文档介绍：0 前言 2
1 总体方案设计 3
2硬件电路设计 3
3
4
复位电路设计 5
LCD显示电路设计 5
按键选择电路设计 6
蜂鸣器电路设计 7
3软件设计 7
8
8
LCD显示子程序 9
键扫描子程序 10
4调试分析 11
软件调试 11
硬件调试 11
5结论及进一步设想 12
参考文献 12
课设体会 12
附录1 电路原理图 13
附录2 程序清单 14
多功能数字钟的设计
谭欣沈阳航空航天大学自动化学院
摘要:本文设计了一种基于单片机控制的多功能数字钟系统。该系统主要以单片机芯片AT89C52为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,主要由单片机最小系统、LCD液晶显示模块、按键选择模块、蜂鸣器模块组成。可以实现准确显示时间且能显示到秒,可随时进行时间及闹铃调整,具有24或12时制转换功能,并且设有一个“复位”按键。设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单片机功能,大部分能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性高。同时,该数字钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。由于系统所用的元器件较少,单片机被占用的I/O口不多,因此具有一定的可扩展性。
关键词:AT89C52单片机;LCD液晶显示;时制转换;复位
0 前言
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面的知识是不够的,还要根据具体的硬件结构,以及针对具体的应用对象的软件结合,加以完善。单片机的应用的重要意义在于,它从根本上改变了传统意义设计理念和设计方法。曾经必须要通过模拟电路或者是数字电路实现的功能,单片机应用软件技术就可以实现,这种微控技术不仅简化了电路,而且还可以改变软件程序或者参数实现不同的设计。
数字钟已经成为人们日常生活中不可缺少的必需品,广泛的应用于家庭以及办公室等公共场所。给我们生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字中集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时功能也可以完成数字钟的电路设计,因此进行数字钟的设计是必要的。
本次设计的多功能数字钟就是应用单片机的计时功能为设计核心,当计时器满则实行中断程序,对LCD的显示的数字按进制进行刷新,当设定的闹铃时间与当前显示的时间相同时,则蜂鸣器和闹铃灯开始工作,达到提醒时间的作用。
1 总体方案设计
针对本课题的设计任务,进行分析得到:本次设计用单片机做为总控制系统,由LCD进行数字显示,由6个开关键作为键盘进行对时间的调整和闹铃设定。根据设计要求采用AT89C52单片机做为控制器,时钟电路方案设计有两种:
方案一:直接采用单片机定时计数器提供的秒信号,使用软件编程实现时、分、秒计数。采用此种方案可以减少芯片的使用,节约成本,实现的时间误差较小,但软件编程比较麻烦。
方案二:采用时间专用芯片实现时钟,时钟芯片是一种高性能的针对时钟的芯片,可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数,而且精度比较高,芯片用的多,成本高,但软件程序设计较易实现。
时钟电路
复位电路
LCD显示电路
蜂鸣器电路
按键选择电路
综合各方面因素,针对此次多功能数字钟的设计,我采用方案一来实现本次设计的要求。该多功能数字钟的设计,总体上大致可分为以下几个部分组成:1. 时钟电路部分;;;;5. 蜂鸣器电路部分。系统原理框图如图1所示。
AT89C52

图1 系统原理框图
整个电路的工作原理是由晶振芯片提供准确的时钟电路, 由键盘调整数字钟的功能,并通过软件编程把时间数字通过LCD显示出来。
2硬件电路设计

单片机最小系统电路主要包括复位电路和时钟电路,是单片机工作的基础。所谓最小系统,是指一个真正可用的单片机的最小配置系统。对于单片机内部资源已能够满足系统的需要的,可直接采用最小系统。由于MCS—51系列单片机片内不能集成时钟电路所需要的晶体振荡器,也没有复位电路,因此在构成最小系统时,必须外接这些部件。根据片内有无程序存储器,MCS—51
的单片机最小系统分为两种情况。第一种情况:8051/8751片内有4KB的ROM/EPROM,因此,只需