第一章 系统设计要求1.1 基本功能 (1)能够显示时分秒 (2)能够调整时分秒 1.2 扩展功能 (1)能够任意设置定时时间 (2)定时时间到闹铃能够报警 (3)实现了秒表功能 第二章 硬件总体设计方案本次设计时钟电路,使用了AT89C51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的线路,使得电路简明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒,用一扬声器来进行定时提醒,同时使用C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、显示屏即可满足设计要求。 2.1系统功能实现总体设计思路此设计原理框图如图2-1所示,此电路包括以下四个部分:单片机,键盘,闹铃电路及显示电路。 file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps42C7.tmp.pngfile:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps42C8.tmp.png 图2-1 设计原理框图 详细元器件列表下表所示: 详细元器件列表: AT89c51 1片 74SED八位共阳极数码管 1片 NPN三极管 1个 104p电容 6个 30p电容 2个 10K电阻 6个 560欧姆电阻 8个 200欧姆电阻 1个 100欧姆电阻 6个 2.2各部分功能实现(1) 单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。 (2) 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。 (3) 为使时钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的,键盘用来校正数码管上显示的时间。 (4) 单片机通过控制闹铃电路来完成 定时闹钟的功能。 2.3系统工作原理设计的电路主要由四模块构成:单片机控制电路,显示电路、闹铃电路以及校正电路。 详细电路功能图下图所示: file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps42C9.tmp.png 详细电路功能图 本设计采用C语言程序设计,使单片机控制数码管显示时、分、秒,当秒计数计满60时就向分进位,分计数器计满60后向时计数器进位,小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示,单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。 2.4电路功能使用说明(1) 各个控制键的功能:可对时间进行校准调节(只能加1);按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态,设置闹钟的时间;时加1、分加1键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的;按下秒切换键就可以进入秒表模式,同时秒表也开始计时,按下秒表暂停、复位键就暂停、归零,如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位;清零键可以对闹钟清零。 (2) AT89C51单片机,通过编写程序对数码显示进行控制。 (3) 八个7段数码管显示时钟和秒表信号。 第三章软件总体设计方案控制电路的C语言源程序根据流程图,经过认真分析得出控制电路的源程序如下:
#include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define delay_time 3/*宏定义*/ 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[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; unsigned char code SEG7[11]={0xC0,/*0*/ 0xF9,/*1*/ 0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/ 0xBF,/*-*/ };/*数字显示数组*/ sbit miaobiao1=P1^0; sbit tminute=P1^1; sbit thour=P1^2; sbit miaobiao2=P1^3; sbit alarm=P1^4; sbit P0_0=P0^0; sbit P1_5=P1^5; sbit P1_6=P1^6; sbit P1_7=P1^7;/*端口定义*/ uchar ms=0; uchar flag=0; uchar sec=0; uchar minit=0; struct time{uchar second;uchar minute;uchar hour;}time1; uchar n,i; void delay(n) {while(n--) { for(i=120;i>0;i--); } } /*延时子程序*/ void modify(void) { EA=0; if(thour==0) { if(flag==0) { dat1[6]++;delay(280); if(dat1[6]>9) { dat1[6]=0; dat1[7]++; } else if((dat1[7]>1)&&(dat1[6]>3)) {dat1[7]=0; dat1[6]=0; } } if(flag==1) { alarms[6]++;delay(300); if(alarms[6]>9) { alarms[6]=0;alarms[7]++; if(alarms[7]>2) { alarms[7]=0; } } dat[6]=alarms[6]; dat[7]=alarms[7]; } } if(tminute==0) { if(flag==0) { dat1[3]++;delay(280); if(dat[3]>=9) { dat1[4]++;dat1[3]=0; if(dat1[4]>5) { dat1[4]=0; } } } if(flag==1) { alarms[3]++; delay(300); if(alarms[3]>9) { alarms[4]++;alarms[3]=0; if(alarms[4]>5) { alarms[4]=0; } } dat[3]=alarms[3]; dat[4]=alarms[4]; } } if(miaobiao1==0) {TR0=0;ET0=0;TR1=1;ET1=1; } if(miaobiao2==0) { TR0=1;ET0=1;TR1=0;ET1=0; dat2[0]=0; dat2[1]=0; dat2[3]=0; dat2[4]=0; dat2[6]=0; dat2[7]=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; dat[0]=0; dat[1]=0; dat[2]=10; dat[3]=0; dat[4]=0; dat[5]=10; dat[6]=0; dat[7]=0; } EA=1; }/*按键扫描*/ void init(void) { TMOD = 0x11; TH0 = 0xDB; TL0 =0xFF; TH1=0xDB; TL1=0xFF; ET0 = 1; //10ms ET1=1; // TR1=1; TR0=1; tcount=0; ms=0; sec=0; minit=0; EA = 1; }/*初始化*/ void test(void){ for(k=0;k<8;k++) { P3=dis_bit[k]; P2=SEG7[dat[k]]; delay(1); P3=0X00; } }/*数字显示*/ void main() {init(); delay(10); while(1) { modify(); test(); } }/*主函数*/ Void diplay() interrupt 1 { ET0=0; TR0=0; TH0 = 0xDB; TL0 = 0xff; TR0=1; tcount++; if(tcount==100) { time1.second++; tcount=0; dat1[0]=(time1.second)%10; dat1[1]=(time1.second)/10; } if(time1.second==60) { dat1[0]=0; dat1[1]=0; time1.second=0; time1.minute++; dat1[3]=(time1.minute)%10; dat1[4]=(time1.minute)/10; } if(time1.minute==60) { time1.minute=0; time1.hour++; dat1[6]=time1.hour%10; dat1[7]=time1.hour/10; } if(time1.hour>23) { time1.hour=0; } dat[5]=10; dat[2]=10; dat[0]=dat1[0]; dat[1]=dat1[1]; dat[3]=dat1[3]; dat[4]=dat1[4]; dat[6]=dat1[6]; dat[7]=dat1[7]; flag=0; P0=0x01; if((alarms[7]==dat1[7])&&(alarms[6]==dat1[6])&&(alarms[4]==dat1[4])&&(alarms[3]==dat1[3])&&(dat1[1]<1)) { P0=0x00; } ET0=1; } void time_2(void)interrupt 3 { EA=0; TR0=0; TH1=0xDB; TL1=0xFF; TR1=1; ms++; dat2[0]=ms%10; dat2[1]=ms/10; if(ms>=100) { ms=0; sec++; dat2[3]=sec%10; dat2[4]=sec/10; if(sec>=60) { sec=0; minit++; dat2[6]=minit%10; dat2[7]=minit/10; } } dat[5]=10; dat[2]=10; dat[0]=dat2[0]; dat[1]=dat2[1]; dat[3]=dat2[3]; dat[4]=dat2[4]; dat[6]=dat2[6]; dat[7]=dat2[7]; EA=1;
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