6 仿真设计 (11)7 系统调试及结果 (11)7.1 软件调试 (11)7.2 硬件调试 (12)7.3 调试结果 (13)8 总结 (13)谢辞 (14)参考文献........................................... 错误!未定义书签。

毕业论文（设计)题目：基于单片机的电子时钟的设计作者姓名：学号：专业：电子信息工程技术指导教师：2012年 6 月（设计）选题表2012 年 6 月 1 日摘要传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。

单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。

它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上.而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

本文设计的电子时钟是基于51单片机，同时使用c语言为程序设计语言,从而克服传统电子时钟的弊端。

本设计拟实现的基本功能为单片机计时显示功能.能够体现单片机电子时钟的可扩展优越性,加入时间调整程序，使用按钮,调整年月日及时间；加入阴历显示功能。

关键词:单片机，电子时钟，c语言ABSTRACTTraditional digital electronic clock with a greater amount of discrete components, not only takes up a lot of space and utilization than low，as the system design complexity continues to improve, the clock system design using traditional methods are difficult to meet the design requirements 。

Microcontroller is a CPU， RAM, ROM, timer / counter and a variety of interfaces in one of the micro-controller。

Its small size， low cost，powerful, widely used in smart products and industrial automation。

单片机定时闹钟一、[电路概述]该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。

电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件，所以在题目要求的前提下，我们又加入了星期程序，温度程序，年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。

[关键字]：单片机数码显示温度传感器光识电路二、[题目分析与方案论证]按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块从单片机AT89S52入手，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。

再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。

根据题目的要求，我们设计了以下方案：[方案一]设计中加载了年、月、日的设计，刚开始时打算用18个共阳数码管，考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦，经过考虑后，决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来，即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日，这样一来就方便了硬件电路；[方案二]主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用AD590，利用AD590以及接口电路把温度转换成模拟电压，经由ADC0804转换成数字信号，然后经AT89S52处理显示温度。

但由于AD590价钱比较贵，且只能转换成模拟电压，这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济，经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为-55—125度，最大分辨率可达0.0625度，采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，所以我们选择了18B20温度传感器。

附18B20温度传感器工作原理：DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的数字值读数方式。