3.3.5发声模块
图8 发声模块
发声模块由电源，蜂鸣器两部分组成。正常情况下，不发声，一旦按键按下，或定时时间到，蜂鸣器发声[9]。 3.3.6时间显示模块
LED是Light Emiting Diode （发光二极管）的缩写,发光二极管是能将电信号转换为光信号的电致发光器件。由条形发光二极管组成“8”字形的LED显示器，也称数码管[10]。
通过数码管中发光二极管的亮暗组合，可以显示多种数字、字母以及其他符号。数码管有7段数码管和8段数码管之分。7段数码管由7个发光二极管组成，而8段数码管则是在7段发光二极管的基础上再加一个圆点型发光二极管，用以显示小数点。8段数码管中发光二极管的排列形状以及数字显示的段组合如图9所示：
图9 八段数字显示器及发光段组合图
在使用中，为了给发光二极管加驱动电压，它们有一个公共引脚，公共引脚共有两种连接方法，如图10所示，分别为共阴极接法与共阳极接法[11]。
1.共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成阴极公共引脚，如图a所示。使用时阴极公共引脚接地，这样阴极引脚上加高电平的发光二极管就导通点亮，而加低电平的则不点亮。
2.共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成阳极公共引脚，如图b所示。使用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加低电平的发光二极管即可导通点亮，而加高电平的则不点亮。
a 共阳极接法 b 共阴极接法
图10 LED显示器接法
本设计中采用共阴极LED数码管显示方式，电路图如图11所示：
图11 时间显示模块
4.控制系统的软件设计
4.1 KEIL集成开发环境的应用与操作
4.1.1 KEIL集成开发环境简介
Keil C51是Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。 Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。。在Keil中使用C语言编程，在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势[12]。
4.1.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程[13]
1.新建与保存源程序[13]
第一步：双击KEIL uVision3的桌面快捷方式，启动KEIL集成开发软件。 第二步：新建文本编辑界面或加入原有的程序文件。
选择“File(文件)”→“New”命令或菜单栏的“新建文本”命令，即可在项目界面的右侧打开一个新的文本编辑界面，默认文件名为“Text1”。
第三步：在“Text1”中输入C语言源程序。 第四步：保存源程序。
保存文件时必须加上文件的扩展名并选择路径和文件名进行保存，C语言程序文件的扩展名为“.C”。
2.建立新工程
第五步：新建KEIL工程。
选择“Project(工程)” →“New Project(新建工程)”命令，将出现保存对话框。在保存工程对话框中输入工程文件名，工程名称不用输入扩展名。输入名称后保存，将出现“Select Device for Target ”对话框。
第六步：选择CPU型号。
在对话框中选择“公司（Atmel）” →“CPU型号”，单击“确定”按钮返回主界面。
3.加入源程序到工程中
4.2 Proteus软件简介
Proteus软件是目前世界上最先进的嵌入式系统设计与仿真平台，可以实现模拟电路、数字电路及各种电路系统的仿真和PCB设计等功能，是目前唯一一个能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。微控制器系统相关的仿真需建立编译和调试环境，可选择Keil 5 软件。该软件支持许多芯片，集编辑、编译和程序仿真于一体，同时还支持汇编和C语言的程序设计。它的界面简单易学，在调试程序、软件仿真方面有很强大的功能[14]。
其最关键的功能是：将电路仿真和微处理器仿真进行协同，直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试，并进行功能验证，通过动态器件如LED、
开关等，实时看到运行后的输入、输出的结果， Proteus为我们建立了比较完整的电子设计开发环境[15]。
4.3程序流程图
图12 主程序流程图
本设计的主程序是一个循环的过程，其流程是：开始运行显示正常时间，如果扫描过程中，发现有键按下，则进行时间和闹钟模式的切换，再次按下，进行时分秒的校正；如果没有键按下，则正常显示时间；在正常时间显示过程中，若定时时间到，则闹钟自动响起，否则时间正常显示。
4.4仿真结果
仿真结果如下图13所示。
图13 仿真结果
4.5 仿真结果分析
本设计实现了时分秒的显示，设计简单，对时间的调节感觉不是很好，在闹钟定时方面还是比较满意。在测试过程中，有很多小问题，通过多次的修改程序并在Proteus软件中进行仿真，最终解决可了这些问题，同时也反映出我在单片机设计和程序设计方面的不足[16]。仿真效果达到了预期的效果，能通过调节控制键来矫正时间，是本人比较满意。
5.总结
首先，我觉得这次的单片机设计非常必要，通过这次的设计使我们学到了
更多的关于单片机的实际应用知识，以前在课堂上只是简单的掌握了一些基础知识和简单指令，对于实际的应用还很陌生。
刚开始设计时，脑子里一片空白，不知道从哪开始下手，学过的知识不知道怎么运用。设计，编程，仿真，每一步都感觉很难，尤其是编程这一块，老是有错误，后来我发现，应该把程序分开来，一块一块的进行编程，不能混在一起，否则程序太大了，容易混淆，很难发现里面存在的问题。于是我把程序按照实现的功能不同分成几部分，然后进行逐一分析，进行编程，把每一部分
【精编完整版】基于单片机的电子时钟设计_毕业论文设计
