毕业设计（论文）数码管显时音乐小闹钟的设计

1、数码管显时音乐闹钟的设计数码管显时小闹钟的设计摘要：该闹钟不仅可以显示时间而且可以定时闹铃，该闹钟有四种工作模式，走时、走时调整、闹时调整、闹时启/停设定，它是我们学习生活的良伴。该系统硬件简单，设计巧妙。使该内产品中的上简品,并具有一定的使用价值。关键词：单片机 数码管 显时 闹铃一：引言：随着人民生活的提高，家庭中的时钟也在悄悄地发生着变化，早期的机械式小闹钟大部分被现代的电子时钟所取代。大大小小的电子手表、电子闹钟，石英手表，石英闹钟在人们的生活中发挥着重要的作用，甚至有些家庭将带时钟的精美电子台历请到家中。传统的时钟多采用多片ic，设计多采用数字电路中的各种触发器，电路结构复杂结构，为

2、此设计了一种基于89s51的单片机系统的闹钟，电路极为简单。二：方案设计与论证：方案一：如图1所示：led1ied2ied3ied4i/o（1）i/o（2）i/o（3）i/o（4）电源键盘89s51vcc 图1 在图1中四个共阳数码管工作在静态显示方式，各位的公共端连接起来并接电源。各位的断选线（a-dp）分别有8位i/o口输出控制，各位显示中的各位相互独立，而且各位的显示字符一经确定，相应锁存器的输出维持不变，直到显示另一个字符为止。这种显示方式亮度较高。ied1由i/o1控制、ied2由i/o2控制、ied3由i/o3控制、ied4由i/o4控制。这种显示方式接口、编程容易，管理简单，付出

3、的代价是占用口线资源较多。图中4个数码管要有4个i/o，如果显示器位数很多，这种方式无法适应。led1ied2ied3ied4i/o（8位 ）电源键盘89s51i/o（4位 ）图2方案二：在图2中四个数码管是动态显示。将4位数码管的所有位的段选线响应地并联在一起，有一个8位的i/o口控制，形成端选线的多路复用。而各位的公共段分别有响应的i/o口控制，实现各位的分时复用，因此，同一时刻，如果各位选线都处于选通状态的话，4位led将显示相同的字符。若要各位led能够显示出与本位响应的显示字符，就必须采用扫描显示方式，只让一位的位选处于选通状态，而其他各位的位选处于关闭状态，虽然这些字符是不同时刻出

4、现的，而同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，单由于人眼视觉惰性，只要每位显示间隔足够短，就可以造成多位同时亮的假象，达到显示的目的。这种显示方式硬件简单，资源可以得到充分的利用。方案二电路结构也比较简单，优化了控制功能，单片机的资源得到了充分的利用。经过对两种方案的比较，本设计及制作采用了方案二。三：系统设计：一）硬件部分：1、供电电源： 下图3是辅助电源部分： 图3图中的220v市电经变压器t变压输出，得到的15v的交流电压，经bd1桥式整流，后经c4滤波，再经过ic2（7805）的稳压，后经c2、c3的滤波得到5v的电压，作为单片机该电路是传统的电路，电路结构简单，易于制作。2、主控部分

5、：如图4，主控部分采用51的单片机作为控制器，单片机采用80s51，它的性能要比80c51好，现在，89s51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的atmel目前公司已经停产at89c51，将用at89s51代替。89s51在工艺上进行了改进，89s51采用0.35新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89sxx可以像下兼容89cxx等51系列芯片。它和80c51的编程一样,而且外部应脚和80c51一样。并且89s51相对于89c51增加的新功能包括： 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比89c51更低； isp在线编程功能，这个功能的优势在于

6、改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能；工作频率为33mhz，大家都知道89c51的极限工作频率只有24m，就是说s51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度；具有双工uart串行通道；内部集成看门狗计时器，不再需要像89c51那样外接看门狗计时器单元电路； 双数据指示器；电源关闭标识； 全新的加密算法，这使得对于89s51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯；兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89c51等等早期mcs-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单

7、片机是8051还是89c51还是mcs-51等等），在89s51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。18和19脚外接晶振，外连接12mhz的晶振，9脚为复位开关，单片机的复位电路，采用传统的上电复位。p3.4、p3.5、p3.7为控制端，外连接三个轻触按键，我们依次命名为：set、hour、min，set：为工作方式显示，有四种工作方式：（1）走时：通过模式设定为走时，u1、u2显示小时，u3、u4显示分。（2）走时调整：通过模式设定为走时调整，按下hour对u1、u2的走时时间进行调整（每0.2秒递加一），按下min键对u3、u4的走分进行调整（每0.2秒递加一）（3）闹时调整：通过模

8、式设定闹时调整，按下hour对u1、u2的闹时时间小时进行调整（每0.2秒递加一），按下min键对u3、u4的闹时分进行调整（每0.2秒递加一）。（4）闹时启/停：通过模式设定闹启/停，按一下hour，u3的小数点显示，闹铃开。再按一下hour，u3的小数点不显，闹铃关。通过按动set选择四种工作形式。hour：为小时调整，每按动一下时间增加1，min：为分钟调整，每按动一下时间加1。3、显示部分：数码管选用的是共阳极，单片机的p1口输出的信号经过470的电阻限流连接到数码关的八段端，u1、u2、u3、u4的公共端经过vt1vt4（9012）的集电极连到+5v的电源上。vt1vt4的基极经过1

9、k的限流电阻连接到单片机的p3.0、p3.1、p3.2、p3.3，实现了动态的数码显示。4、闹时部分：闹时部分有vt5（9012）驱动，带动一个音乐芯片。到定时时间到，音乐芯片发出声音。闹时一分钟。图4二）：软件设计： 系统的软件设计采用了keilc51，程序采用模块设计，主要包括：闹时启/停部分、走时部分、扫描按键部分、调整走时时间和调整闹时时间、闹时时间输出驱动和走时时间输出驱动部分等组成。程序见附件1三：总结与结论： 系统的设计比较简单，但充分利用了单片机的资源，易于制作，并具有一定的使用价值。在生活、学习中得到了利用。是我们的良伴。该系统可以说是单片机设计的上极简，今使用了单片机就实现

10、了电子钟的功能。参考文献：1、李华.mcs-51系列单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,20022、万福君.单片微机原理系统设计与应用.合肥:中国科技大学出版社,20013、徐爱钧，彭秀华.单片机高级语言c51windows环境编辑与应用.北京:电子出版社,2002附件1 程序清单：#include /*包含器件配置文件*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned intchar data_7seg10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,;/*0-9的数码管

11、段码*/uchar hour=0,min=0,sec=0; /*时、分、秒单元清零*/uchar deda=0; /*5ms计数单元清零*/ uchar t_hour=0,t_min=0; /*闹时时、分单元清零*/bit d_05s=0; /*0.5秒标志*/bit o_f=0; /*闹时启/停标志*/uchar set=0; /*模式设定标志*/uchar m=0;uchar flag=0; /*ram掉电标志*/void delay(uint k); /*延时子函数*/void conv(); /*走时单元转换*/void p_out(); /*判别闹时到否子函数*/void dirve

12、(); /*走时时间输出驱动子函数*/void t_dirve(); /*闹时时间输出驱动子函数*/*闹时启/停子函数*/void time1_of() uchar m; if(p3_7=0)delay(1); if(p3_7=0)o_f=1; for(m=0;m30;m+) t_dirve(); p1=data_7segt_min/10;p3=0xfd;delay(1); if(p3_1=0)if(o_f=1)p1_7=0;else p1_7=1; delay(1); if(p3_5=0)delay(1); if(p3_5=0) o_f=0; for(m=0;m=4)set=0;if(set

13、=1)flag=0x55;f0:if(p3_4=0)goto f0; /*按键未释放，在此等候*/*延时子函数*/void delay(uint k)uint i,j;for(i=0;ik;i+)for(j=0;j121;j+);/*5ms定时中断服务子函数*/void zd(void) interrupt 1 th0=-(4800/256);tl0=-(4800%256);deda+;/*调整走时时间*/void time_adj()uchar m; if(p3_5=0)delay(1); if(p3_5=0)hour+; if(hour=24)hour=0; for(m=0;m30;m+)

14、 dirve(); if(p3_2=0)p1_7=0; else p1_7=1; delay(1); if(p3_7=0)delay(1); if(p3_7=0)min+; if(min=60)min=0; for(m=0;m30;m+) dirve(); if(p3_2=0)p1_7=0; else p1_7=1; delay(1); /*调整闹时时间*/void time1_adj()uchar m; if(p3_5=0)delay(1); if(p3_5=0)t_hour+; if(t_hour=24)t_hour=0; for(m=0;m30;m+) t_dirve(); if(p3_

15、7=0)delay(1); if(p3_7=0)t_min+; if(t_min=60)t_min=0; for(m=0;m30;m+) t_dirve(); /*时、分、秒单元及走时单元转换*/void conv()if(deda=200)sec+;deda=0;if(sec=60)min+;sec=0;if(min=60)hour+;min=0;if(hour=24)hour=0;/*走时时间输出驱动子函数*/void dirve()p1=data_7seghour/10;p3=0xf7;delay(1);p1=data_7seghour%10;p3=0xfb;delay(1);if(d_

16、05s=1)if(p3_2=0)p1_7=0;else p1_7=1;delay(1);p1=data_7segmin/10;p3=0xfd;delay(1);if(o_f=1)if(p3_1=0)p1_7=0;else p1_7=1;delay(1);p1=data_7segmin%10;p3=0xfe;delay(1);/*闹时时间输出驱动子函数*/void t_dirve()p1=data_7segt_hour/10;p3=0xf7;delay(1);if(p3_3=0)p1_7=0;else p1_7=1;delay(1);p1=data_7segt_hour%10;p3=0xfb;d

17、elay(1);p1=data_7segt_min/10;p3=0xfd;delay(1);p1=data_7segt_min%10;p3=0xfe;delay(1);/*判别闹时到否子函数*/void p_out()if(o_f=1) if(t_hour=hour)if(t_min=min) if(p3_0=0)p1_7=0;delay(1); else p1_7=1; /*主函数*/void main() init_timer(); /*定时器t0初始化*/ while(1) /*无限循环*/ if(p3_4=0)scan_key(); /*有按键，调用按键扫描子函数*/switch(set) /*根据set键值散转*/case 0:time();break; /*走时时间程序*/case 1:time1_adj();break; /*闹时时间调整*/case 2:time_adj();break; /