设计带有LCD的定时闹钟单片机课程

0 下载量 179 浏览量 更新于2024-01-10 收藏 337KB DOC 举报
本课程设计的任务是利用MCS51系列单片机外加必要的辅助电路设计一个带有LCD显示的定时闹钟。该闹钟具有以下功能:当闹钟到达设定的时间后,发出声音并在LCD显示器上显示设定的闹钟时间和当前时间,并且可以随时调整时间。所用器件有AT89C52单片机、LCD显示器(LM016L)、上拉电阻(Respack-8)、晶振电路、复位电路(带有复位键)以及四个控制键。 在控制时分电路设计中,设计了四个控制键:K1键用来设置当前时间和在设置中设置时钟,K2键用来显示闹钟时间和在设置中设置分钟,K3键用来设置闹钟时间,K4键用来控制闹钟的开关。 在控制时分秒电路设计中,在1的基础上增加了一个控制秒的按键,共设计了五个控制键。当然,本课程设计中所用到的元器件还可以应用其他的一些器件。比如AT89C52可以用AT89C51代替,LM016L型号的LCD显示器可以用LM017L型号的LCD显示器代替。 对于这个课程设计,首先需要进行硬件设计,包括电路原理图和PCB设计。在硬件设计中,需要根据功能需求连接相应的器件,并添加适当的电阻、电容等辅助元件。 接下来是单片机程序设计,使用汇编语言或C语言进行编程,以实现闹钟的各项功能。程序的主要任务包括对按键的检测和响应、对时钟的控制和显示、对闹钟的设定和报警等。 在程序设计过程中,应该充分考虑到各种情况的处理,例如当按键长按时的连续动作、时钟的24小时循环、闹钟的多次设定等。同时,还需要注意程序的效率和稳定性,避免出现死循环或其他异常错误。 在完成硬件和软件设计后,需要进行测试和调试。首先需要验证硬件电路连接是否正确,特别是涉及到按键和LCD显示的部分。其次,需要通过模拟相应的场景测试软件的功能是否正常,包括时钟的计时准确性、按键的响应速度以及闹钟的报警效果等。 最后,为了使设计更加完善和实用,还可以考虑添加一些附加功能,如闹钟的多种音频选择、温度和湿度的显示等。 总之,这个课程设计要求利用单片机和LCD显示器设计一个具有定时闹钟功能的系统。在设计过程中需要注意硬件连接和程序编写的准确性和稳定性,同时也应充分考虑用户需求和实用性。通过该课程设计,可以提高学生对单片机和嵌入式系统的理解和应用能力,培养他们的创新思维和实践能力。
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