太原理工大学现代科技学院
单片机原理与接口技术 课程设计
设计名称 定 时 闹 钟 专业班级 通信12-2 班 学 号 姓 名 指导教师
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专业班级 设计名称 定时闹钟 学生姓名 设计周数 1.5 课程名称 指导教师 “单片机原理与应用技术”课程设计 温景国 设计 任务 主要 设计 参数 设计一个以单片机为核心的定时闹钟。 主要设计参数： 1、 显示范围：00：00：00--23：59：59； 2、 可以校对时间； 3、 可以设置闹钟时间； 4、 时间到报警； 5、 可以解除报警； 6、 动态显示方式。 设计内容 设计要求 1． 硬件电路设计： (1) MCU主电路设计； (2) IO接口电路设计； (3) LED显示接口电路设计。 2． 软件设计： (1) 初始化程序设计； (2) 各功能模块设计； 3．软件硬件调试。 1． 单片机原理与接口技术，李晓林等，电子工业出版社，2015。 2． 微型计算机控制技术，潘新民等，人民邮电出版社，1999。 3． 单片机应用系统设计技术，张齐等，电子林业出版社，2010。 课程设计说明书1份 主要参考 资 料 学生提交 归档文件 课程设计任务书
注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸
的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）
指导教师签名： 温景国 日期：2015.3.1
目录
1 引言........................................................... WE 2 概述 ............................................................ 1
2．1设计意义 .................................................. 1 2．2设计任务 .................................................. 1 2．3设计系统的主要功能 ........................................ 1 3 系统总体方案设计 ................................................ 2
3.1 系统总体方案 ............................................. 2 3.2系统设计方框图 ............................................. 2 4 硬件设计 ........................................................ 2
4.1芯片：AT89C51 .............................................. 2 4.2喇叭:SPEAKER ............................................... 5 4.3时钟电路 ................................................... 5 4.4显示器模块的设计 ........................................... 5 5 软件设计 ........................................................ 7
5.1划分模块 ................................................... 7 5.2程序流程图 ................................................. 7 5.3模块程序 ................................................... 8 5.3.1时间的设置程序 ........................................ 8 5.3.2闹钟时间的设置程序 ................................... 10 5.3.3喇叭响应程序 ......................................... 12 5.4数码显示 .................................................. 13 6 软件仿真 ....................................................... 14 7 课程设计体会 ................................................... 16
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1 引言
1.1单片机的发展史
单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。随着大规模集成电路技术的发展，可以将中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）定时器\\计数器以及输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上，都已具有了微机系统的含义。由于单片机能独立执行内部程序，所以又称它为微型控制器（Microcontroller）。 单片机自从问世以来，性能在不断的提高和完善，它不仅能够满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小使用方便、性能可靠、价格低廉等特点。因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信、智能接口、商业营销等领域得到广泛的应用，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视，所以更扩大了单片机的应用范围，也进一步促进了单片机技术的发展，单片机的发展史大致可分为三个阶段。 第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有8位CPU，并行I/O端口、8位时序同步计数器，寻址范围4KB，但是没有串行口。 第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O串行端口，有多级中断处理系统，15位时序同步技术器，RAM、ROM容量加大，寻址范围可达64KB。 第三阶段（1982-至今）：8位单片机微处理改良型及16位单片机微处理阶段。 1.2 单片机的应用
由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面： (1) 单片机在智能仪表中的应用 单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。 (2) 单片机在机电一体化中的应用 机电一体化是机械工业发展的方向。机电一
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…………………………………装……………………………………订………………………………………线……………………………………………体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 (3) 单片机在实时控制中的应用 单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。 (4) 单片机在分布式多机系统中的应用 在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。 (5) 单片机在人类生活中的应用 自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、电子玩具、 收录机等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜 爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。 1.3 单片机发展趋势 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，其发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势： (1) CMOS化 近年，由于CHMOS技术的进小，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）、CHMOS
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