51单片机数字时钟(带闹钟)

计算机硬件综合课程

设计报告

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目录

1 设计要求

功能需求

设计要求

2 硬件设计及描述

总体描述

系统总体框图

Proteus仿真电路图3 软件设计流程及描述

程序流程图

函数模块及功能

4 心得体会

附：源程序

1设计要求

1.1功能需求

（1）实现数字时钟准确实时的计时与显示功能；

（2）实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响；

（3）实现时间和闹钟时间的调时功能；

（4）刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串（学号）。

1.2设计要求

（1）应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路；

（2）使用定时器/计数器中断实现计时；

（3）选用8个数码管显示时间；

（4）使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1：更换模式（模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的小时；模式2；调当前

时间的分钟；模式3：调闹钟时间的小时；模式4：调闹钟时间的分

钟）；按钮2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出；

按钮3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零；

（5）在非0模式下，给正在调节的时间闪烁提示；

（6）使用扬声器实现闹钟功能；

（7）采用C语言编写程序并调试。

2 硬件设计及描述

2.1总体描述

（1）单片机采用AT89C51型；

（2）时间显示电路：采用8个共阴极数码管，P1口驱动显示数字，P2口作为扫描信号；

（3）时间设置电路：、、分别连接3个按键，实现调模式，时间加和时间减；

（4）闹钟：口接扬声器。

2.2系统总体框图

2.3Proteus仿真电路图

3 软件设计流程及描述

（1）void display_led()

（2）学号的滚动显示函数；

（3）void display()

显示时间以及显示调节时间和闹钟时间的闪烁；

（4）void key_prc()

键盘功能函数，实现3个按键有关的模式转换以及数字加一减一；

（5）void init()

初始化设置中断；

（6）void time1() interrupt 3

定时器1中断函数，实现计时功能。

4 心得体会

首先在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机实习，我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：C语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。

最后，在设计之前，我们要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在实习过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。

附：源程序

#include<>

unsigned char led[12]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00}; //用一维数组定义-9、横杠、全灭

unsigned char num[10]={2,0,0,8,0,1,1,6,6,8} ;

unsigned char a[8];

unsigned char second=0,minute=0,hour=0;

unsigned char minute1=0,hour1=0;

unsigned char b[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //扫描

unsigned char k=0;

unsigned int temp; // 记录毫秒为秒的变量

unsigned char M,S_flag; //M是模式，更新时间的种模式加上正常模式S_flag闪烁标志

sbit K1=P3^0;

sbit K2=P3^1;

sbit K3=P3^2;

sbit BEEP=P3^3;

void delay(unsigned n) //毫秒

{

int x,y;

for(x=0;x

for(y=0;y<24;y++);

}

void init()

{

M=0;

S_flag=0; //闪烁标志位

TMOD=0x10; //定时器以方式定时

TH1=0xfc;

TL1=0x18;

EA=1; //打开总中断

ET1=1; //允许定时器中断

TR1=1; //开启定时器(开始定时计数) }

void display_led()

{

int x;

char l,a,m;

for(a=0;a<26;a++)

{

x=a-8;

for(l=0;l<50;l++)

{

for(m=0;m<8;m++)

{

P2=b[m];

if(x>=0&&x<10) P1=led[num[x]];

else P1=led[11];

delay(10);

x++;

}

x-=8;

}

}

}

void time1() interrupt 3 //定时器中断函数{

TH1=0xfc; //定时ms

TL1=0x18;

temp++;

if(temp==1000) //配合定时器定时s

{ temp=0;

second++;

}

if(second==59)

{ second=0;

if(minute<59)

minute++;

else { minute=0;

hour++;

hour%=24;

}

}

if(hour1==hour&&minute1==minute&&second<10) //闹钟时间到 {

BEEP=!BEEP;

}

if(temp%250==0) //每ms

S_flag=!S_flag; //闪烁标志位取反

if(k==8) k=0;

P1=a[k];

P2=b[k++];

delay(1);

P2=0xff;

}

void display()

{

switch(M)

{

case 0:

{

a[0]=led[hour/10];

a[1]=led[hour%10];

a[2]=led[10];

a[3]=led[minute/10];

a[4]=led[minute%10];

a[5]=led[10];

a[6]=led[second/10];

a[7]=led[second%10];

}break;

case 1:

{

if(S_flag==1)

{

a[0]=led[hour/10];

a[1]=led[hour%10];

}

else

{

a[0]=led[11];

a[1]=led[11];

}

a[2]=led[10];

a[3]=led[minute/10];

a[4]=led[minute%10];

a[5]=led[10];

a[6]=led[second/10];

a[7]=led[second%10];

}break;

case 2:

{

a[0]=led[hour/10];

a[1]=led[hour%10];

a[2]=led[10];

if(S_flag==1)

{

a[3]=led[minute/10];

a[4]=led[minute%10];

}

else

{

a[3]=led[11];

a[4]=led[11];

}

a[5]=led[10];

a[6]=led[second/10];

a[7]=led[second%10];

}break;

case 3:

{

if(S_flag==1)

{

a[0]=led[hour1/10];

a[1]=led[hour1%10];

}

else

{

a[0]=led[11];

a[1]=led[11];

}

a[2]=led[10];

a[3]=led[minute1/10];

a[4]=led[minute1%10];

a[5]=led[10];

a[6]=led[11];

a[7]=led[11];

}break;

case 4:

{

a[0]=led[hour1/10];

a[1]=led[hour1%10];

a[2]=led[10];

if(S_flag==1)

{

a[3]=led[minute1/10];

a[4]=led[minute1%10];

}

else

{

a[3]=led[11];

a[4]=led[11];

}

a[5]=led[10];

a[6]=led[11];

a[7]=led[11];

}

}

}

void key_prc()

{

if(K1==0)

{

delay(10); //延时去抖

if(K1==0) //按K1进行模式切换

{ M++;

if(M==5)

M=0;

}

while(!K1);//等待按键释放

}

if(M!=0)

{

switch(M)

{

case 1: //模式——调时

{

if(K2==0)

{

delay(10); //延时去抖

if(K2==0) //加键按下

{

if(hour<23) hour++;

else hour=0;

}

while(!K2); //等待按键释放

}

if(K3==0)

{

delay(10);

if(K3==0)

{

if(hour> 0) hour--;

else hour=23;

}

while(!K3);

}

} break;

case 2: //模式——调分

{

if(K2==0)

{

delay(10);

if(K2==0)

{

if(minute<59) minute++;

else minute=0;

}

while(!K2);

}

if(K3==0)

{

delay(10);

if(K3==0)

{

if(minute>0) minute--;

else minute=59;

}

while(!K3);

}

} break;

case 3: //模式——闹钟调时

{

if(K2==0)

{

delay(10);

if(K2==0)

{

if(hour1<23) hour1++;

else hour1=0;

}

while(!K2);

}

if(K3==0)

{

delay(10);

if(K3==0)

{ if(hour1>0)

hour1--;

else hour1=23; }

while(!K3);

}

} break;

case 4: //模式——闹钟调分 {

if(K2==0)

{

delay(10);

if(K2==0)

{

if(minute1<59)

minute1++;

else minute1=0;

}

while(!K2);

}

if(K3==0)

{

delay(10); //延时去抖

if(K3==0) //减键按下

{ if(minute1>0)

minute1--;

else minute1=59;

}

while(!K3);

}

} break;

}

}

}

void main()

{

display_led();

init();

while(1)

{

key_prc();

display();

}

}