单片机的电子闹钟的设计
单片机的电子闹钟的设计[20200128191440]
【摘要】
电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。
本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃的电子时钟。本文采用单片机技术实现带温度显示的电子闹(时)钟。本设计应用AT89C51芯片作为核心，LED数码管显示。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单，编程容易。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单，编程容易。
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关键字:】单片机电子闹钟数码管显示
引言 1
一、系统组成 1
二、单片机介绍 2
（一）单片机AT89C51 2
（二）管脚功能说明 3
三、硬件电路的设计 4
（一）单片机系统的设计 4
（二）电源电路的设计 5
（三）按键电路的设计 6
（四）显示电路的设计 7
（五）蜂鸣器驱动电路 9
（六）温度采集电路 10
四、软件部分的设计 12
（一）主程序部分的设计 12
（二）中断定时器的设置 13
（三）基本显示模块设计 14
（四）时间设定程序 15
（五）闹铃功能的实现 16
结束语 17
附录一 原理图 19
附录二 源程序 20
参考文献 28
致 谢 29
引言
单片机早已广泛应用于多种领域，尤其在智能仪表类中的应用更是如此，不仅引起了产品本身的变革，也深深的影响了设计理念的变革。智能仪器仪表作为一种智能系统，其核心在于单片机。基于单片机的智能系统设计，已经成为广大电子设计工程师或相关领域设计者关注的热点。 21世纪，电子技术更是获得了飞速的发展，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。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人们忘记时间，甚至错过一些重要的时刻。所以电子闹钟的出现，显得十分必要，在重要的时间进行必要的提醒，给人们的生活带来了极大的方便。
电子闹钟的优点：电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要电子闹钟，这就需要电子时钟具有多功能性。
一、系统组成
我们在这里是设计一个简单的电子时钟，硬件是以89C51单片机为主芯片，软件方面是用单片机51C语言为编程语言，硬件部分主要分以下电路模块：显示电路用8位数码管分别显示小时、分钟和秒，通过动态扫描进行显示，从而避免了译码器的使用，使电路更加简单。单片机采用STC89C51系列，这种单片机应用简单，十分适合电子钟设计，按键采用微动开关，程序动态扫描检测按键状态，蜂鸣器使用一只PNP三极管S8550及电阻来进行输出驱动，系统框图如图1。
图1 系统框图
二、单片机介绍
（一）单片机AT89C51
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C51是一种带2K字节闪烁可编程可以擦除只能读存储器的单片机。其中单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。这个器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相互兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一个精简版本。89C51单片机为许多嵌入式控制系统提供了一个灵活性高而且价廉的方案。89C51的管脚图如图2所示。
图2 89C51的管脚图
其主要特性：
1．与MCS-51 兼容。
2．4K字节可编程闪烁存储器。寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年。
3．全静态工作：0Hz-24Hz。
4．三级程序存储器锁定。
5．128*8位内部RAM 。
6．32条可编程I/O线 。
7．两个16位定时器/计数器 。
8．5个中断源。
9．可编程串行通道。
10．低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。
（二）管脚功能说明
1．VCC：供电电压；GND：接地。
2．P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
3．P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
4．P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号与控制信号。
5．P3口：P3口管脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O口，可以接收输出4个TTL门电流。当P3口被写入“1”后，它们被内部上拉成高电平，并且用作输入。作为输入，由于外部下拉成低电平，P3口把输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可以作为AT89C51的一些特殊功能口，P3口管脚的第二个功能如下所示：
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 /INT0 （外部中断0）
P3.3 /INT1 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时器0外部输入）
P3.5 T1 （定时器1外部输入）
P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）
P3口可以同时为闪烁编程和编程校验接收少量控制信号。
6．RST：作为复位输入。当振荡器复位时，可以保持RST脚上两个机器周期的高电平时间。
7．ALE/PROG：在访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH的编程期间，这个引脚就用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以恒定的频率周期来输出正脉冲信号，这个频率为振荡器频率的1/6。因此它可以用作对外部输出的脉冲或者用来定时目的。但是要注意的是：每当用作外部数据存储器的时候，就要跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。这个时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才能够起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
8．/PSEN： 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期有两次/PSEN是有效的。只不过在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号都不会出现而已。
【摘要】
电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。
本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃的电子时钟。本文采用单片机技术实现带温度显示的电子闹(时)钟。本设计应用AT89C51芯片作为核心，LED数码管显示。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单，编程容易。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单，编程容易。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机电子闹钟数码管显示
引言 1
一、系统组成 1
二、单片机介绍 2
（一）单片机AT89C51 2
（二）管脚功能说明 3
三、硬件电路的设计 4
（一）单片机系统的设计 4
（二）电源电路的设计 5
（三）按键电路的设计 6
（四）显示电路的设计 7
（五）蜂鸣器驱动电路 9
（六）温度采集电路 10
四、软件部分的设计 12
（一）主程序部分的设计 12
（二）中断定时器的设置 13
（三）基本显示模块设计 14
（四）时间设定程序 15
（五）闹铃功能的实现 16
结束语 17
附录一 原理图 19
附录二 源程序 20
参考文献 28
致 谢 29
引言
单片机早已广泛应用于多种领域，尤其在智能仪表类中的应用更是如此，不仅引起了产品本身的变革，也深深的影响了设计理念的变革。智能仪器仪表作为一种智能系统，其核心在于单片机。基于单片机的智能系统设计，已经成为广大电子设计工程师或相关领域设计者关注的热点。 21世纪，电子技术更是获得了飞速的发展，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。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人们忘记时间，甚至错过一些重要的时刻。所以电子闹钟的出现，显得十分必要，在重要的时间进行必要的提醒，给人们的生活带来了极大的方便。
电子闹钟的优点：电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要电子闹钟，这就需要电子时钟具有多功能性。
一、系统组成
我们在这里是设计一个简单的电子时钟，硬件是以89C51单片机为主芯片，软件方面是用单片机51C语言为编程语言，硬件部分主要分以下电路模块：显示电路用8位数码管分别显示小时、分钟和秒，通过动态扫描进行显示，从而避免了译码器的使用，使电路更加简单。单片机采用STC89C51系列，这种单片机应用简单，十分适合电子钟设计，按键采用微动开关，程序动态扫描检测按键状态，蜂鸣器使用一只PNP三极管S8550及电阻来进行输出驱动，系统框图如图1。
图1 系统框图
二、单片机介绍
（一）单片机AT89C51
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C51是一种带2K字节闪烁可编程可以擦除只能读存储器的单片机。其中单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。这个器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相互兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一个精简版本。89C51单片机为许多嵌入式控制系统提供了一个灵活性高而且价廉的方案。89C51的管脚图如图2所示。
图2 89C51的管脚图
其主要特性：
1．与MCS-51 兼容。
2．4K字节可编程闪烁存储器。寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年。
3．全静态工作：0Hz-24Hz。
4．三级程序存储器锁定。
5．128*8位内部RAM 。
6．32条可编程I/O线 。
7．两个16位定时器/计数器 。
8．5个中断源。
9．可编程串行通道。
10．低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。
（二）管脚功能说明
1．VCC：供电电压；GND：接地。
2．P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
3．P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
4．P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号与控制信号。
5．P3口：P3口管脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O口，可以接收输出4个TTL门电流。当P3口被写入“1”后，它们被内部上拉成高电平，并且用作输入。作为输入，由于外部下拉成低电平，P3口把输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可以作为AT89C51的一些特殊功能口，P3口管脚的第二个功能如下所示：
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 /INT0 （外部中断0）
P3.3 /INT1 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时器0外部输入）
P3.5 T1 （定时器1外部输入）
P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）
P3口可以同时为闪烁编程和编程校验接收少量控制信号。
6．RST：作为复位输入。当振荡器复位时，可以保持RST脚上两个机器周期的高电平时间。
7．ALE/PROG：在访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH的编程期间，这个引脚就用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以恒定的频率周期来输出正脉冲信号，这个频率为振荡器频率的1/6。因此它可以用作对外部输出的脉冲或者用来定时目的。但是要注意的是：每当用作外部数据存储器的时候，就要跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。这个时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才能够起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
8．/PSEN： 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期有两次/PSEN是有效的。只不过在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号都不会出现而已。
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