单片机电子闹钟的设计与制作
(完整word版)C51单片机实现电子闹钟
课程名称：单片机原理与接口技术实践设计课题：基于MCS 51单片机实现电子闹钟功能的设计学院：电子与信息工程学院专业：通信工程小组成员：电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便,但普通电子闹钟不够方便实用。
本文给出了一种基于MCS51单片机实现电子闹钟功能的设计方法，从而给人们带来更为方便的工作与生活。
一.电子闹钟简介我们设计的电子闹钟是以MCS 51单片机中的计时器作为时钟，用8位数码管显示当前时间，并且可以设置闹钟时间，并在设置的时间点发出闹铃。
简易闹钟具有以下功能：1.时钟能准确地走时，并可以通过数码管进行显示2.复位后可以进行当前时间的设置3.可以随意设置闹钟时间，闹钟会在设置时间响铃整个系统的任务要求：1）输入数字按键的功能。
保证数字的输入。
2）复位电路的功能。
所有时间回到初始化状态,用于启动设定时间参数（调时或设定闹钟时间）；3）显示电路的功能。
当输入数字时显示24小时时间功能。
4）闹铃功能设置闹铃的时间后.能按设置好的时间准时闹铃。
二.系统方案的设计要求根据以上各模块并结合显示屏的功能及元器件材料的情况，决定采用AT89C51为内核显示设计方案。
先进行系统的整体规划确定整个系统的功能，然后按照每个功能的具体要求，进行各个模块的实物设计并逐个调试，待全部通过后，进行整个系统的联调，最终实现一个完整的系统。
整个系统的设计步骤如下：在单片机最小系统的基础上，完成按键电路和复位电路的设计。
完成显示电路、数字按键、单片机时钟电路。
Ⅰ硬件设计系统硬件的设计可以根据系统的各个功能，把整个系统划分成若干个模块，分别对这些模块来进行设计，然后在通过单片机程序来实现对各个硬件模块功能的调度。
本系统涉及到的硬件模块有：按键电路、数码管显示电路、单片机时钟电路、蜂鸣器电路。
各部分实现功能如下：按键电路：提供按键信号。
单片机时钟电路、复位电路：提供内部时钟。
基于单片机的电子时钟设计论文ppt课件
2.按键模块
在该模块中，采用四个按键作为对电 子时钟的控制输入，经过按键来实现时 钟的时间设置、定时功能。电路中将四 个按键的一端接地，而单片机的P2口默 以为高电平，一旦按键被按下，那么该 按键对应的管脚被拉低，经过软件扫描 按键即可知道用户所要实现的功能，调 用相应的按键子程序来完成该操作。 本设计中，四个按键K1、K2、K3、K4分 别与AT89C51单片机的引脚P1.0、P1.1、 P1.2、P1.3衔接。当按下K1时，开场进展 “时〞的校正，再次按下K1时，那么切换 到“分〞的校正，第三次按下那么切换到 “秒〞的校正，第四次按下那么前往到正 常时间显示。当按下K2时，切换到闹钟 方式，延续按下K2键时依次进展定时。 K3和K4键那么是实现加一和减一功能。
五.仿真结果
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6.时间显示模块
数码管显示方式有两种：
1. 共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一同构成阴极公共引脚， 如以下图a所示。运用时阴极公共引脚接地，这样阴极引脚上 加高电平的发光二极管就导通点亮，而加低电平的那么不点亮。
共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一同构成阳极公共引脚，如 以下图b所示。运用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加 低电平的发光二极管即可导通点亮，而加高电平的那么不点亮。
二.电子时钟总体设计
振荡电路 复位电路 蜂鸣器
AT89C51
时间显示 按键电路
本设计电路的硬件部分共由五部分组 成，分别为按键模块、复位电路模块、振 荡电路模块、发声模块、时间显示模块。 振荡电路模块担任给单片机提供时钟周期。 复位电路模块担任上电后自动复位，或按 键后强迫复位。上电后，由单片机内部定 时器计时，同时经过动态显示函数自动将 时分秒显示到数码管上。与此同时，按键 扫描函数不断扫描按键引脚形状，一旦扫 描按键被按下，即进入相应的功能函数。 假设检测到定时时间到，那么驱动蜂鸣器 发声提示。
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。
单片机课程设计电子秒表与闹钟的设计
单片机课程设计电子秒表与闹钟的设计目录摘要(Ⅰ)1电子秒表与闹钟系统概述 (1)1.1课程设计基本要求 (1)1.2 系统实现功能 (1)1.3系统应用价值展望 (1)2 仿真软件Proteus和Keil简介 (3)2.1 Proteus简介 (3)2.2Keil简介 (3)3系统工作原理分析 (4)3.1AT89C2051模块 (4)3.2显示驱动模块 (6)3.3数码管显示模块 (8)4 程序流程图设计 (9)5Proteus仿真原理图 (11)6课程设计体会 (13)参考文献 (14)附：源程序代码 (15)摘要随着科学技术的不断发展 , 人们对时间计量的要求越来越高。
在当今社会，电子时钟已经得到相当广泛的应用，产品多样，发展更是多元化。
本作品是以STC89C51单片机作为主控芯片，使用12MHZ的晶振，使用专用时钟日历芯片DS12C887产生时间信息，时间精确。
软件部分以C语言为主体，用1602LCD 液晶屏显示输出信息，输出信息量多，更直观、人性化。
该时钟可实现人机交互，可通过提供的键盘对其进行调整。
系统具有以下功能:年、月、日、时、分、秒显示；12小时/24小时模式切换，在12小时模式中，用AM和PM区分上午和下午；秒表功能；整点闹铃和报时功能，且闹钟可设置多组。
本次设计的电子时钟系统由单片机最小系统，1602LCD液晶屏,时钟芯片,调整按键，蜂鸣器，电源五大部分组成。
关键词：定时器中断闹钟电子时钟1 电子秒表与闹钟系统概述1.1 课程设计基本要求(1) 用并行口设计一个具有显示功能的秒表，显示准确的北京时间（时、分、秒），可用24小时制式；(2) 有时间校准功能；(3) 允许通过转换功能键转换显示时间，用定时器实现一个电子闹钟，能设定和修改定时的时间，并能到时响铃通知；(4) 所有按键需要通过串口自发自收来调校各种功能。
1.2 系统实现功能本系统是基于单片机AT89S52制作的数字电子钟。
基于单片机的电子时钟设计
基于单片机的电子时钟设计电子时钟是一种显示时间的设备，通常基于单片机设计。
它不仅可以准确显示时间，还可以具备闹钟、日历等功能。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计。
首先，我们来看单片机的选择。
在设计电子时钟时，常用的单片机有PIC、AVR和STM32等。
这些单片机都有较强的计算能力和丰富的外设接口，非常适合用于电子时钟的设计。
具体的选择可以根据需求和个人熟悉程度做出决定。
接下来，我们需要设计时钟的显示部分。
一般来说，电子时钟的显示可以采用液晶显示屏或LED数码管。
液晶显示屏具有占用空间小、显示效果清晰等优点，适合用于大号时钟；而数码管则适合用于小型时钟。
根据具体需求选择合适的显示器件。
在电子时钟设计中，如何准确获取时间是关键。
可以利用主频计数的方法，通过单片机的定时器来获取时间。
比如用32.768kHz的振荡源作为单片机的时钟源，然后每秒进行一次中断计数，通过累加中断计数值，即可得到秒数、分钟数、小时数等。
在此基础上，可以进一步添加日历计算功能，如年、月、日的计算。
闹钟功能是电子时钟的重要组成部分之一、我们可以通过按键输入设置闹钟的时间和开关状态。
当闹钟时间到达时，可以通过蜂鸣器或液晶显示器等方式提醒用户。
闹钟的开关状态可以通过EEPROM等非易失性存储器来保存，以实现断电重启后不丢失设置的功能。
除了基本的显示和计时功能，电子时钟还可以增加其他实用的功能。
比如温湿度显示功能，可以通过外部传感器获取环境的温度和湿度，并显示在屏幕上。
还可以添加定时开关机功能，通过按键设置时间和开关状态，控制电源的开关。
这些功能的实现都需要通过合理的硬件设计和软件编程来完成。
总的来说，基于单片机的电子时钟设计需要首先选择合适的单片机，并根据具体需求设计显示部分、时间获取部分、闹钟部分以及其他扩展功能。
其中涉及到硬件设计和软件编程的内容，需要有一定的电子和计算机基础知识。
通过合理的设计和编程，我们可以实现一个功能齐全、准确可靠的电子时钟。
单片机汇编语言电子时钟设计
单片机汇编语言电子时钟设计随着科技的快速发展，单片机技术已经成为了现代电子工程中不可或缺的一部分。
使用单片机设计电子时钟，可以通过编程语言对单片机进行控制，从而实现精确的时间显示和时间控制。
本文将介绍一种基于单片机汇编语言的电子时钟设计方案。
一、设计原理电子时钟是一种以数字形式显示时间的装置，它通常由单片机、显示模块、电源模块等组成。
其中，单片机作为核心控制单元，负责处理各种信号和指令，并控制显示模块显示时间。
在这个系统中，单片机的任务包括读取时钟芯片的时间数据、处理按键输入、控制显示模块等。
二、硬件设计1、单片机选择在单片机选择方面，我们选用AT89S52型号的单片机。
该单片机具有低功耗、高性能的特点，内部含有8K字节的Flash存储器和256字节的RAM，同时具有丰富的外设接口，如UART、SPI、I2C等。
2、时钟芯片选择时钟芯片选用DS1302型号，该芯片具有精度高、稳定性好的优点，可以提供年、月、日、时、分、秒等时间信息。
DS1302芯片通过SPI 接口与单片机进行通信。
3、显示模块选择显示模块选用LCD1602型号，该模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富的优点，可以同时显示时间、日期和星期几等信息。
LCD1602模块通过并行接口与单片机进行通信。
4、按键模块选择按键模块选用四个独立按键，分别实现小时加、小时减、分钟加、分钟减功能。
按键通过单片机的外部中断引脚与单片机进行通信。
三、软件设计1、程序流程程序流程主要包括以下几个部分：系统初始化、读取DS1302芯片的时间数据、处理按键输入、控制LCD1602模块显示时间等。
具体流程如图1所示。
图1程序流程图2、关键代码实现在程序的关键部分，我们需要实现读取DS1302芯片的时间数据、处理按键输入、控制LCD1602模块显示时间等功能。
下面是一些关键代码的实现：（1）读取DS1302芯片的时间数据：MOV DPTR, #0x68 ; DPTR指向DS1302的空间MOV R7, #0x00 ;设置寄存器R7为0x00，用于读取时间数据MOV A, R7 ;将R7的值存入A寄存器MOVC A, @A+DPTR ;从DS1302中读取一个字节的数据，存入A寄存器中MOV B, A ;将A寄存器的值存入B寄存器，准备送入LCD1602模块中显示本文…（省略其他代码）…… ;处理其他数据和指令SJMP $ ;无限循环，等待下一次中断或指令执行完毕后再次回到此处执行下一轮循环。
基于单片机定时闹钟的设计
基于单片机定时闹钟的设计随着科技的快速发展，嵌入式系统已经深入到我们生活的各个角落。
其中，单片机以其高效性、灵活性和低成本性，广泛应用于各种设备的设计中。
本文将探讨如何基于单片机设计一个定时闹钟。
一、硬件需求1、单片机：选择一个适合你项目的单片机。
比如Arduino UNO，它具有丰富的IO口和易于使用的开发环境。
2、显示模块：为了能直观地展示时间，你需要一个LCD显示屏。
可以选择常见的16x2字符型LCD显示屏。
3、按键模块：用于设定时间和闹钟功能。
一般可以选择4个按键，分别代表功能设置、小时加、小时减和分钟加。
4、蜂鸣器：当到达设定时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。
二、软件需求1、开发环境：你需要一个适用于你单片机的开发环境，例如Arduino IDE。
2、编程语言：一般使用C或C++进行编程。
3、程序设计：你需要编写一个程序来控制单片机，让其根据设定时间准时唤醒。
程序应包括初始化和设定时间的功能，以及到达设定时间后的闹钟提醒功能。
三、设计流程1、硬件连接：将单片机、显示模块、按键模块和蜂鸣器按照要求连接起来。
2、初始化：在程序中初始化所有的硬件设备。
3、时间设定：通过按键模块设定时间。
你需要编写一个函数来处理按键输入，并在LCD显示屏上显示当前时间。
4、闹钟提醒：在程序中加入一个计时器，当到达设定时间时，程序会唤醒并触发蜂鸣器发出声音。
5、循环检测：在主循环中不断检测时间是否到达设定时间，如果到达则触发闹钟提醒，然后继续检测。
四、注意事项1、时钟源：你需要一个稳定的时钟源来保证闹钟的准确性。
可以考虑使用网络时钟或者GPS模块。
2、功耗优化：如果你的设备需要长时间运行，那么需要考虑到功耗的问题，比如使用低功耗的单片机或者在不需要闹钟提醒的时候关闭蜂鸣器等。
3、人机交互：考虑增加更多的功能以满足用户的需求，如设置多个闹钟、调整闹钟的音量等。
4、安全性：保证设备的电源稳定，避免在突然断电的情况下数据丢失或设备损坏。
单片机实训 ——基于单片机的电子闹钟设计
单片机实训——基于单片机的电子闹钟设计学院：电子与通信工程学院专业：电子信息工程技术班级：信息122姓名：冯健学号：22指导老师：邬志锋、香永辉实训时间：2013年6月30日-7月5日目录绪论 (3)第一章总体设计方案 (3)1.1 目的 (3)1.2 要求 (3)1.3 工作原理 (4)1.4 思路 (4)第二章系统硬件设计 (4)2.1 系统的硬件设计框 (4)2.2 主要单元的电路设计 (4)2.2.1 单片机最小系统 (4)2.2.2 DS1302时钟电路 (5)2.2.3 LCD1602液晶显示电路 (5)2.2.4 键盘电路 (6)第三章系统的软件设计 (6)3.1 主程序流程图 (6)3.2 时钟程序流程图 (7)第四章结束语 (7)附录 (8)绪论时钟的数字化，大力推动了计时的准确性和可靠性。
在单片机构成的装置中，实时时钟是必不可少的部件。
时钟芯片DS1302与单片机同步通信构成数字时钟电路。
DS1302的后背电源及对后背电源进行涓细电流充电功能保证电路断电后仍能保存时间和数据信息等。
该时钟电路强大的功能和优越的性能，在很多领域的应用中，尤其是某些自动化控制、长时间无人看守的测控系统等对时钟精确性和可靠性有较高的场合，具有很高的使用价值。
第一章总体设计方案1.1目的1)加深了对ds1302时钟芯片及其应用；2)了解了lcd1602液晶显示屏的工作原理和内部结构；3）能够熟练的应用lcd1602来做一些小制作。
1.2 要求1)根据系统设计的要求和设计思路，确定该系统的系统设计结构如图1所示。
电路整体上分为控制和显示部分，以单片机最小系统为核心电路，控制LCD显示，具体的显示内容和方式由软件来完成；图（1）2)由于有时钟和日期的调节功能需要校准电路和基本的复位电路，复位电路采用按键复位，调节键、加1键、确定键，闹钟调节键，共五键，计时功能由DS1302完成，显示功能则由LCD1602液晶完成。
单片机电子闹钟的设计 精品
电子信息工程专业课程设计任务书题目：基于单片机电子闹钟的设计设计内容1.能随意设定走时时间，具有对时功能，既能随意设定走时起始时间。
2.能设定闹铃时间，一旦走到该时间，能以声或光的形式报警。
3可采用交直流供电电源，即能自动切换。
4.设计5V直流电源，系统时钟电路、复位电路。
5.按钮与按键电路、闹铃声光电路。
设计步骤一、总体方案设计电子闹钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟核心部件——秒信号的产生原理，通常可以用NE555时基电路、石英钟专用芯片、微处理器等三种形式来实现。
本系统采用基于微处理器的实现形式。
二、硬件选型工作对于每一个芯片要有具体型号，对每个分立元件要给出其参数三、硬件的设计和工作1.选择计算机机型2.设计支持计算机工作的外围电路3.接口电路4.其他相关电路设计或方案（电源，通信等）四、软件设计1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块2.编写相关子程序3.其他程序模块（显示与键盘等处理程序）五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）课程设计说明书要求1．课程设计说明书应采用学校统一印制的课程设计（）说明书封面，书写应认真。
2．课程说明书应有目录，摘要，序言，主干内容（按章节编写），主要论理和参考书，附录应包括序清单，系统方框图和电路原理图。
3．课程设计说明书应包括上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。
4．要求打印B5纸，排版要求请向指导教师索取。
目录第一章：系统概述…………………………………..(3 )一、电子闹钟的设计的基本原理………………………………( 3)二、电子闹钟的设计框图及基本工作过程…………………….(3 ) 第二章：系统硬件的设计…………………………...( 4 )一、单片机AT89C51芯片的简介………………………………( 4 )二、直流电源的设计……………………………………………( 7 )三、时钟电路的设计…………………………………………….( 7 )四、数码管的显示电路………………………………………….( 7 )五、复位电路…………………………………………………….( 9 )六、按键电路………………………………………………….....( 9 ) 第三章：系统软件的设计…………………..……( 10 )一、走时功能的设计……………………………………………( 10 )二、显示功能的设计……………………………………………( 11 )三、调整时间功能的设计………………………………………( 12 )四、喇叭和指示灯等功能的设计………………………………( 13 )五、闹铃功能的设计……………………………………………( 14 )六、时钟主程序…………………………………………………( 16 ) 第四章：心得体会………………………………….( 18 ) 第五章：附录：…………………………………….( 19 )一、系统整体硬件图……………………………………………( 19 )二、原件清单………………………………………………….(20 )第一章：系统概述一、.电子闹钟的设计的基本原理电子闹钟一般由走时、显示、调整时间和闹铃4项基本功能组成，这些功能在单片机里主要在单片机里由软件设计体现出来，其中，走时部分利用单片机里的定时器/计数器产生 的中断。
51单片机电子时钟课程设计
一、设计要求1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒地时间.2、小时以24小时计时形式，分秒计时为60进位.3、校正时间功能,即能随意设定走时时间.4、闹钟功能，一旦走时到该时间，能以声或光地形式告警提示.5、设计5V直流电源，系统时钟电路、复位电路.6、能指示秒节奏，即秒提示.7、可采用交直流供电电源，且能自动切换.二、设计方案和论证本次设计时钟电路，使用了ATC89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂地线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上地按键来调整时钟地时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用汇编语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、LED显示即可满足设计要求. 2.1、总设计原理框图如下图所示：2.2、设计方案地选择1.计时方案方案1：采用实时时钟芯片现在市场上有很多实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302等.这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据地更新每秒自动进行一次，不需要程序干预.因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能.方案2：使用单片机内部地可编程定时器.利用单片机内部地定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒地计时.该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂.2.显示方案对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要地环节.通常LED显示有两种方式：动态显示和静态显示.静态显示地优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU地开销小，节约CPU地工作时间.但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂.需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少地场合.当然当LED数量较多地时候，可以使用单片机地串行口通过移位寄存器地方式加以解决，但程序编写比较麻烦.LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描地显示方式需要占有CPU较多地时间，在单片机没有太多实时测控任务地情况下可以采用.本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多，故本系统选择动态显示方式.2.3硬件部分1、STC89C51单片机介绍STC89C51单片机是由深圳宏晶公司代理销售地一款MCU，是由美国设计生产地一种低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8kbytes地可反复写地FlashROM和128bytes地RAM，2个16位定时计数器[5].STC89C51单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地址指示器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等.这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整地微型计算机.其管脚图如图所示.STC89C51单片机管脚结构图VCC：电源.GND：接地.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口地管脚第一次写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/地址地第八位.在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高.P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻地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，这是由于内部上拉地缘故.在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收.P2口：P2口为一个内部上拉电阻地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口地管脚被外部拉低，将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.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口输出地址地高八位.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地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流.当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入.作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉地缘故.P3口也可作为AT89C51地一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能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（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器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口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.RST：复位输入.当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期地高电平时间.ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许地输出电平用于锁存地址地地位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时，ALE 端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要注意地是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲.如想禁止ALE地输出可在SFR8EH地址上置0.此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用.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.PSEN：外部程序存储器地选通信号.在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效.但在访问外部数据存储器时，这两次有效地/PSEN信号将不出现.EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器.注意加密方式1时， /EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器.在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）.2、上电按钮复位电路本设计采用上电按钮复位电路：首先经过上电复位，当按下按键时，RST直接与VCC相连，为高电平形成复位，同时电解电容被电路放电；按键松开时，VCC对电容充电，充电电流在电阻上，RST依然为高电平，仍然是复位，充电完成后，电容相当于开路，RST为低电平，单片机芯片正常工作.其中电阻R2决定了电容充电地时间，R2越大则充电时间长，复位信号从VCC回落到0V地时间也长.3、晶振电路本设计晶振电路采用12M地晶振.晶振地作用是给单片机正常工作提供稳定地时钟信号.单片机地晶振并不是只能用12M，只要不超过20M就行，在准许地范围内，晶振越大，单片机运行越快，还有用12M地就是好算时间，因为一个机器周期为1/12时钟周期，所以这样用12M地话，一个时钟周期为12us，那么定时器计一次数就是1us了，电容范围在20-40pF之间，这里连接地是30pF地电容.机器周期=10*晶振周期=12*系统时钟周期4.下载端口设计用到地STC89C52单片机芯片地ISP下载线是通过单片机地TXD，RXD引脚把程序烧进去地.管脚TXD和RXD用于异步串行通信.其实STC89C52单片机地ISP下载线就是一个max232芯片连接STC和计算机地串行通信口.计算机把程序从九针串口送到max232芯片，电平转换后送进单片机地串行口，也就是TXD和RXD.然后单片机地串行模块把数据送到程序区.5、显示电路就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示.由于一般地段式液晶屏，需要专门地驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口地液晶显示模块（字符或点阵），一般多采用并行接口，对微处理器地接口要求较高，占用资源多.另外，89C2051本身无专门地液晶驱动接口，因此，本时钟采用数码管显示方式.数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、价格便宜等优点，而且市场上也有专门地时钟显示组合数码管.对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要地环节.通常LED显示有两种方式：动态显示和静态显示.静态显示地优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU地开销小，节约CPU地工作时间.但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂.需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少地场合.当然当LED数量较多地时候，可以使用单片机地串行口通过移位寄存器地方式加以解决，但程序编写比较麻烦.LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描地显示方式需要占有CPU较多地时间，在单片机没有太多实时测控任务地情况下可以采用.本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多，故本系统选择动态显示方式.6、时钟显示校正电路本设计利用按键开关来校正时钟显示地数字.当按钮按下时，将在相应地端口输入一个低电平，通过相应地程序来改变时钟显示.其中S1按键开关用来选择要修改地数字；S2按键用来增加所选数字地数值；S3按键用来减少所选数字地数值.7、蜂鸣器电路电路接法：三极管选定PNP型，基极B连接5V电压，发射极E连接一个1K左右地电阻后接I/O口，集电极C连接蜂鸣器后接地.单片机在复位后地个I/O口是高电平，此时三极管是截止地，编写程序使选定地I/O为低电平，此时三极管导通，导通后蜂鸣器与电源正极连通，构成一个工作回路，从而发出滴滴地响声.其中电阻R1在电路里起分压限流地作用，PNP三极管起到模拟开关地作用.8、外接电源电路外接电源电路用于连接外部5V电源与电子时钟电路，通过自锁开关控制电路地导通与断开，当开关闭合时，电路导通，外部电源给电路正常供电，电子时钟正常工作.当开关断开时，电路停止工作.9、总电路原理图（五）软件部分根据上述电子时钟地工作流程，软件设计可分为以下几个功能模块：（1）主程序模块.主程序主要用于系统初始化：设置计时缓冲区地位置及初值，设置8155地工作方式、定时器地工作方式和计数初值等参数.主程序流程如下图所示.开始定义堆栈区8155、T0、数据缓冲区、标志位初始化调用键盘扫描程序否是C/R键？地址指针指向计时缓冲区主程序流程图（2）计时模块.即定时器0中断子程序，完成刷新计时缓冲区地功能.系统使用6MHz地晶振，假设定时器0工作在方式1，则定时器地最大定时时间为65.536ms，这个值远远小于1s.因此本系统采用定时器与软件循环相结合地定时方法.设定时器0工作在方式1，每隔50ms溢出中断一次，则循环中断20次延时时间是1s，上述过程重复60次为1分，分计时60次为1小时，小时计时24次则时间重新回到00：00：00.因定时器0工作在方式1，则50ms定时对应地定时器初值为：65536－50ms/2us=40536=9E58H，即TH0=9EH，TH0=58H.但应当指出：CPU从响应T0中断到完成定时器初值重装这段时间，定时器T0并不停止工作，而是继续计数.因此，为了确保T0能准确定时50ms，重装地定时器初值必须加以修正，修正地定时器初值必须考虑到从原定时器初值中扣除计数器多计地脉冲个数.由于定时器计数脉冲地周期恰好和机器周期吻合，因此修正量等于CPU从响应中断到重装完TL0为止所用地机器周期数.CPU响应中断通常要3~8个机器周期.经过测试，定时器0重装地计数初值设为9E5FH~9E67H，可以满足精度要求.另外，MCS-51单片机只有二进制加法指令，而时间是按十进制递增，因此用加法指令后必须进行二-十进制转换.计时模块流程图如下图所示.计时模块流程图（3）时间设置模块.该模块由键盘输入相应地数据来设置当前时间.程序通过调用一个键盘设置子程序通过键盘扫描将键入地6位时间值送入显示缓冲区.设置时间后，时钟要从这个时间开始计时，而时分秒单元各占一个字节，键盘占6个字节.因此程序中要调用一个合字子程序将显示缓冲区中地6位BCD码合并为3位压缩BCD码，并送入计时缓冲区，作为当前计时起始时间.该程序同时要检测输入时间值地合法性，若键盘输入地小时值大于23，分、秒值大于59，则不合法，将取消本次设置，清零重新开始计时.时间设置和键盘设置子程序地流程图如下图所示.时间设置流程图键盘设置子程序流程图（4）显示模块.该模块完成时分秒6位LED地动态显示.因为显示为6位，二计时是3个字节单元，为此，必须将3字节计时缓冲区中地时分秒压缩BCD码拆分为6字节BCD码，并送入显示缓冲区中.当按下调整时间键后，在6位设置完成之前，这6个LED应该显示键人地数据，不显示当前地时间.为此，我们设置了一个计时显示允许标志位F0，在时间设置期间F0=1，不调用刷新显示缓冲区地子程序.显示程序流程图如下图所示.保护现场是显示程序流程图键盘扫描程序流程图程序：ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP TIME ORG 0300H MAIN:mov 20h,#00h MOV 21H,#00H MOV 22H,#00H MOV 23H,#00H MOV IP,#02H 。
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目录1 . 绪论 (1)1．1概述 (1)1．1．1 51电子闹钟发展趋势 (1)1．1．2 本课题研究的主要内容 (1)1．251电子闹钟简介 (1)1．2．1 开发的目的和意义 (2)1．2．2 51电子闹钟的优点 (2)1．2. 3 51电子闹钟的特点 (2)2. 系统方案的设计 (3)2．1系统概述 (3)2．1．1系统方案的确定 (3)2．1．2系统设计思路与步骤 (3)2．2芯片基本工作原理及其应用 (5)2．2．1引脚介绍 (4)2．2．2电源 (5)2．2．3存储器 (5)2．2．4应用 (5)2．3．1 LM386介绍 (6)2．3．2 LM386特点..................................... 错误！未定义书签。
3.系统的设计 (8)3．1．1单片机系统的设计 (8)3．1．2 按键电路的设计 (9)3．1．3复位电路的设计 (10)3．1．4显示电路的设计 (9)3．2系统软件的设计 (10)3．2．1软件设计 (10)3．2．2整个系统软件部分的总体设计 (16)4.系统的调试和性能分析 (16)4．1系统的调试方法 (16)4．1．1输入按键的调试 (16)4．1．2复位电路的调试 (17)4．1．3显示电路的调试 (17)4．1．4整个系统的联调 (17)参考文献 (19)附录1 原理图 (16)附录3 （程序） (17)1 .绪论1．1概述电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便,但普通电子闹钟不够方便实用。
本文给出了一种以51芯片电子闹钟设计方法，从而给人们带来更为方便的工作与生活。
1．1．1 51电子闹钟发展趋势现代的快节奏生活给人们的精神上带来了很大压力。
如何排解或缓解这些压力已经成为很多人关心的问题。
单片机电子闹钟是具发前闹钟创新性的系统，它代表了时代的发展趋势。
2007年，无论从国内外行业发展趋势，还是从闹钟市场准入的要求来看，节能、环保、创新都已成为中国家电企业无法回避的大问题。
在原材料价格不断上涨、下游渠道商实力膨胀、价格战越来越激烈、行业利润日趋微薄的背景下，日前，中国的电子闹钟在节能化、环保化、创新型转变过程中，正进行新一轮闹钟赛跑。
目前，国内专业51电子闹钟厂家的数量正在迅速增长。
51电子闹钟市场在未来的三五年内会高速增长，新技术、新产品也会不断出现并投入应用。
1．1．2本课题研究的主要内容设计一个51电子闹钟（1）能随意设定走时起始时间。
（2） 12小时／24小时两种制式可选，以适应不同的需要。
（3）能指示秒节奏，即秒指示（4）采用交直流供电电源。
与石英钟不同的是，电子钟一般采用数码管等显示介质，因而必须以交流供电为主，以直流电源为后备辅助电源，并能自动切换。
该设计主要包括:按键、显示程序单元部分。
、AT89S51单片机芯片、74HC245驱动LED显示电路,集成电路74HC245和LM386各1个.1．2 51电子闹钟简介1．2．1开发的目的和意义目的：设计一个51电子闹钟的，该闹钟可由使用者自己设定一个时间，若想设置闹铃，应先按下复位按键，然后长时间按下"设置"按键，第一个数码管会显示”C”,然后变为”00-00-00”，此时进入闹铃设置状态，设置方法跟上面一样，闹铃设置完后，下一步要设置当前时间，调整方法跳到第一步。
这样设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！意义：电子闹钟已经是现代生活中经常用到的工具之一，传统的电子闹钟只是机械控制,另外，体积也很大,又不美观也不实用.而现在我设计的电子闹钟是用单片机做的.只要简单的设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！也能给人们的生活带来方便。
1．2．2 51电子闹钟的优点（1）、简单好用、美观、体积小、实用。
（2）、用电量少、电压低,节能、环保、创新。
按键、显示程序单元部分。
AT89S51单片机芯片、74HC245驱动LED 显示电路。
外接3个按钮组成键盘，AT89S51为51内核。
另外，AT89S51本身无专门的液晶驱动接口，因此，本时钟采用数码管显示方式。
数码管作为一种主动显示器件，具有亮度高、价格便宜等优点，而且市场上也有专门的时钟显示组合数码管。
51电子闹钟的用途：我设计的电子闹钟是用单片机做的.只要简单的设置好后，她就能按照主人的意思，定时的把你闹醒啦！也能给人们的生活、工作学习带来方便。
1．2．3 51电子闹钟的特点1.帮助您排解或缓解那些来自现实生活的压力2.数码管作为一种主动显示器件，亮度高、价格便宜等，显示数字清晰。
3.简单好用，可任意设24式时间。
4.使用LED发光，省电，灯泡寿命长。
2. 系统方案的设计2．1系统概述。
2．1．1系统方案的确定根据以上各模块并结合显示屏的功能及元器件材料的情况，决定采用AT89S51为51内核显示设计方案。
2．1．2系统设计思路与步骤先进行系统的整体规划确定整个系统的功能，然后按照每个功能的具体要求，进行各个模块的实物设计并逐个调试，待全部通过后，进行整个系统的联调，最终实现一个完整的系统，并制成印刷线路板。
整个系统的设计步骤如下：在单片机最小系统的基础上，完成按键电路和复位电路的设计。
完成显示电路、数字按键、复位电路。
具有3个功能按键:1.在复位后的待机状态下，用于启动设定时间参数（对时或定闹）；2.在设定时间参数状态而且不是设定最低位（即分个位）的状态下，用于结束当前位的设定，当前设定位下移；3.在设定最低位（分个位）的状态下，用于结束本次时间设定。
2)＋１键，用于对当前设定位（编辑位）进行加1操作，根据12／24小时工作模式和正在编辑的当前位的含义（时十位、时个位、分十位、分个位）自动进行数据的上限和下限判断。
例如，对12小时制，小时的十位只能是0、1，如果当前值为0，则按＋1键后为1，再按＋1键则又回复到0。
把以上各个模块联结起来，整体调试功能。
整个系统的原理框图如图2-1所示图2-1 整个系统的原理图2．2芯片基本工作原理及其应用2．2．1引脚介绍AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
图2-2 引脚图此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
主要功能特性：·兼容MCS-51指令系统·32个双向I/O口·2个16位可编程定时/计数器·全双工UART串行中断口线·2个外部中断源·中断唤醒省电模式·看门狗（WDT）电路·灵活的ISP字节和分页编程·4k可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM·4.5-5.5V工作电压·时钟频率0-33MHz·128x8bit内部RAM·低功耗空闲和省电模式·3级加密位·软件设置空闲和省电功能·双数据寄存器指针2．2．2电源89S51有很宽的工作电源电压，电源范围宽达4~5.5V.2．2．3存储器89S51支持ISP在线可编程写入技术!串行写入、速度更快、稳定性更好,烧写电压也仅仅需要4~5V即可.2．2．4应用就目前中国市场的情况来看，89S51有很大的市场。
其原因有下列几点：（1）AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式；（2）AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机；（3）芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
（4）同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
设计的功率放大器。
2．3．1LM386介绍LM386适用于电脑、仪器、汽车电子、电源、通信、开关电源等电子产品. 2．3．2LM386特点静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。
工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。
外围元件少。
电压增益可调，20-200。
低失真度。
2．4 74HC245简介由于通过数码管公共及的电流较大，因此用三极管来驱动位码。
为了避免过多地使用分立元件，采用了一片74HC245来驱动段码。
3. 系统的设计一个完整的系统，离不开硬件和软件的设计。
硬件与软件各有所长，如何合理的安排软硬件的任务是系统设计的第一步。
3．1．1单片机系统的设计单片机最小应用系统实际上就是一个内置程序存储器的单片机，可由单片机芯片，配以必要的外部器件构成，这些外部功能器件无法集成到芯片内部，主要有按键电路、显示电路等。
图3-1 单片机系统图3．1．2 按键电路的设计作为一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说当我们按下一个按键时，总希望某个命令只执行一次。
而在按下的过程中不要有干扰进来，因为在按下的过程中，一旦有干扰过来可能造成误触发过程，因此我们在设计按键电路的时候应注意不要有干扰进来以用在焊接时应注意：独立式按键。
如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，因此，此方案适用于按键较少的情况。
如果选择此方案，由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单。
（1）执锡补焊时应按照从左到右，由上到下的顺序，避免检查时漏检或焊接时漏修。
（2）焊接时要经常清洗烙铁头，防止烙铁头的杂物造成虚焊、针孔、加焊等不良发生。
（3）不要在基板上给烙铁头加焊锡，生产过程中不能抖锡、敲锡、甩锡，防止焊锡渣、焊锡、珠掉到基板上面。
（4）在压件或拆件时要先在线路板的铜箔面上加焊锡，要求均匀加热，避免松香失效或铜箔翘皮造成线路破坏。
考虑到电路不要复杂性,因而设计成3个按键,一个为复位,其它2个为按数字时间的按键和确定设好的时间确定.后2个按键要接89C2051端.若想设置闹铃，应先按下复位按键，然后长时间按下"设置"按键，第一个数码管会显示”C”,然后变为”00-00-00”，此时进入闹铃设置状态，设置方法跟上面一样，闹铃设置完后，下一步要设置当前时间，调整方法跳到第一步。