基于单片机的定时闹钟设计

目录目录 (I)一设计题目 (1)二设计要求 (1)三作用与目的 (1)四设备及软件 (2)1.AT89C51单片机 (2)2. Proteus仿真软件 (2)3.Keil软件 (3)五系统设计方案 (4)1 电路的总体原理框图 (4)2 工作原理 (5)六系统硬件设计 (5)1.系统总体设计 (5)2．系统时钟电路设计 (6)3．系统复位电路的设计 (6)4．闹钟指示电路设计 (6)5．电子闹钟的显示电路设计 (6)七系统软件设计 (7)1．主模块的设计 (7)2．基本显示模块设计 (8)3. 时间设定模块设计 (9)4. 闹铃功能的实现 (10)八 Proteus软件仿真 (11)1.本次试验的效果图 (12)2.性能及误差分析： (12)九设计中的问题及解决方法 (13)十设计心得 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录1 系统整体结构电路原理图 (17)附录2 程序清单 (18)基于单片机的定时闹钟设计一设计题目基于单片机的定时闹钟二设计要求1、能显示时时－分分－秒秒。

2、能够设定定时时间、修改定时时间。

3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。

三作用与目的以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。

钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能数字闹钟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。

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。

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。

基于单片机的定时闹钟设计设计定时闹钟是人们日常生活中常见的需求之一，而单片机技术的发展为定时闹钟的实现提供了可行的解决方案。

本文将介绍基于单片机的定时闹钟设计。

一、研究背景及意义在现代社会中，时间是人们日常生活中非常重要的一个因素。

为了更好地规划时间和提高生活效率，人们需要定时提醒自己进行各种活动。

闹钟作为定时提醒的工具，在人们的日常生活中扮演着不可替代的角色。

而基于单片机的定时闹钟实现具有高精度、多功能等优点，因此备受人们青睐。

二、技术方案设计本文设计的基于单片机的定时闹钟主要由三部分组成：时钟电路、单片机控制电路和显示电路。

1. 时钟电路时钟电路采用RTC芯片，可以提供高精度的时间计量。

RTC芯片内部自带晶振，保证了较高的时钟精度。

时钟电路主要功能为提供当前时间，包括小时、分钟和秒。

2. 单片机控制电路单片机控制电路是实现定时闹钟的核心部分。

程序流程如下：①初始化：单片机启动后，需要对RTC芯片和闹钟设定进行初始化，包括设定当前时间和设定闹钟时间。

②计时函数：单片机开启定时器，在每秒钟时钟信号来临时，计时器会进行一次计数。

③闹钟判断：单片机判断当前时间是否等于闹钟设定时间，如果相等，则触发闹钟事件，启动蜂鸣器提示。

④按键设置：单片机可以通过按键进行时间设置和闹钟设置，包括增加或减少小时、分钟和秒数，并将设置信息保存至RTC芯片内存中。

3. 显示电路显示电路采用数码管进行显示，使用单片机控制输出数据。

数码管分为小时显示、分钟显示和秒显示，可以满足不同的显示需求。

三、实验结果分析通过实验结果可以发现，本文设计的基于单片机的定时闹钟可以准确地显示时间和定时提醒。

同时，可以通过按键进行时间和闹钟的设置，并存储至RTC芯片内部，保证了时间和闹钟的持久性。

四、结论及展望基于单片机的定时闹钟设计具有实用性和可行性，可以提高人们生活的效率和品质。

然而，本设计在信号筛选和抗干扰能力方面还有一定的改进空间，需要通过更深入的研究来进一步完善。

基于单片机定时闹钟设计基于单片机定时闹钟设计学生学号：xxxxxxxx学生姓名： xxx指导教师： xxx机电工程系2014年月日基于单片机定时闹钟设计石家庄职业技术学院机电系xxx 邮编xxxxx摘要随着科学技术的不断发展 , 人们对时间计量的要求越来越高。

在当今社会，电子时钟已经得到相当广泛的应用，产品多样，发展更是多元化。

本作品是以STC89C51单片机作为主控芯片，使用12MHZ的晶振，产生时间信息，时间精确。

在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及数码管显示。

键盘采用独立连接式。

还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。

关键字按键、单片机、汇编目录1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1设计课题任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.2功能要求说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.3总体方案介绍及工作原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.1各模块功能选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.2电路原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.3元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3软件系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.1单片机资源分配情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.2软件系统程序流程框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.3 软件系统各模块功能简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.4软件系统程序清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4设计结论、仿真过程及设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．204.1设计结论及使用说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.2仿真过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．204.3设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计一个单片机控制的电子闹钟系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、用六个LED数码管以及按键来设计计时器。

基于单片机定时闹钟的设计随着科技的快速发展，嵌入式系统已经深入到我们生活的各个角落。

其中，单片机以其高效性、灵活性和低成本性，广泛应用于各种设备的设计中。

本文将探讨如何基于单片机设计一个定时闹钟。

一、硬件需求1、单片机：选择一个适合你项目的单片机。

比如Arduino UNO，它具有丰富的IO口和易于使用的开发环境。

2、显示模块：为了能直观地展示时间，你需要一个LCD显示屏。

可以选择常见的16x2字符型LCD显示屏。

3、按键模块：用于设定时间和闹钟功能。

一般可以选择4个按键，分别代表功能设置、小时加、小时减和分钟加。

4、蜂鸣器：当到达设定时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。

二、软件需求1、开发环境：你需要一个适用于你单片机的开发环境，例如Arduino IDE。

2、编程语言：一般使用C或C++进行编程。

3、程序设计：你需要编写一个程序来控制单片机，让其根据设定时间准时唤醒。

程序应包括初始化和设定时间的功能，以及到达设定时间后的闹钟提醒功能。

三、设计流程1、硬件连接：将单片机、显示模块、按键模块和蜂鸣器按照要求连接起来。

2、初始化：在程序中初始化所有的硬件设备。

3、时间设定：通过按键模块设定时间。

你需要编写一个函数来处理按键输入，并在LCD显示屏上显示当前时间。

4、闹钟提醒：在程序中加入一个计时器，当到达设定时间时，程序会唤醒并触发蜂鸣器发出声音。

5、循环检测：在主循环中不断检测时间是否到达设定时间，如果到达则触发闹钟提醒，然后继续检测。

四、注意事项1、时钟源：你需要一个稳定的时钟源来保证闹钟的准确性。

可以考虑使用网络时钟或者GPS模块。

2、功耗优化：如果你的设备需要长时间运行，那么需要考虑到功耗的问题，比如使用低功耗的单片机或者在不需要闹钟提醒的时候关闭蜂鸣器等。

3、人机交互：考虑增加更多的功能以满足用户的需求，如设置多个闹钟、调整闹钟的音量等。

4、安全性：保证设备的电源稳定，避免在突然断电的情况下数据丢失或设备损坏。

时间是现代社会中不可缺少的一项参数,无论是平时生活还是社会生产都需要对时间进行控制,有的场合对其精确性还有很高的要求.采用单片机进行计时，对于社会生产有着十分重要的作用。

本文首先在绪论中介绍了单片机和时钟的概念和现状，然后在对单片机系统、喇叭装置和显示电路做了深入的研究之后，提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用汇编语言设计了具体软件程序后，用伟福软件进行了仿真和调试,结果证明了该设计系统的可行性。

由于AT89C51系列单片机的控制器运算能力强，处理速度快，可以精确计时，很好地解决了实际生产生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的适用性。

关键字：AT89C51,定时,LCD显示,仿真，调试Modern society is indispensable to a parameter, whether in peacetime or in social production need to control the time, there are some occasions to its high accuracy requirements. Microcontroller used to time, the community has a production very important role.This paper first introduced in the introduction of the concept of SCM and clock and the status quo, then the SCM system, speakers and display circuit devices do an in-depth study, the overall design of the system proposed programme, all parts of the design of the hardware module And software processes used in the compilation of the specific language of the software design process, Fu Wei-use software simulation and debugging, the results proved the feasibility of the design.As the controller AT89C51 MCU computing capability and processing speed, precision timing, a good solution to the life of the actual production of high precision timing of the request, so the design in modern society has a broad applicability.Keyword: AT89C51, timing, LCD display, simulation, debugging第一章绪论 (1)第一节设计本电子定时闹钟的目的和意义 (1)第二节单片机和数字钟介绍 (1)一、单片机介绍 (1)二、数字钟介绍 (3)第三节本LCD电子闹钟的特点和功能介绍 (4)一、本电子钟设计特点 (4)二、本电子钟的主要功能 (4)第二章总体方案设计与硬件设计 (5)第一节总体设计方案 (5)第二节电路总体概念图设计 (5)第三节 MCS-51单片机硬件结构设计 (6)一、 MCS–51单片机内部总体结构 (6)二、 MCS-51单片机的引脚 (6)三、 MCS-51 的微处理器 (9)四、 MCS-51存储器的结构 (9)五、 MCS-51 的并行I/O口 (14)六、 MCS-51时钟电路与时序 (16)七、 MCS-51的复位和复位电路 (17)第四节主控芯片AT89C51的设计 (18)第五节时钟电路部分设计 (20)第六节 LCD显示电路部分 (21)一、 LCD介绍 (21)二、 LCD的选材 (25)第七节喇叭部分的电路 (26)第三章软件设计 (27)第一节软件设计概述 (27)第二节主函数的设计 (27)第三节部分设计思想的说明 (29)一、程序初始化 (29)二、闹钟的实现 (29)三、显示程序 (30)第四章软件仿真 (31)第一节仿真器介绍 (31)第二节仿真器编程 (33)第三节仿真器执行 (33)总结 (34)外文资料 (35)中文译文 (42)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (49)附录1 源程序代码 (49)附件2 系统原理图 (78)第一章绪论第一节设计本电子定时闹钟的目的和意义一、复习和巩固所学过的知识，利用此毕业设计正好可以对所学过的知识进行系统的回顾和总结。

摘要本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子定时闹钟。

电子钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。

数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。

若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。

若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。

AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响，进—步可以扩充控制电器的启停。

设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。

采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态，分别为：K1、设置时间和闹钟的小时；K2、设置小时以及设置闹钟的开关；K3、设置分钟和闹钟的分钟；K4、设置完成退出。

课设准备中我根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。

设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续一分钟。

显示采用的六位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。

摘要单片计体积小、能耗低、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。

本次设计通过理论学习与应用，从而达到设计、开发单片机简单系统的目的。

本次设计是一个定时闹钟，以单片机为基础，实现显示时间，能够调整时间和设定闹钟时间，并且到设定的闹钟时间可以发出报警声。

基于单片机的定时闹钟在设计时需要解决三个方面的主要问题：一是LED显示模块的驱动和编程，二是有关单片机中定时器的使用，三是如何利用单片机的按键键盘实现时钟调整时间的功能和运行模式的转化。

在本设计的电路中，除了基本的单片机系统和外围电路外，还需按键键盘作控制装置，LED七段数码管作显示装置。

该定时闹钟是由AT89C52单片机控制的，可以达到以下效果：1、能够显示“时时-分分”。

2、能够调整时间，设定闹钟时间。

3、闹钟时间到时间到能够发出“滴滴滴”报警声。

4、可以通过串口在PC上设定时间和闹钟。

关键词：单片机定时闹钟仿真目录1 系统设计 (1)1.1 实验箱主要组件 (1)1.2 系统框图及说明 (3)1.3 系统软件设计 (3)1.3.1 C51的编程基础 (3)1.3.2 系统软件设图 (4)1.3.3 部分复杂函数流程图 (5)2 系统仿真 (6)2.1 仿真软件 (6)2.2 仿真结果 (7)3 结论 (7)3.1 本课程设计的主要特点及贡献 (7)3.2 改善建议 (7)3.3 自我体会 (8)参考文献 (9)附录 (10)1 单片机定时闹钟程序源代码 (10)2 仿真软件Proteus ISIS使用方法简单介绍 (20)3.1 本课程设计的主要特点及贡献 (7)1 系统设计1.1 实验箱主要组件本课程设计使用的是河海大学常州校区刘玉宏老师设计的单片机课程实验箱中的“基础型实验”部分。

该部分主要由单片机最小系统，LED数码管显示部分，外部中断控制部分，独立式与行列式键盘按键输入部分，串行口通信部分，蜂鸣器与继电器等部分组成。

详细电路图见图1。

塔里木大学信息工程学院《单片机原理与外围电路》课程论文题目：单片机定时闹钟设计姓名：海热古丽·依马木学号：**********班级：计算机15-1班摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。

本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。

LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。

通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。

在软件方面采用汇编语言编程。

整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。

关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always -sub -seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results.Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock, simulatio目录1绪论 (2)1.1课题背景及研究意义 (2)1.2国内外现状 (2)1.3课题的设计目的 (2)1.4课题的主要任务 (2)1.5课题的主要功能 (2)2系统概述 (3)2.1方案论证 (3)2.2系统设计原理 (3)3系统硬件设计 (4)3.1单片机AT89C51简介 (4)3.2数码管显示电路 (6)3.3时钟电路 (7)3.4喇叭:SPEAKER (8)4系统软件设计 (8)4.1系统软件设计说明 (8)4.2 程序调试 (8)4.3 程序流程图 (9)4.3仿真步骤 (10)4.4仿真结果 (10)结论 (12)参考文献 (13)附录A 系统整体电路 (14)附录B 全部程序清单 (14)附录C:PCB图和3D图 (23)1绪论1.1课题背景及研究意义进入信息时代，计算机的影子无处不在，带有像单片机一类嵌入式处理器的小型智能化电子产品，已经成为家用电器的主流，市场需求前景广阔，因此，掌握小型单片机应用系统设计方法，已成为当今电子应用工程师所必备的技能，定时闹钟具备小型单片机应用系统的一切要素，其结构简单、成本低廉、走时精确、设置方便，所以智能化方面有广泛的用途。