基于單片機的電子時鐘課程設(shè)計

1、基于單片機的電子時鐘一、 系統(tǒng)設(shè)計要求1.1 基本功能（1）能夠顯示時分秒（2）能夠調(diào)整時分秒 1.2 擴展功能（1）能夠任意設(shè)置定時時間（2）定時時間到鬧鈴能夠報警（3）實現(xiàn)了秒表功能二 、硬件總體設(shè)計方案本次設(shè)計時鐘電路，使用了stc89c51單片機芯片控制電路，單片機控制電路簡單且省去了很多復雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調(diào)整時鐘的時、分、秒，用一揚聲器來進行定時提醒，同時使用c語言程序來控制整個時鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個模塊：鍵盤、芯片、揚聲器、顯示屏即可滿足設(shè)計要求。2.1系統(tǒng)功能實現(xiàn)總體設(shè)計思路此設(shè)計原理框圖如圖2-1所示，此電路包括以下四個部分：

2、單片機，鍵盤，鬧鈴電路及顯示電路。鬧鈴電路51單片機獨立鍵盤數(shù)碼管顯示 圖2-1 設(shè)計原理框圖 詳細元器件列表：stc89c51 1片八位共陰極數(shù)碼管 1片100p電容 6個22uf 電容 1個30p電容 2個10k電阻 6個1k電阻560歐姆電阻 8個200歐姆電阻 1個100歐姆電阻 7個按鍵 7個蜂鳴器 1個12mhz晶振 1個stc89c51插座 1個usb接頭1個2.2各部分功能實現(xiàn)（1） 單片機發(fā)送的信號通過程序控制最終在數(shù)碼管上顯示出來。（2） 單片機通過輸出各種電脈沖信號來驅(qū)動控制各部分正常工作。（3） 為使時鐘走時與標準時間一致，校時電路是必不可少的，鍵盤用來校正數(shù)碼管上顯示

3、的時間。（4） 單片機通過控制鬧鈴電路來完成 定時鬧鐘的功能。2.3系統(tǒng)工作原理設(shè)計的電路主要由四模塊構(gòu)成：單片機控制電路，顯示電路、鬧鈴電路以及校正電路。詳細電路功能圖下圖所示： 詳細電路功能圖本設(shè)計采用c語言程序設(shè)計，使單片機控制數(shù)碼管顯示時、分、秒，當秒計數(shù)計滿60時就向分進位，分計數(shù)器計滿60后向時計數(shù)器進位，小時計數(shù)器按“23翻0”規(guī)律計數(shù)。時、分、秒的計數(shù)結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理可直接送顯示器顯示。當計時發(fā)生誤差的時候可以用校時電路進行校正。設(shè)計采用的是時、分、秒顯示，單片機對數(shù)據(jù)進行處理同時在數(shù)碼管上顯示。2.4電路功能使用說明（1） 各個控制鍵的功能：可對時間進行校準調(diào)節(jié)（只能加）；按

4、下設(shè)置鍵數(shù)字時鐘進入鬧鐘設(shè)置狀態(tài)，設(shè)置鬧鐘的時間；時加、分加鍵是在校準時間時或設(shè)置鬧鐘時間對小時數(shù)或分鐘數(shù)調(diào)節(jié)而設(shè)置的；按下秒切換鍵就可以進入秒表模式，同時秒表也開始計時，按下秒表暫停、復位鍵就暫停、歸零，如果要重新對秒計時則可以按秒表開始、復位；清零鍵可以對鬧鐘清零。（2） stc89c51單片機，通過編寫程序?qū)?shù)碼顯示進行控制。（3） 八個7段數(shù)碼管顯示時鐘和秒表信號。三、軟件總體設(shè)計方案控制電路的c語言源程序根據(jù)流程圖，經(jīng)過認真分析得出控制電路的源程序如下：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#defin

5、e delay_time 3/*宏定義*/uchar k,dat=0,0,0,0,0,0,0,0;uint tcount,t,u;uchar dat1=0,0,0,0,0,0,2,1;uchar dat2=0,0,0,0,0,0,0,0;uchar alarms=0,0,0,0,0,0,0,0;uchar dis_bit=0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;unsigned char code seg711=0x3f,/*0*/ 0x06,/*1*/ 0x5b,/*2*/ 0x4f,/*3*/ 0x66,/*4*/ 0x6d,/*5*/ 0x7d,/

6、*6*/ 0x07,/*7*/ 0x7f,/*8*/ 0x6f,/*9*/ 0x40,/*-*/ ;/*數(shù)字顯示數(shù)組*/sbit miaobiao1=p10;sbit tminute=p11;sbit thour=p12;sbit miaobiao2=p13;sbit alarm=p14;sbit p0_0=p00;sbit p1_5=p15;sbit p1_6=p16;sbit p1_7=p17;/*端口定義*/uchar ms=0;uchar flag=0;s=0;w=0;uchar sec=0;uchar minit=0;struct timeuchar second;uchar min

7、ute;uchar hour;time1; uchar n,i;void delay(n) while(n-)for(i=120;i0;i-); /*延時子程序*/ void modify(void) ea=0; if(thour=0) if(flag=0) dat16+;delay(280); if(dat169) dat16=0;dat17+;else if(dat171)&(dat163) dat17=0; dat16=0; if(flag=1) alarms6+;delay(300); if(alarms69) alarms6=0;alarms7+; else if(alarms71)

8、&(alarms63) alarms7=0;alarms6=0; dat6=alarms6; dat7=alarms7; if(tminute=0) if(flag=0) dat13+;delay(280); if(dat13=9) dat14+;dat13=0;if(dat145) dat14=0; if(flag=1) alarms3+;delay(300); if(alarms39) alarms4+;alarms3=0; if(alarms45) alarms4=0; dat3=alarms3;dat4=alarms4; if(miaobiao1=0)tr0=1;et0=1;tr1=1

9、;et1=1;w=1; if(miaobiao2=0) tr0=1;et0=1;tr1=0;et1=0;w=0;s=0; dat20=0; dat21=0; dat23=0; dat24=0; dat26=0; dat27=0; ms=0; sec=0; minit=0; if(p1_5=0) tr0=0;et0=0;tr1=0;et1=0; if(alarm=0)tr0=0;et0=0;tr1=0;et1=0;flag=1;s=1; dat0=0; dat1=0;dat2=10; dat3=0;dat4=0;dat5=10;dat6=0;dat7=0; if(s=1) dat5=10; da

10、t2=10; dat0=0; dat1=0; dat3=alarms3; dat4=alarms4; dat6=alarms6; dat7=alarms7;else if(w=1) dat5=10; dat2=10; dat0=dat20; dat1=dat21; dat3=dat23; dat4=dat24; dat6=dat26; dat7=dat27;else dat5=10; dat2=10; dat0=dat10; dat1=dat11; dat3=dat13; dat4=dat14; dat6=dat16; dat7=dat17;time1.minute=dat4*10+dat3;

11、time1.hour=dat7*10+dat6; ea=1;/*按鍵掃描*/void init(void) tmod = 0x11; th0 = 0xdb;tl0 =0xff;th1=0xdb;tl1=0xff; et0 = 1; /10mset1=1;tr1=1; tr0=1; tcount=0;ms=0;sec=0;minit=0;ea = 1;/*初始化*/void test(void)for(k=0;k23) time1.hour=0; flag=0; p0=0x01;if(alarms7=dat17)&(alarms6=dat16)&(alarms4=dat14)&(alarms3=

12、dat13)&(dat11=100) ms=0; sec+; dat23=sec%10; dat24=sec/10; if(sec=60) sec=0; minit+; dat26=minit%10; dat27=minit/10; et1=1; /秒表中斷服務(wù)程序四、課程設(shè)計結(jié)果分析硬件部分設(shè)置了的六個按鍵。當按鍵一按下時，進入秒表顯示狀態(tài)，秒表開始計時，當按鍵六按下時，秒表暫停；當按鍵四按下時恢復到時間顯示功能；當按鍵二按下時，進入調(diào)分狀態(tài)，按一次，分加一，60一循環(huán)；按鍵三按下時，進入調(diào)時狀態(tài)，按一次，時加一，60一循環(huán)；按鍵五按下時，進入鬧鈴設(shè)置功能，緊接著按下按鍵二和按鍵三進行時和分的設(shè)置，再按下按鍵4恢復顯示時間，當顯示的時間和定時設(shè)置的時間一致時，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，蜂鳴時間我們設(shè)置為10秒。另外，鬧鈴電路有音樂鬧鐘的擴展的功能(可以將蜂鳴器換成揚聲器再加一段音樂程序即可實現(xiàn))。調(diào)試階段，出現(xiàn)一些問題。比如，實際小時