《基于51单片机多功能电子时钟设计报告》

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MCS-51的多功能数字时钟设计报告摘要单片计算机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ）。

它在一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、I/O、中断等功能部件，构成了一台完整的数字计算机。

他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。

而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

本学期通过对MCS-51的学习，实验，我们具有了一定的设计、开发软、硬件的能力。

本次实验先在仿真软件按照实验箱搭建电路，完成仿真，通过对程序个别处的修改即可在实验箱上观察现象。

关键词51单片机数字时钟数码管1．实验内容、组员任务分配情况通过一个学期的学习实验，我们对51系列单片机有了较深刻的认识，本次我们选做题目多功能数字钟。

实验内容及要求如下：设计一个数字时钟，显示范围为00：00：00~23：59：59。

通过5个开关进行控制，其中开关K1用于切换时间设置（调节时钟）和时钟运行（正常运行）状态；开关K2用于切换修改时、分、秒数值；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用于设定闹钟，闹钟同样可以设定初值，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）和年月日设定功能。

）我们通过对题目的仔细分析，对小组各个成员进行了明确的分工：矫龙飞负责系统构架，组织分配任务，协调小组各成员的工作，并对各小部分软硬件进行整合；董天会、张建功负责以实验箱上电路为依据，搭建Protues仿真电路，并完成数码管的扫描显示；马克纳负责编写时钟、调时、定时的软件设计；刘传荣负责设计报告的撰写，并协助其他组员完成工作。

2．实验电路及功能说明在Protues上搭建的仿真电路如图1，单片机P0的8位数据口连接3各锁存器：一片74ls373和两片74273，按照图示连接，6位数码管的段码地址位FF7F，位码地址是FFBF；四个按键自上至下依次连接INT0、P1.1、P1.2、P1.3和公共地；红色和绿色发光二极管依次连接P1.0、P1.6和地；蜂鸣器连接P1.7和地。

机电工程系课程设计报告题目: 数字时钟课程设计专业：通信技术班级：07通信学号：0706090111姓名：庄再标指导老师：郑晓青时间：2010年1月10日目录一、设计目的、设计题目 (3)二、设计任务、功能描述 (3)三、硬件原理分析 (3)四、软件设计 (7)1 地址空间分配 (7)2 软件整体架构分析 (8)2.1总体架构说明：设计思路 (8)2.2主程序功能描述及分析、主程序流程图 (9)2.3各子程序功能描述及子程序入口出口、各程序流程图 (9)五、程序清单 (12)一、设计题目：数字时钟。

设计的时钟能够实现日常的时钟显示，同时具有时钟调整、两个闹钟及正点报时功能。

二、设计任务、功能描述整体设计任务：本电子时钟设计首要的工作是结合以往所学的单片机程序编写理论和编写规则来编写电子时钟的软件部分，编写时要结合所配的AT89S52芯片的管脚功能和其他硬件电路，该部分运用keil单片机软件来完成。

在编写完软件并检测完正确后再编译成.hex载入用Isis仿真软件布好的仿真硬件中运行检测程序是否正确，并调试。

待这一切工作做好后再利用已焊接好的小系统板硬件电路来实践实现软件功能与硬件的结合。

此步骤要用progisp单片机烧写软件来实现。

在硬件设计上：（1）用四个电位按键来实现对电子时钟的调试工作，当按第一下总控键时进入时钟的调整状态，有两个电位按键分别来调整时钟的分和时，在调整时秒正常运行；当按第二下总控键时时钟进入闹钟一设置，有两个电位按键分别来调整时钟的分和时的设定，另外有一个时钟控键来实现闹钟是否开启；当按第三下总控键时时钟进入闹钟二设置，其余操作同闹钟一设置操作，当按第四下总控键时时钟退出调整模式进入正常时钟走势。

（2）用两个四位数码管来实现设计的显示部分，其演示模式是：时时-分分-秒秒该数码管组合的功能管脚是八个位选择连接芯片的p2引脚，八个显示管位并联再接入到芯片p0引脚。

从而在功能上区分开，实现数码管的显示功能。

《单片机原理与应用》课程设计总结报告题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计设计人员：张保江江润洲学号：********** **********班级：自动化1211指导老师：***目录1.题目与主要功能要求 (2)2.整体设计框图及整机概述 (3)3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3)4.软件流程图和流程说明 (4)5.总结设计及调试的体会 (10)附录1.图一：系统电路原理图 (11)2.图二：系统电路PCB (12)3.表一：元器件清单 (13)4.时钟程序源码 (14)题目：单片机电子时钟的设计与实现课程设计的目的和意义课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。

培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。

让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。

课程设计的基本任务利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。

主要功能要求最基本要求1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。

要求具有6位LED显示、3个按键输入。

2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。

3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。

开始计时时为000000，到235959后又变成000000。

4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。

每按一次键，对应的显示值便加1。

分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。

在调校时均不向上一单位进位(例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。

5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。

基于51单片机的多功能电子钟设计主程序：#include#include#includeCharmiao,shi,fen,day=24,month=12,year1=20,year2=14,cmiao,c shi,cfen,cday,cmonth,cy ear1,cyear2;char jhmiao,jmiao,jfen;uint s1num,s4num,s6num;uchar count,count1,count2;uint a1,b1,c1,d1,e1,f1,g1;uint su,tt,mm,m,n,flag=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0;uchar buff[4];char code dis[]={" mode "};char code dis1[]={" time "};char code dis2[]={" date "};char code dis3[]={" stopwatch "};char code dis6[]={"1234567"};charcodedis4[]={*************"};unsigned char pDat[7],pDat1[7];sbit s1=P1^7; //选择位sbit s2=P1^0; //数值加sbit s3=P1^4; //数值减sbit s4=P1^2; // 闹钟设置sbit s5=P1^5; // 凤鸣器sbit s6=P1^6; // 模式选择sbit s7=P1^3; //闹钟停止鸣叫sbit s8=P1^1; //启动sbit s9=P3^6; //温度报警void main(){uint i;s5=1;s8=1;m=0;n=0;init();EX0=1;//init_com(); //包含了对定时器0的设定while(s8) //初始模式设置{moshi();lcd_pos(0x00);for(i=0;i<15;i++){write_date(dis[i]);}lcd_pos(0x40);/* for(i=0;i<15;i++){write_date(dis1[i]);}*/}jhmiao=0;jmiao=0;jfen=0;miao=0;shi=0;fen=0;while(1){lcd_pos(0x02); write_date(0X2e); lcd_pos(0x04); 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} if(s1num==4){day--;if(day==-1)day=30;write_sfm1(14,shi);write_com(0x80+14);}if(s1num==5){month--;if(month==-1)month=12;write_sfm1(11,shi);write_com(0x80+11);}if(s1num==6){year2--;if(year2==-1)year2=99;write_sfm1(9,shi);write_com(0x80+9);}if(s1num==7){year1--;if(year1==-1)year1=99;write_sfm(7,shi);write_com(0x80+7);}}}}}void timer0() interrupt 1。

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 三程序整体设计思路概述------------------- 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)按时报警（能定点报时）本次课程设计要求每一个学生利用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----合格(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，且利用资源少----优秀二电路设计（电路设计图见附件电路图）（1）采纳89C51型号单片机（2）采纳8位共阴数码管（3）因为单片机输出高电平常输出的电流不足以驱动数码管,因此在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）蜂鸣器接口。

51单片机电子时钟设计报告一、引言电子时钟是一种常见的电子产品，它通过控制数字显示器的数字显示，来实现时间的显示功能。

本报告将介绍一种基于51单片机的电子时钟设计方案。

二、系统架构本电子时钟系统采用分级结构，分为实时时钟电路、中央处理器、显示器等核心模块。

实时时钟电路模块负责提供系统的时钟信号，中央处理器负责对时间进行处理和控制，显示器用于显示时间。

三、硬件设计1.实时时钟电路实时时钟电路采用DS1302芯片，该芯片集成了时钟实时计数器，能够提供精确的时钟信号。

同时，芯片还内置了电池供电电路，当外部电源中断时，电子时钟可以通过电池继续工作。

2.中央处理器中央处理器使用51单片机，它具有较强的计算和控制能力，可以方便地对时间进行处理和控制。

通过与实时时钟电路的通信，中央处理器可以获取当前时间，并进行各种计算操作。

3.显示器显示器采用数码管，可以直观地显示时间。

通过中央处理器控制，可以实现小时、分钟、秒钟的显示，并且可以进行亮度的调节。

四、软件设计1.时钟管理中央处理器的软件主要负责对时间的管理。

它可以从实时时钟电路中获取当前时间，并根据需要进行时间的累加和更新。

同时，中央处理器还可以通过按键实现时间的手动调节。

2.显示控制中央处理器通过对数码管的控制，实现时间的显示功能。

它可以根据当前时间的变化，动态地更新数码管的显示内容。

同时，还可以通过按键控制，对数码管的亮度进行调节。

五、系统特点1.精确性高：采用DS1302芯片实时时钟电路，能够提供精确的时钟信号，确保时间的准确性。

2.易于操作：中央处理器软件通过按键实现时间的调节，操作简单方便。

3.显示效果好：采用数码管进行显示，显示效果清晰，易于观察时间。

六、应用领域本电子时钟设计适用于各种需要显示时间的场景，如家庭、办公室、学校等。

七、总结本报告介绍了一种基于51单片机的电子时钟设计方案。

通过实时时钟电路提供精确的时钟信号，中央处理器进行时间管理和控制，显示器进行时间的显示。

基于51单片机的多功能电子时钟的设计Abstract:The design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller is presented in this paper. The clock is designed with the purpose of providing userswith accurate timekeeping, a variety of alarm clock settings, as well as other useful features such as temperature display and automatic daylight saving time adjustment. The clock employs a 4-digit LED display to show the clock time, and it is also equipped with buttons that facilitate easy programming and adjustment of its functions. The system operates on a 5V power supply and is designed to be compact and user-friendly.Introduction:Electronic clocks have become a ubiquitous feature in modern society, with nearly every household and workplace owning at least one. The accuracy and versatility of these clocks make them a highly useful tool for everyday life. However, with the rise of mobile devices, many people have begun to rely solely on their smartphones for timekeeping purposes. Despite this trend, there is still a demand for electronic clocks that provide additional features besides just timekeeping. This paper presents the design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller, which can cater to this demand.Design:The electronic clock was designed using a 51 single-chip microcontroller as the main control unit. This was chosen dueto its high processing power, low cost, and widespread availability. The clock was designed to be highly accurate, employing a real-time clock module to ensure precise timekeeping. The clock displays the time on a 4-digit LED display, with separate displays for hours, minutes and seconds. The display is of the common anode type, and its brightness can be adjusted using a potentiometer.The clock provides various alarm clock functions, including a snooze function and the ability to set multiple alarms. These functions are accessed using buttons on the clock, which make programming and adjustment easy. The clock also has a temperature display function, which uses a temperature sensor to provide accurate temperature readings. The display can show the temperature in either Celsius or Fahrenheit, depending on user preference. In addition, the clock has an automatic daylight saving time adjustment function, which adjusts the clock time automatically according to the user's location.Results:The electronic clock performed exceptionally well, accurately keeping time and providing all the functions as intended. The clock's design was compact and unobtrusive, making it suitable for both home and office use. The clock's ability to adjust for daylight saving time automatically was also highly appreciated by users, as it eliminated the need for manual adjustments several times a year.Conclusion:In conclusion, the design of a multi-functional electronic clock based on 51 single-chip microcontroller was presented in this paper. The clock proved to be highly accurate and versatile, offering a variety of usefulfunctions in addition to timekeeping. The compact and user-friendly design of the clock makes it suitable for a wide range of applications, including both home and office use. The clock's automatic daylight saving time adjustment function proved to be particularly useful, eliminating the need for manual adjustments.。

*********大学********学院电子闹钟设计报告专业：******学号：******姓名：*******一．仿真电路图：二. 器件30P电容2个12MHZ晶振1个喇叭1个38译码器1个89c52单片机1个按键4个5V电源300欧电阻7个8位共阴数码管1个三．流程图：电子闹钟主流程图：调时、调日期、调星期流程图：倒计时结束流程图：音乐播放流程图：闹铃功能流程图：四．功能介绍：有计时，计日期，计星期，调时、调日期、调星期、闹钟、调闹钟、音乐闹铃、秒表、99秒倒计时、60秒倒计时、5秒倒计时、倒计时结束播放提醒音乐、直接按键播放音乐共计15个小的功能，分为四个功能模块，用四个按键来实现1.调时，查看日期以及调日期，查看星期以及调星期按键1进入该模块后，显示该模块的界面“1234”，分别代表在该界面中要用到的按键编号。

此时按1即进入调时界面，显示当前时间，按1秒加1，按2分加1，按3时加1，按4退出该界面而回到模块界面。

此时按2即进入查看日期以及调日期的界面，显示当前日期，按1天加1，按2月加1，按3年加1，按4退出该界面而回到模块界面。

此时按3即进入查看星期以及调星期的界面，显示当前星期，按1星期加1，按4退出该界面而回到模块界面。

此时按4则退出功能模块1而回到主界面。

2.调闹钟进入该模块时，显示闹钟时间，按1秒加1，按2分加1，按3时加1，按4退出调闹钟模块而回到主界面3.秒表，倒计时进入该模块后，显示界面“12 4”，分别代表在该界面中要用到的按键编号。

此时按1进入秒表计时状态，按4退出，回到模块界面。

此时按2进入99秒倒计时状态，按1切换到60秒倒计时，按1切换到5秒倒计时，在倒计时进行中，按4可以回到模块界面。

此时按4，可以回到主界面4.音乐进入该界面后，显示界面“00-00-00”,按1播放歌曲1，按2播放歌曲2，按3播放歌曲3，按4播放歌曲4，在播放歌曲时，按4可以结束播放音乐并且回到主界面。

第一部分设计任务和要求1.1单片机课程设计内容 (2)1.2单片机课程设计要求 (2)1.3系统运行流程 (2)第二部分设计方案2.1总体设计方案说明 (2)2.2系统方框图 (3)2.3系统流程图 (3)第三部分主要器材及基本简介3.1主要器材 (4)3.2主要器材简介 (4)第四部分系统硬件设计4.1最小系统 (6)4.2LCD显示电路 (6)4.3键盘输入电路 (7)4.4蜂鸣器和LED灯电路 (7)第五部分仿真电路图与仿真结果 (8)第六部分课程设计总结 (8)第七部分参考文献 (9)附录A 实物图附录B 系统源程序第一部分设计任务和要求1.1单片机课程设计内容利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。

1.2单片机课程设计要求1.能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示；2.能实现调时功能；3.能实现12/24小时制切换；4.能实现8 ： 00—22 ： 00整点报时功能。

1.3系统运行流程程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。

若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。

若没到则循环执行。

计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。

调时闪烁中断服务程序用于被调单元的闪烁显示。

调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。

实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。

相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。

第二部分设计方案2.1总体设计方案说明1.程序设计及调试根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。

2.硬件焊接及调试根据仿真电路图完成电路板的焊接,并进行软、硬件的调试,只到达到预期目的。

3.后期处理对设计过程进行总结，完成设计报告。