基于mcs51單片機(jī)的鬧鐘提醒器設(shè)計(jì)報(bào)告(已修改)

　

【正文】 淮南師范學(xué)院 電氣信息工程學(xué)院 電子信息工程專(zhuān)業(yè) Proteus課程論文 成績(jī)課程論文題 目： 基于MCS51單片機(jī)的鬧鐘 提醒器設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)生姓名： 陳 浩 敏 學(xué)生學(xué)號(hào)： 1008030204 系 別： 電氣信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 年 級(jí)： 10級(jí) 任課教師： 張 水 鋒 電氣信息工程學(xué)院制2012年12月目錄一、設(shè)計(jì)方案選定: 3 前言 3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3 基本要求 自由發(fā)揮部分 3 方案選定 4二、硬件電路設(shè)計(jì) 4 AT89C52 4 復(fù)位電路 4 晶振電路 5 時(shí)鐘顯示 5 LCD1602 6 DS1302： 6 程序框圖 6 基本電路及工作原理 7三、軟件設(shè)計(jì)和仿真 8 軟件設(shè)計(jì) 8 Proteus仿真 25四、課程設(shè)計(jì)體會(huì) 26參考文獻(xiàn) 27基于MCS51單片機(jī)的鬧鐘提醒器學(xué)生：陳浩敏指導(dǎo)教師：張水鋒電氣信息工程學(xué)院 電子信息工程專(zhuān)業(yè)一、設(shè)計(jì)方案選定: 前言：?jiǎn)纹?jì)算機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)，（SingleChip Microputer）。是集CPU ,RAM ,ROM,定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上。而51單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。這次課程設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬的能力。基于單片機(jī)的定時(shí)和控制裝置在許多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。而數(shù)字定時(shí)鬧鐘是其中最基本，也是最有代表性的一個(gè)實(shí)例。數(shù)字定時(shí)鬧鐘的設(shè)計(jì)方法有許多種，例如，可以用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字定時(shí)鬧鐘，也可以利用專(zhuān)用的時(shí)鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成數(shù)字定時(shí)鬧鐘，還可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字定時(shí)鬧鐘。這些方法都各有其特點(diǎn)，其中，利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字定時(shí)鬧鐘具有編程靈活、精度高等特點(diǎn)，便于數(shù)字定時(shí)鬧鐘功能的擴(kuò)充，同時(shí)還可以用該數(shù)字定時(shí)鬧鐘發(fā)出各種控制信號(hào)。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 熟悉集成電路的引腳安排。 掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。 充分認(rèn)識(shí)單片機(jī)設(shè)計(jì)。 了解數(shù)字鐘的組成及工作原理。 提高同學(xué)們的動(dòng)手能力和編程技巧。: 、基本要求： (1) 顯示準(zhǔn)確的北京時(shí)間（時(shí)、分、秒），可用24小時(shí)制式； (2) 隨時(shí)可以調(diào)校時(shí)間； (3)鬧鈴功能。 、自由發(fā)揮部分： (1)秒表功能； (2)增加公歷日期顯示功能（年、月、日），年號(hào)只顯示最后兩位； (3) 隨時(shí)可以調(diào)校年、月、日； (4) 允許通過(guò)轉(zhuǎn)換功能鍵轉(zhuǎn)換顯示時(shí)間或日期。 方案選定：思路：基于單片機(jī)的數(shù)字定時(shí)鬧鐘在設(shè)計(jì)時(shí)需要解決三個(gè)方面的主要問(wèn)題：一是LCD顯示模塊的驅(qū)動(dòng)和編程，二是有關(guān)單片機(jī)中定時(shí)器的使用，三是如何利用單片機(jī)的外中斷實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能和運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)化。在基于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字定時(shí)鬧鐘電路中，除了基本的單片機(jī)系統(tǒng)和外圍電路外，還需要外部的控制和顯示裝置。在本設(shè)計(jì)中，輸入裝置是按鍵開(kāi)關(guān)，用于控制數(shù)字定時(shí)鬧鐘的運(yùn)行模式，顯示裝置是LCD液晶顯示器。該數(shù)字定時(shí)鬧鐘是由AT89C52單片機(jī)控制的，可以達(dá)到以下效果：能夠顯示“時(shí)時(shí)分分秒秒”。能夠設(shè)定定時(shí)時(shí)間、修改定時(shí)時(shí)間。定時(shí)時(shí)間到能夠發(fā)出一分鐘的報(bào)警聲。AT89C52的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容，片內(nèi)有128B 的RAM、32條I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、一個(gè)全雙工串行口等。顯示部分采用六位一體的共陽(yáng)極數(shù)碼管。二、硬件電路設(shè)計(jì)： AT89C52：　　　 AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。 主要功能特性： 兼容MCS51指令系統(tǒng)。8k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次）Flash ROM。 32個(gè)雙向I/O口。 256x8bit內(nèi)部RAM。 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷。 時(shí)鐘頻率024MHz 2個(gè)串行中斷，可編程UART串行通道，2個(gè)外部中斷源，共6個(gè)中斷源 ，2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線，3級(jí)加密位，低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。 復(fù)位電路：　 為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V177。5%，～。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。 晶振電路：　　晶振在數(shù)字電路的基本作用是提供一個(gè)時(shí)序控制的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻。數(shù)字電路的工作是根據(jù)電路設(shè)計(jì)，在某個(gè)時(shí)刻門(mén)完成特定的任務(wù)，如果沒(méi)有一個(gè)時(shí)序控制的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻，整個(gè)數(shù)字電路就會(huì)成為“聾子”，不知道什么時(shí)刻該做什么事情了。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振的工作原理： 主板時(shí)鐘芯片即分頻器的原始工作振蕩頻率，由石英晶體多諧振蕩器的諧振頻率來(lái)產(chǎn)生，晶振其實(shí)是一個(gè)頻率產(chǎn)生器，他主要把傳進(jìn)去的電壓轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)。，它是一個(gè)多諧振蕩器的正回饋環(huán)電路，也就是說(shuō)它把輸入作為輸出，把輸出作為輸入的回饋頻率，象這樣一個(gè)永無(wú)休止的循環(huán)自激過(guò)程。 時(shí)鐘顯示 LCD1602：工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。（16列2行） DS1302： 引腳功能及結(jié)構(gòu) 　　 DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 下圖為DS1302的引腳功能圖：　　 DS1302封裝圖 要特別說(shuō)明的是備用電源B1，可以用電池或者超級(jí)電容器()。雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長(zhǎng)時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池。如果斷電時(shí)間較短(幾小時(shí)或幾天)時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。100 μF就可以保證1小時(shí)的正常走時(shí)。DS1302在第一次加電后，必須進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間。 程序框圖：LCD液晶顯示電路復(fù)位、時(shí)鐘等電路單片機(jī) 鬧鐘鈴聲指示電路按鈕電路電源系統(tǒng)電子鬧鐘的主電路指的是圖中的框部分，主要設(shè)計(jì)到單片機(jī)電路和按鍵按鈕電路，主機(jī)的設(shè)計(jì)具體地說(shuō)有：（1）系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)；（2）系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)；（3）按鍵與按鈕電路設(shè)計(jì)；（4）鬧鈴聲指示電路設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是定時(shí)鬧鐘的設(shè)計(jì)，由單片機(jī)AT89C52芯片和LCD液晶顯示器為核心，輔以時(shí)鐘芯片等必要電路，構(gòu)成的一個(gè)單片機(jī)電子定時(shí)鬧鐘。電子鐘設(shè)計(jì)可以采用數(shù)字。初始化2 程序流程圖計(jì)時(shí)時(shí)間顯示 比較蜂鳴器響Y鬧鐘？鬧鐘標(biāo)志N讀鍵讀鍵判斷定時(shí)設(shè)定值 基本電路及工作原理：定時(shí)鬧鐘的設(shè)計(jì)，由單片機(jī)AT89C52芯片和DS1302和LCD液晶顯示器為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)電子定時(shí)鬧鐘。電子鐘設(shè)計(jì)可以采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，也可以采用單片機(jī)來(lái)完成。AT89C52的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容，片內(nèi)有128B 的RAM、32條I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、一個(gè)全雙工串行口等。AT89C52結(jié)合用LCD液晶顯示器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易定時(shí)鬧鐘，可以設(shè)置限制的時(shí)間及顯示鬧鐘設(shè)置時(shí)間，若時(shí)間一到則發(fā)車(chē)一陣聲響，進(jìn)一步可以擴(kuò)充控制電器的啟停。定時(shí)鬧鐘包括時(shí)間顯示，按鍵電路，復(fù)位電路，鬧鈴指示電路等等幾部分。三、軟件設(shè)計(jì)和仿真： 軟件設(shè)計(jì):include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit key_set =P1^0。sbit key_add =P1^1。sbit key_sub =P1^2。sbit key_break =P1^3。sbit bell =P3^0。sbit RS=P2^5。sbit RW=P2^6。sbit E =P2^7。sbit T_CLK=P2^2。sbit T_IO =P2^1。sbit T_RST=P2^0。sbit ACC0=ACC^0。sbit ACC7=ACC^7。uchar alarm_temp[2]={0,0}。//時(shí)、分uchar time_temp[7]={0x00,0x00,0x00,0x19,0x12,0x03,0x12,}。//存放初始化時(shí)間及從ds1302讀取的