MCS51单片机LCD定时闹钟设计与实现

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0 下载量 165 浏览量 更新于2024-06-27 收藏 312KB DOC 举报
"单片机课程设计—带有LCD的定时闹钟.doc" 本次课程设计的核心是构建一个基于MCS51系列单片机的定时闹钟系统,具体使用了AT89C52作为核心处理器,配备LCD显示器(LM016L)用于时间显示,并通过若干辅助电路和控制键实现各项功能。设计的目标是制作一个能发出声音提醒,并在LCD屏幕上显示设定和当前时间的闹钟。此外,用户还能随时调整时间。 系统中,设计了四个控制键(K1-K4)用于设置和控制时间。K1键用于设置当前时间,K2键显示闹钟时间并设置分钟,K3键专门用来设置闹钟时间,而K4键则控制闹铃的开关,启动或停止闹钟。在更复杂的设计中,增加了第五个键K5,用于控制秒数。 课程设计的目的是提升对单片机的理解和实践经验,掌握单片机的工作原理和应用技术,学习硬件电路与软件设计的配合,为未来实际应用打下基础。基本功能要求包括显示时分和时分秒,当设定的闹钟时间到达时,系统应能发出声响,并在LCD上显示"00 00",同时通过按键K1-K4进行时间设置和状态切换。 在系统设计部分,会详细介绍AT89C52单片机的特性,包括其4KB的程序存储器、128B的RAM和32条I/O线等。此外,还会讨论电路总体设计,包括晶振电路和复位电路的作用,以及如何通过编程实现时间的显示和控制。程序设计部分将包含时分和时分秒的程序代码,详细阐述如何通过单片机处理时间数据并驱动LCD显示。 在设计过程中,考虑到器件的可替换性,AT89C52可以被AT89C51替代,LCD显示器也可以选择其他型号,而上拉电阻可以用分电阻替代,这体现了设计的灵活性。 最后,设计总结和结论部分会对整个项目进行分析,评估设计的效果,分享设计过程中的心得体验,为后续的改进提供参考。 这份课程设计涵盖了单片机系统设计的基础知识,包括硬件电路设计、软件编程、系统集成和用户体验,对于学习和掌握单片机应用有着重要的实践价值。
2023-02-27 上传
郑州轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结报告 设计题目:带有LCD的定时闹钟 学生姓名: 系 别: 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师: 2011年12月16日 郑州轻工业学院 课 程 设 计 任 务 书 题目 带有LCD的定时闹钟 专业、班级 学号 姓名 主要内容: 设使用89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的定时闹钟LCD时钟,若LCD 选择有背光显示的模块,在夜晚或黑暗的场合中也可以使用。 基本要求: .字符型LCD(16*2)显示器 .显示格式"时时 分分"。 .由LED闪动来做秒计数表示。 .一旦时间到侧发动声响,同时继电器启动,可以扩充控制家电开启和关闭。 .程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开始执行,LCD显示"00 00",按下操作键K1-k4动作如下: 1. K1—设置现在的时间。 2. K2—显示闹钟设置的时间。 3. K3—设置闹铃的时间。 4. K4—闹铃ON/OFF的 状态设置,设置ON时连续三次发出"哗"的一声,off置为哗的一声。 5. 设置当前时间或闹铃时间如下: 1. K1—时的调整。 2. K2—分的调整。 3. K3—设置完成。 6. OFF发出"哗"K4---闹铃时间到时,发出一阵声响,按下本键可以停止声响。 除了显示当前时间的功能外,还可以扩充如下功能; .增加秒表计数。 .闹铃时间到侧产生音乐声。 .增加减计数功能。 .增加多组计数的功能。 参考文献 郭天祥 51单片机C语言教程-入门。 余发山 单片机原理及应用技术。中国矿业大学出版社。 涂世亮,张友德。单片微机控制技术。清华大学出版社。 一.设计本电子定时闹钟的目的和意义 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。 1.1 本LCD电子闹钟的特点和功能介绍 数字钟介绍 时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正 是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相 比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛 的使用。而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示 的数字计时装置,它的计时周期为24小时,另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附 加功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、"时","分","秒","星期"计数器 、校时电路、报时电路和振荡器组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成为我 们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。 2 总体方案设计 2.1 总体设计方案 本LCD定时闹钟,是以单片机及外围接口电路为核心硬件,辅以其他外围硬件电路, 用汇编语言设计的程序来实现的。根据C51单片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路, 然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件,再利用软件执行一定的程序来实现数 字钟的功能。由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟,这样设计制作简单而且功能 多、精确度高,也可方便扩充其他功能,实现也十分简单。本设计是利用AT89C51单片机 为主控芯片,由LCD、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路 ,通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟 。3 硬件设计 3.1 主控芯片AT89C51的设计 在本LCD电子闹钟设计中就是采用利用我们熟悉的AT89C51单片机为主控芯片。AT89C 51单片机由微处理器,存储器,I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。其存储器在 物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间,片内程序存储器的容量为4KB, 片内数据存储器为128个字节。89C51单片机有4个8位的并行I/O口:P0口,P1口,P2口和 P3口。各个接口均由接口锁存器,输出驱动器,和输入缓冲器组成。P1口是唯一的单功 能口,仅能用作通用的数据输入/输出口。P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能 外,每条接口还具有不同的第二功能,如P3.0是串行输入口线,P3.1口是串行输出口线 。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时,P0可作为分时复用的低8位地址/数据总 线,P2口可作为高8位的地址总线。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,同时为闪 烁编程和编程校验接收一些控制信号. 3.2 时钟电路部分设计 AT89C51系列的单片机的时钟方式分为内部方式和外部方式。内部方式就是在单片机 的XTAL1和XTAL2的两引脚外接晶振,就够成了自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信 号。外部时钟方式是把外部已经有