单片机课程设计报告定时闹钟设计
单片机设计闹钟课程设计
单片机设计闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理，掌握闹钟设计的硬件组成和功能模块。
2. 使学生掌握C语言编程基础，能够运用C语言编写简单的闹钟程序。
3. 帮助学生了解单片机中断、定时器等知识，并能将其应用于闹钟设计。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成闹钟硬件电路的搭建和程序编写。
2. 提高学生问题解决能力，能够根据实际需求调整闹钟程序，实现相应功能。
3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成课程任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及编程的兴趣，激发学习热情，树立自信心。
2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，使其面对困难时保持积极态度。
3. 培养学生遵守实验规程，注重安全意识，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机设计与编程的基本技能。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础和编程知识，具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注个体差异，激发学生潜能，提高教学质量。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 硬件知识：介绍闹钟电路的组成，包括单片机芯片、时钟电路、蜂鸣器、按键等部件的功能和连接方式。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第三章“单片机硬件结构”2. C语言编程：讲解C语言基础知识，重点掌握数据类型、运算符、控制语句等，并应用于单片机程序编写。
- 教材章节：《C语言程序设计》第二章“C语言基础”3. 单片机编程：学习单片机编程基础，掌握中断、定时器等编程方法，实现闹钟功能。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第四章“中断与定时器”4. 闹钟程序设计：根据实际需求，编写闹钟程序，实现设定时间、响铃、停止等功能。
- 教材章节：《单片机原理与应用》第七章“项目实践案例”5. 实践操作：指导学生进行闹钟硬件电路搭建，程序编写和调试，培养学生动手能力。
定时闹钟单片机课程设计
定时闹钟单片机课程设计设计背景与目的定时闹钟是我们日常生活中经常使用的一种设备。
它可以帮助人们准时起床或提醒完成某项任务。
在现代社会快节奏的生活中，定时闹钟的使用频率越来越高，因此，设计一个定时闹钟单片机课程是非常有必要的。
本次设计的目的是让学生能够通过实践了解单片机的基本原理和操作。
通过设计一个定时闹钟，学生可以深入理解定时器的使用，了解时钟的工作原理，并通过实际操作掌握单片机编程技能。
设计原理和流程设计原理本次定时闹钟单片机课程设计主要使用了单片机的定时器和外部中断功能。
单片机的定时器可以生成计时中断，而外部中断可以用来接收按键输入。
设计的基本原理是，定时器定时一定的时间后触发计时中断，中断函数中实现闹钟功能。
同时，通过外部中断接收按键输入，用来设置闹钟时间。
设计流程1.设置定时器的工作模式和计时时间。
2.设置外部中断，用于接收按键输入。
3.编写中断函数，实现闹钟功能。
4.编写主函数，初始化单片机和相关端口。
5.在主函数中进入循环，不断监听按键输入和处理闹钟逻辑。
设计实现硬件设计本次设计使用的硬件主要包括单片机、按键和数码管。
1.单片机：选择一款适合的单片机，如STC89C52系列单片机，具备定时器和外部中断功能。
2.按键：使用几个按键来实现闹钟的设置和关闭。
3.数码管：用于显示当前时间和闹钟设置时间。
软件设计本次设计使用Keil C编程软件和Proteus仿真软件。
软件设计主要包括以下几个模块。
1.定时器和中断：初始化定时器并设置工作模式和计时时间，编写中断函数来实现闹钟的功能。
2.IO口：根据接线设计，设置IO口的输入输出模式并初始化端口状态。
3.按键扫描：通过外部中断接收按键输入，并根据按键的不同功能来进行相应的操作。
4.数码管驱动：编写数码管的显示函数，根据当前时间和闹钟设置时间来显示相应的信息。
设计测试与改进设计完成后，需要对定时闹钟进行测试和改进。
测试阶段主要包括功能测试和稳定性测试。
单片机闹钟设计程序报告
单片机闹钟设计程序报告1. 引言闹钟作为人们日常生活中的常用物品，不仅有叫醒人们起床的功能，还可以作为提醒的工具。
随着科技的进步，单片机闹钟逐渐取代了传统的机械闹钟，成为人们生活中不可或缺的一部分。
本报告旨在介绍一个基于单片机的简单闹钟设计程序。
2. 设计方案本设计方案使用了单片机和数码管作为主要硬件，通过对单片机的编程，实现了闹钟的基本功能，包括时间设置、闹钟时间设置、闹钟触发、蜂鸣器报警等。
2.1 硬件设计硬件方面，本设计基于某型号的单片机和数码管。
单片机通过相关的引脚与数码管相连，通过控制引脚的电平来显示不同的数字。
2.2 软件设计软件方面，本设计使用C语言编程实现。
主要的功能包括获取当前时间、显示时间、设置时间、设置闹钟时间、闹钟触发检测、蜂鸣器报警等。
3. 程序实现3.1 初始化设置在程序的开始部分，需要对单片机进行初始化设置。
包括设置引脚的输入输出模式、设置计时器、设置中断等。
3.2 时间显示为了实现时间显示的功能，我们需要通过单片机的计时器来不断获取当前时间，并将其转换为时、分、秒的格式。
然后通过数码管显示出来。
3.3 时间设置通过给单片机的某个引脚接入按钮，实现时间设置功能。
当按钮被按下时，单片机进入时间设置模式。
此时，用户可以通过另外的按钮来逐个调整时、分、秒的数值。
3.4 闹钟时间设置类似于时间设置，闹钟时间设置也需要通过按钮来实现。
用户可以按下对应的按钮来设置闹钟的时、分，设置完毕后，单片机会将设置的时间保存起来。
3.5 闹钟触发检测在每一次时间显示的循环中，程序都会检测当前时间是否与闹钟时间相符。
如果相符，则触发闹钟，蜂鸣器开始报警。
3.6 蜂鸣器报警通过单片机的一个输出引脚，连接到蜂鸣器，实现蜂鸣器的报警功能。
当闹钟触发时，单片机会给对应的引脚输出一个高电平，从而使蜂鸣器发声。
4. 总结通过对单片机闹钟设计程序的实现，我们成功实现了闹钟的基本功能，包括时间设置、闹钟时间设置、闹钟触发、蜂鸣器报警等。
单片机定时闹钟课程设计
单片机定时闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机定时器的工作原理，掌握定时器的编程方法；2. 学会使用单片机实现闹钟功能，了解时间计算与时间显示的基本方法；3. 掌握相关电子元器件的原理和功能，如晶振、电容、数码管等。
技能目标：1. 能够运用C语言编写单片机程序，实现闹钟的定时与显示功能；2. 学会使用调试工具对单片机程序进行调试，解决常见问题；3. 提高动手能力，能够独立完成单片机定时闹钟的硬件电路搭建与程序编写。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生团队协作精神，学会共同解决问题；3. 增强学生实践操作能力，树立实践出真知的观念。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力与实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的单片机基础知识，对编程有一定了解，但对实际应用尚缺乏经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机定时器/计数器的工作原理与编程方法；- 时间计算与时间显示技术；- 硬件电路设计原理，包括晶振、电容、数码管等元器件的应用。
2. 实践操作：- 搭建单片机定时闹钟的硬件电路；- 编写单片机程序，实现定时与显示功能；- 使用调试工具对程序进行调试，解决常见问题。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾单片机基础知识，介绍定时器/计数器原理，分析闹钟功能需求；- 第二阶段：学习时间计算与显示技术，讲解硬件电路设计方法；- 第三阶段：动手实践，分组进行硬件电路搭建与程序编写；- 第四阶段：程序调试与优化，展示成果，总结经验。
4. 教材关联：- 教材第3章：单片机定时器/计数器的原理与应用；- 教材第4章：C语言编程基础，涉及闹钟程序编写；- 教材第5章：电子元器件及其应用，用于硬件电路设计。
单片机课程设计定时闹钟
单片机课程设计定时闹钟-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、任务说明本设计师定时闹钟的设计，由单片机AT89C51芯片和LCD、LED显示器，辅以必要的的电路，构成一个单片机定时闹钟。
电子钟可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。
LCD显示“时”，“分”，LED闪动来做秒计数，定时时间到能发出警报声或者启动继电器，从而控制电器的启停。
现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。
在这次设计中主要是用AT89S51来进行定时，也结合着其他辅助电路实施控制，在定时的时候，按一下控制小时的键对小时加一；按一下控制分钟的键对分钟加一；到达预设的时间，此电路就会发出报警声音提示已经到点。
二、原理图绘制说明1、原理及工作过程说明（1）定时闹钟的基本功能如下：（a）使用LCD液晶显示器来显示现在的时间。
（b）程序执行之后显示“Time：00:00”；并且LED闪烁，表示开始已经计时。
（c）由LED闪动来做秒计数表示。
（2）按键功能如下：按键K1设置现在的时间和时调整；按键K2显示闹钟设置的时间和分调整；按键K3设置闹铃的时间和设置完成；按键K4闹铃ON/OFF的状态设置，设置为ON时连续三次发出“哗”的一声，设置为OFF发出“哗”的一声和闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。
（3）调整计时器时间如下：按下K1键，然后按K1调整小时，K2调整分钟，按下K3表示时间设置完成。
（4）调整闹钟时间设置如下 :再次按下K3开始闹中设置，LCD下一行显示“Alarm:00:00”按下K1设置小时，按一下K2设置分钟，再次按下K3设置完成，并且设置时间消失，当再次按一下K2时“Alarm:00:00再次显示并马上消失。
按一下K4关闭闹钟，再次按下打开闹钟。
2、原理总框图图1 总原理图3、元器件功能说明AT89C51单片机引脚功能说明本设计的核心硬件就是8051芯片，这里选择了AT89C51,AT89C51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。
基于单片机的定时闹钟设计.
目录目录 (I)一设计题目 (1)二设计要求 (1)三作用与目的 (1)四设备及软件 (2)1.AT89C51单片机 (2)2. Proteus仿真软件 (2)3.Keil软件 (3)五系统设计方案 (4)1 电路的总体原理框图 (4)2 工作原理 (5)六系统硬件设计 (5)1.系统总体设计 (5)2．系统时钟电路设计 (6)3．系统复位电路的设计 (6)4．闹钟指示电路设计 (6)5．电子闹钟的显示电路设计 (6)七系统软件设计 (7)1．主模块的设计 (7)2．基本显示模块设计 (8)3. 时间设定模块设计 (9)4. 闹铃功能的实现 (10)八 Proteus软件仿真 (11)1.本次试验的效果图 (12)2.性能及误差分析： (12)九设计中的问题及解决方法 (13)十设计心得 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录1 系统整体结构电路原理图 (17)附录2 程序清单 (18)基于单片机的定时闹钟设计一设计题目基于单片机的定时闹钟二设计要求1、能显示时时－分分－秒秒。
2、能够设定定时时间、修改定时时间。
3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。
三作用与目的以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。
钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能数字闹钟通过数字电路实现时、分、秒。
数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
多功能数字钟的应用非常普遍。
由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。
通过键盘可以进行校时、定时等功能。
单片机课程设计报告-定时闹钟(含程序)
河南理工大学单片机课程设计报告定时闹钟姓名：XXX学号：XXX专业班级：XXX指导老师：XXX所在学院：电气工程与自动化学院XXX年6月30日本设计是用单片机原理及其相关硬件的运用实现的定时闹钟。
数字电子钟设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。
若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。
显示部分采用六位一体的共阳极数码管，运用同相三态双向总线收发器74LS245作为输出驱动显示部件的元件。
在编写程序的过程采用了定时程序和时间调整程序对称的编写方法。
并且在时间的调整或设置过程中本设计采用了长按进行调时或调分的选择，短按是进行在选择后进行加1，每短按一次，该单位加1.调整完毕以后再次长按原设置键即可跳出设置循环，显示部分――共阳极数码管显示正常走时的时间。
但是该程序在硬件的仿真过程中有点瑕疵。
在仿真开始时警示灯直接亮，必须通过闹钟定时键K2的闹钟设置以后时间才可以正常走时。
之后可以进行时间的调整或闹钟的重新调整。
1 概述 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计意义 (3)2 系统总体方案与硬件选择设计 (4)2.1系统总体方案 (4)2.2硬件选择设计 (4)3 软件设计 (9)3.1程序流程图 (9)3.2程序模块 (10)4 PROTEUS软件仿真 (17)5 课程设计体会 (19)参考文献 (19)附1：源程序代码 (21)附2：系统原理图 (33)1概述1.1 设计任务在熟练掌握单片机及其仿真系统的使用方法的基础上,综合应用单片机原理,微机原理,微机接口技术等专业知识,设计采用一个AT89C51单片机控制的定时闹钟。
单片机定时闹钟课程设计
单片机定时闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解定时器的功能和工作原理。
2. 使学生掌握定时闹钟程序编写的基本方法，了解中断处理的相关知识。
3. 帮助学生了解电子时钟的基本构成，掌握时间计算和显示的相关技巧。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，学会使用编程软件编写、调试程序，实现单片机定时闹钟功能。
2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，能够独立完成定时闹钟课程的各项任务。
3. 培养学生团队协作能力，学会在项目过程中进行有效沟通和分工合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机编程的兴趣，激发他们探索未知、自主学习的精神。
2. 培养学生勇于尝试、不怕失败的品质，提高他们面对困难时的心理素质。
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们发挥想象力和创造力，设计出具有个性的定时闹钟作品。
课程性质分析：本课程属于电子技术与应用领域的实践课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机定时闹钟的设计与制作。
学生特点分析：学生处于中学阶段，具有一定的电子技术基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重培养学生的创新精神和团队协作能力，提高他们的综合素质。
3. 以学生为主体，关注个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 单片机基础原理回顾：包括单片机的结构、工作原理、定时器/计数器功能。
2. 定时器编程技术：重点讲解定时器的初始化、中断处理程序编写，以及定时器应用实例。
- 教材章节：第三章《单片机定时器/计数器》3. 中断系统原理：介绍中断的概念、中断优先级、中断向量表，以及中断处理流程。
- 教材章节：第四章《中断系统》4. 显示技术：讲解数码管、LCD等显示器件的工作原理和编程方法。
- 教材章节：第五章《显示技术》5. 定时闹钟设计与实现：包括闹钟功能的整体设计、程序编写、调试与优化。
单片机课程设计定时闹钟报告书
2011级微机原理与接口技术课程设计报告课题名称微机原理与接口技术姓名学号院、系、部专业指导教师2014年月日目录一、绪言 (1)二、系统设计 (1)2.1系统整体流程图 (1)2.2定时闹钟的控制方案论证 (1)2.3单片机的选择方案论证 (1)2.4键盘选择方案论证 (2)2.5显示模块的选择方案论证 (2)2.6模块的选择方案论证 (2)三、硬件电路设计 (3)3.1定时闹钟的控制电路图 (3)3.2行列式键盘的设计 (3)3.3数码管电路的设计 (4)3.4蜂鸣器电路的设计 (4)3.5主要元器件选择 (4)四、程序流程图 (5)五、 c语言程序设计 (5)六、定时闹钟仿真 (15)6.1 Keil调试 (15)6.2 Proteus调试 (16)七、结束语 (16)八、参考文献 (16)1、绪言本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子定时闹钟。
定时闹钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。
定时闹钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。
单片机具有集成度高、功能强、通用性好、特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域2、系统设计2.1 设计任务1、基于单片机的定时闹钟具有时间显示，闹钟响应编程实现时、分、秒的显示显示格式为：时分秒： 09-12-352、能按键调整时间的数值；3、可设定响铃时间4、要求至少调试出任务的前两项。
2.2 方案比较与论证2.2.1 系统整体流程图2.2.2 定时闹钟控制方案论证闹铃功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。
闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。
闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。
单片机做闹钟综合设计报告
单片机做闹钟综合设计报告1. 引言闹钟是人们日常生活中常见的用于定时提醒的设备，而使用单片机来设计一款智能闹钟更加便捷和实用。
本设计报告将介绍如何使用单片机进行闹钟设计并具备一定的智能化功能。
2. 设计原理2.1 硬件设计本设计使用了一块单片机开发板、一块液晶显示屏、一个蜂鸣器和几个按键进行硬件设计。
- 单片机开发板：使用STC89C52单片机作为核心处理器，具有较高的稳定性和可靠性。
- 液晶显示屏：用于显示当前时间、闹钟设置和其他相关信息。
- 蜂鸣器：用于发出闹钟提醒的声音。
- 按键：用于设置闹钟时间和关闭闹钟。
2.2 软件设计软件设计主要基于C语言编写的程序，通过单片机的IO口来控制硬件设备。
- 系统初始化：设置单片机的时钟、IO口和外部中断等。
- 时间设置：通过按键实现对当前时间的设置，包括小时、分钟和秒钟。
- 闹钟设置：通过按键实现对闹钟时间的设置，并保存到EEPROM中，以便断电后依然能够记住设置的闹钟时间。
- 闹钟提醒：当当前时间和闹钟时间匹配时，发出蜂鸣器的声音提醒用户。
- 其他功能：包括显示当前时间、闹钟时间和提醒信息等。
3. 设计流程本次设计主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
3.1 硬件设计流程1. 搭建电路连接，将单片机、液晶显示屏、蜂鸣器和按键连接在一起。
2. 使用示波器测试电路连接的正常性和稳定性，保证电路连接无误。
3. 按照电路图逐步搭建实验电路。
4. 将电路连接好后，用万用表和示波器等测试仪器对电路进行检测，确保硬件连接正确。
3.2 软件设计流程1. 编写初始化函数，对单片机进行必要的初始化设置。
2. 编写时间设置函数，通过调用按键函数实现时间的增加和减少，并将设置后的时间显示在液晶显示屏上。
3. 编写闹钟设置函数，通过按键设置闹钟时间，并将设置的闹钟时间保存在EEPROM中，以备断电后读取。
4. 编写闹钟提醒函数，通过对比当前时间和已设置的闹钟时间，当条件满足时，发出蜂鸣器的声音提醒用户。
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燕山大学单片机课程设计报告定时闹钟设计姓名：学号：专业班级：指导老师：所在学院：电气工程与自动化学院2010年12月15 日本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子定时闹钟。
电子钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。
数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。
若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。
AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响，进—步可以扩充控制电器的启停。
设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。
采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态，分别为：K1、设置时间和闹钟的小时；K2、设置小时以及设置闹钟的开关；K3、设置分钟和闹钟的分钟；K4、设置完成退出。
课设准备中我根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。
设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续一分钟。
显示采用的六位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。
也可以改蜂鸣器为继电器，通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。
1 概述 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (5)2.1总体设计 (5)2.2系统时钟电路设计 (5)2.3系统复位电路的设计 (5)2.4闹钟指示电路设计 (6)2.5电子闹钟的显示电路设计 (6)3 软件设计 (7)3.1概述 (7)3.2主模块的设计 (7)3.3基本显示模块设计 (8)3.4时间设定模块设计 (8)3.5闹铃功能的实现 (9)4.PROTEUS软件仿真 (12)5课程设计体会 (14)参考文献 (15)附1：源程序代码 (16)附2：系统原理图 (26)1 概述本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子定时闹钟。
定时闹钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。
定时闹钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。
单片机具有集成度高、功能强、通用性好、特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。
所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS 型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。
AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响，进—步可以扩充控制电器的启停。
设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。
采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态，分别为：K1、设置时间和闹钟的小时；K2、设置小时以及设置闹钟的开关；K3、设置分钟和闹钟的分钟；K4、设置完成退出。
课设准备中根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。
设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续一分钟。
显示采用的六位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。
也可以改蜂鸣器为继电器，通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。
2 系统总体方案及硬件设计2.1 总体设计电子闹钟应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。
按键功能说明：K1，设置时间和闹钟的小时；K2，设置小时以及设置闹钟的开关；K3，设置分钟和闹钟的分钟；K4；设置完成退出。
电子闹钟的系统框图如下所示：图 1电子闹钟的主电路指的是图１中虚线框内部分，主要涉及到CPU电路和按键按钮电路。
主机的设计具体地说有：1）系统时钟电路设计；2）系统复位电路设计；3）按键与按钮电路设计；4）闹铃声指示电路设计。
2.2 系统时钟电路设计对于时间要求不是很高的系统，只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。
但由于原理图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，在本闹钟系统的实际应用中一定要注意正确选择参数（30±10 PF），并保证对称性（尽可能匹配），选用正牌厂家生产的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数要尽可能低。
实验表明，这2个电容元件对闹钟的走时误差有较大关系。
2.3系统复位电路的设计智能系统一般应有手动或上电复位电路。
复位电路的实现通常有两种方式：１）RC复位电路；２）专用µＰ监控电路。
前者实现简单，成本低，但复位可靠性相对较低；后者成本较高，但复位可靠性高，尤其是高可靠重复复位。
对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合，大多采用这种方式。
本次课程设计采用了上电按钮电平复位电路。
2.4 闹钟指示电路设计闹铃指示可以有声或光两种形式。
本系统采用声音指示。
关键元件是蜂鸣器。
蜂鸣器有无源和有源两种，前者需要输入声音频率信号才能正常发声，后者则只需外加适当直流电源电压即可，元件内部已封装了音频振荡电路，在得电状态下即起振发声。
市场上的有源蜂鸣器分为3Ｖ、5Ｖ、6Ｖ等系列，以适应不同的应用需要。
闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态，如果计时系统和定时系统的输出状态相同，则发出一个脉冲信号，再和一个高频信号混合，送到放大电路驱动扬声器发声，从而实现定时闹响的功能。
其电路设计参见系统原理图。
2.5 电子闹钟的显示电路设计本次课程设计采用了6位数码管显示电路。
在6位LED显示时,为了简化电路,降低成本,采用动态显示的方式， 6个LED显示器共用一个8位的I/O, 6位LED数码管的位选线分别由相应的P2. 0～P2. 5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过6位LED七段显示器显示出来。
到达定时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现闹铃。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
3 软件设计3.1 概述软件设计的重点在于秒脉冲信号的产生、显示的实现、以及按键的处理等方面。
基于软件的秒脉冲信号通常有延时法和定时中断法。
延时法一般采用查询方式，在延时子程序前后必然需要查询和处理的程序，导致误差的产生，因此其秒脉冲的精度不高；中断法的原理是，利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。
例如，设定某定时器每100ms中断1次，则10次的周期为1s。
本系统中所使用的晶振频率为12MHZ。
3.2 主模块的设计主模块是系统软件的主框架。
结构化程序设计一般有“自上而下”和“自下而上”两种方式，“自上而下”法的核心就是主框架的构建。
它的合理与否关系到程序最终的功能的多少和性能的好坏。
本系统的主模块的程序框图如下图2所示：图 23.3 基本显示模块设计基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码，显示段码数据的并行发送，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
程序流程如图3所示。
图 33.4 时间设定模块设计时间设定模块的设计要点是按键的去抖处理与“一键多态”的处理。
即只涉及4个键完成了6位时间参数的设定。
软件法去抖动的实质是软件延时，即检测到某一键状态变化后延时一段时间，再检测该按键的状态是否还保持着，如是则作为按键处理，否则，视为抖动，不予理睬。
去抖中的延时时间一般参考资料多描述为10ms左右，实际应用中，应大于20ms，否则，会导致按一次作多次处理，影响程序正常执行。
“一键多态”即多功能键的实现思想是，根据按键时刻的系统状态，决定按键采取何种动作，即何种功能。
其流程图如下图4所示：图 43.5 闹铃功能的实现闹铃功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。
闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。
闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。
当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变（进位）时，就必须进行闹铃判别。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动，通过六个七段LED显示器显示出来。
闹铃电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动蜂鸣器发声实现报时。
校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。
其流程图如下所示：图5.1图5.2考虑到实用性,在该电子钟的设计中修改定时或调整时间时采用了闪烁,而且以定时20组闹钟。
在编程上,首先进行了初始化定义了程序的入口地址以及中断的入口地址,在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的秒,分,时以及定时时间的序号等。
在显示程序段中主要进行了闪烁的处理,采用定时器中断置标志位,再与位选相互结合的方法来控制调时或定时中的闪烁。