51单片机电子闹钟的设计
目 录
引言 3
一、设计方案 3
二、硬件电路设计 4
（一）基本原理概述 4
1.主控器AT89C51 4
2.时钟电路DS13025
（二）单元电路的设计5
1.显示电路设计 5
2.键盘接口电路设计 6
3.响铃电路设计 6
（三）总体运行进程7
三、软件电路设计7
（一）流程图及基本原理概述7
1.系统主程序流程图 7
2.系统定时中断流程图 7
3. 显示子程序流程图8
（二）程序设计概要9
四、实物制作过程10
总结10
参考文献11
致谢12
附录一：系统整体原理图13
附录二：系统PCB图14
附录三：正面实物图15
附录四：背面实物图16
附录五：元件清单17
引言
在现如今的时代，科技在突飞猛进，特别是各式各样的芯片发展的也非常好，像一开始的微波炉，电视机，闪光灯，手表，游戏机等等这些电子产品，它们的进步和改变是大家有目共睹的。它们靠的就是一个芯片，在芯片里面装上相应的程序。我现在要做的这个电子打铃系统就是把那些复杂的程序编入到单片机芯片中，来让它实现电子闹钟响铃的功能。
本次所做的论文设计，主要用到的是AT89C51单片机，之所以用它，是因为它有许多实用性非常强的优点，单片机成本低、使用寿命强、制造工艺简单、轻巧便于携带。
以前的电子设备智能化不是非常的强，但随着科技的越来越发达，它 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
正在一步一步的提高。所有的东西都要顺应时代潮流，需要寻求改变，所以说企业它要不断的创新科技，以便跟的上时代的脚步。电子这个领域潜力无穷，发展空间巨大，人们的创造性思维开拓，人类文明在茁壮成长。
一、设计方案
本设计主要是由显示电路、计时电路、定时打铃控制电路以及时间设置电路等这几个电路组成，可以实现自动的定时打铃，时间靠时钟电路来显示。
时钟主要是时、分和秒，把AT89C51单片机存储器设置三个字节，再把时分秒信息存放进去。我把自己做好的软件和做成的定时器结合在一起，它们之间形成一体，相互支撑工作。完成实时的时钟建立以后，要做的就是打铃输出和定时处理，只要分进位标志被主程序检测到时，就可以比较两者的实时时间是不是一样的了，如果一样，就可以打铃了，如果时间不一样的话，就需要回到主程序了，重新进行设置。
图1 系统框图
二、硬件电路设计
（一）基本原理概述
本系统由4个部分组成，它们分别是显示模块、时钟模块、键接口模块盘和主控模块。该系统产生中断是通过内部定时来完成的，好让本系统正常的运行。AT89C51 单片机每100ms产生一次中断，基准进行累加，产生10次中断就发出信号。
此次闹钟的设计，是把程序时间设置好，时钟的时间设置和设置时间一样，到了时间闹钟就会响铃。
1 .主控器AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器，电压很低不易出现事故，性能也是非常好的，所以使用非常广泛，很受人们的欢迎，我们把它叫做单片机。外形及引脚排列如图所示。
图2 AT89C51
2.时钟电路DS1302
DS1302
串行时钟芯片8脚DIP
DS1302S
串行时钟芯片8脚SOIC200mil
DS1302Z
串行时钟芯片8脚SOIC150mil
I/O
数据输入/输出引脚
SCLK
串行时钟
GND
接地
RST
复位脚
Vcc1，Vcc2
电源供电管脚
图3 DS1302
（二）单元电路的设计
1.显示电路设计
采用普通的LCD1602来显示
图4 显示电路
2.键盘接口电路设计
它是用查询法来完成读健功能，因为键盘只有四个，而且采用的是独立式按钮。
图5 按键电路
3.响铃电路的设计
用电阻蜂鸣器还有三极管来设计这个响铃的电路。这个蜂鸣器的两端，是接三极管和接地。
图6 响铃电路
（三）总体运行进程
时间设置在数码管上面显示，时间格式设置成时分秒，当时间达到我所设置的时间的时候，电子闹钟就会响铃。此次的设计一共有四个按键，一个用来定时，两个调整键位，一个用来增加，一个用来减少。最后一个按钮是作为开关按钮，按下按钮说明就接通了，按钮上来就是断开连接。
三、软件设计流程图
（一）流程图及基本原理概述
1.系统主程序流程图
图7 系统主程序
主程序的初始化需要一定的时间，当把时钟电路设置的时间进入正常状态以后。闹钟响铃就是在时间显示的和时钟时间一致的时候了。
定时器T0的中断是此次设计的采用方式。所以这个程序的入口设计地址是000BH，就形成了一个调转指示AJMP，就是从 0000H单元开始放的了。
2.系统定时中断流程图
图8 系统定时中断
时间设置和时钟电路一致，时间从秒开始增加，到分，最后再到时。一天一个二十四个小时，它会以此循环。这样时间的计时就这样实现了
中断服务的这个程序，在写的要注意以下几点：1.要及时的恢复现场，在中断返回的时候2.要实时的保护好现场，解决一切不稳定因数。3.因为是采用十进制的计时处理器，在秒、分、时的单元加1以后，就需要调整10进制了。
参 考 文 献
[1]张开元.单片机的控制技术及发展。天津：机械工业出版社，2002
[2]古天明.8051单片机课程设计实训教材。北京：清华大学出版社，2001
[3]张起,陈敌北.例说8051。北京：人民邮电出版社，2008
引言 3
一、设计方案 3
二、硬件电路设计 4
（一）基本原理概述 4
1.主控器AT89C51 4
2.时钟电路DS13025
（二）单元电路的设计5
1.显示电路设计 5
2.键盘接口电路设计 6
3.响铃电路设计 6
（三）总体运行进程7
三、软件电路设计7
（一）流程图及基本原理概述7
1.系统主程序流程图 7
2.系统定时中断流程图 7
3. 显示子程序流程图8
（二）程序设计概要9
四、实物制作过程10
总结10
参考文献11
致谢12
附录一：系统整体原理图13
附录二：系统PCB图14
附录三：正面实物图15
附录四：背面实物图16
附录五：元件清单17
引言
在现如今的时代，科技在突飞猛进，特别是各式各样的芯片发展的也非常好，像一开始的微波炉，电视机，闪光灯，手表，游戏机等等这些电子产品，它们的进步和改变是大家有目共睹的。它们靠的就是一个芯片，在芯片里面装上相应的程序。我现在要做的这个电子打铃系统就是把那些复杂的程序编入到单片机芯片中，来让它实现电子闹钟响铃的功能。
本次所做的论文设计，主要用到的是AT89C51单片机，之所以用它，是因为它有许多实用性非常强的优点，单片机成本低、使用寿命强、制造工艺简单、轻巧便于携带。
以前的电子设备智能化不是非常的强，但随着科技的越来越发达，它 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
正在一步一步的提高。所有的东西都要顺应时代潮流，需要寻求改变，所以说企业它要不断的创新科技，以便跟的上时代的脚步。电子这个领域潜力无穷，发展空间巨大，人们的创造性思维开拓，人类文明在茁壮成长。
一、设计方案
本设计主要是由显示电路、计时电路、定时打铃控制电路以及时间设置电路等这几个电路组成，可以实现自动的定时打铃，时间靠时钟电路来显示。
时钟主要是时、分和秒，把AT89C51单片机存储器设置三个字节，再把时分秒信息存放进去。我把自己做好的软件和做成的定时器结合在一起，它们之间形成一体，相互支撑工作。完成实时的时钟建立以后，要做的就是打铃输出和定时处理，只要分进位标志被主程序检测到时，就可以比较两者的实时时间是不是一样的了，如果一样，就可以打铃了，如果时间不一样的话，就需要回到主程序了，重新进行设置。
图1 系统框图
二、硬件电路设计
（一）基本原理概述
本系统由4个部分组成，它们分别是显示模块、时钟模块、键接口模块盘和主控模块。该系统产生中断是通过内部定时来完成的，好让本系统正常的运行。AT89C51 单片机每100ms产生一次中断，基准进行累加，产生10次中断就发出信号。
此次闹钟的设计，是把程序时间设置好，时钟的时间设置和设置时间一样，到了时间闹钟就会响铃。
1 .主控器AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器，电压很低不易出现事故，性能也是非常好的，所以使用非常广泛，很受人们的欢迎，我们把它叫做单片机。外形及引脚排列如图所示。
图2 AT89C51
2.时钟电路DS1302
DS1302
串行时钟芯片8脚DIP
DS1302S
串行时钟芯片8脚SOIC200mil
DS1302Z
串行时钟芯片8脚SOIC150mil
I/O
数据输入/输出引脚
SCLK
串行时钟
GND
接地
RST
复位脚
Vcc1，Vcc2
电源供电管脚
图3 DS1302
（二）单元电路的设计
1.显示电路设计
采用普通的LCD1602来显示
图4 显示电路
2.键盘接口电路设计
它是用查询法来完成读健功能，因为键盘只有四个，而且采用的是独立式按钮。
图5 按键电路
3.响铃电路的设计
用电阻蜂鸣器还有三极管来设计这个响铃的电路。这个蜂鸣器的两端，是接三极管和接地。
图6 响铃电路
（三）总体运行进程
时间设置在数码管上面显示，时间格式设置成时分秒，当时间达到我所设置的时间的时候，电子闹钟就会响铃。此次的设计一共有四个按键，一个用来定时，两个调整键位，一个用来增加，一个用来减少。最后一个按钮是作为开关按钮，按下按钮说明就接通了，按钮上来就是断开连接。
三、软件设计流程图
（一）流程图及基本原理概述
1.系统主程序流程图
图7 系统主程序
主程序的初始化需要一定的时间，当把时钟电路设置的时间进入正常状态以后。闹钟响铃就是在时间显示的和时钟时间一致的时候了。
定时器T0的中断是此次设计的采用方式。所以这个程序的入口设计地址是000BH，就形成了一个调转指示AJMP，就是从 0000H单元开始放的了。
2.系统定时中断流程图
图8 系统定时中断
时间设置和时钟电路一致，时间从秒开始增加，到分，最后再到时。一天一个二十四个小时，它会以此循环。这样时间的计时就这样实现了
中断服务的这个程序，在写的要注意以下几点：1.要及时的恢复现场，在中断返回的时候2.要实时的保护好现场，解决一切不稳定因数。3.因为是采用十进制的计时处理器，在秒、分、时的单元加1以后，就需要调整10进制了。
参 考 文 献
[1]张开元.单片机的控制技术及发展。天津：机械工业出版社，2002
[2]古天明.8051单片机课程设计实训教材。北京：清华大学出版社，2001
[3]张起,陈敌北.例说8051。北京：人民邮电出版社，2008
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