单片机课程设计音乐闹钟定时器.doc

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1、目录：0、任务书...............................................................................21、系统总体设计方案规划与选定.......................................22、硬件设计...........................................................................53、软件设计.....................................................................

2、......64、调试...................................................................................85、新增功能及实现方法.......................................................86、小结与体会.......................................................................97、参考文献.....................................................

3、......................98、附录.................................................................................100.任务书基于51单片机设计一个电子数字钟，显示时、分、秒，且具有闹钟功能。用8255接口实现4*8键盘及8位LED显示。32个键：0~9共10个键，调时（设置当前时间）键；设定闹钟（定时）键；走时键；光标左右移动各一个键。要求键复位后，应该最后面的LED上显示H（待命状态）。1.系统总体设计方案规划与选定1.1主控制芯片选择方案一：采用ARM微处理，做主控芯片，计算速度快，缺

4、点；成本高，控制较复杂，不容易焊接。方案二：采用80C51单片机做主控制器，由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，成本低，易控制，易实现。经过以上两个方案比较，在此题方案二明显优于方案一，故采用80C51单片机做主控制器。1.2定时模块选择方案一：采用时钟芯片DS1302。DS1302可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，且较单片机计时简单节约硬件资源，但存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。方案二：采用单片机内部的定时系统，外接晶振进行分频脉冲计数。此系统采用12MHz晶振。由于方案二使用简单，比方案

5、一更适用该系统设计，所以选择方案二。1.3LED显示及计时模块选择方案一：74LS192计数器——74LS47七点显示译码器74LS192芯片是一块可预置数可逆计数芯片，功能强大。将74LS192芯片CPU引脚接高电平可实现减法计数，以倒计时显示。可通过74LS47与LED共阳极数字显示器配合使用。方案二：使用移位寄存器74HC595与译码器相连74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器，使用时可直接与数字显示器相连。方案三：使用8255扩展LED显示计时模块8255是一个可编程并行接口芯片，有一个控制口和三个8位数据口，外设通过数据口与单片机进行数据通信，各数据口的工作方式和数据传送方向是

6、通过用户对控制口写控制字控制的。我们用到了A与B口分别进行对数码显示管的片选和段选，且B口同时作为键盘扫描模块的输入口，与数码显示模块分时复用。故采用方案三1.4蜂鸣器的选择方案一：电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器主要是利用通电导体会产生磁场的特性，用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。电磁式由于音色好，所以多用于语音、音乐等设备。对于不同提示音且考虑实际，此种较好。方案二：压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器用的是压电材料，即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样，当通电时压电材料会发生形变。压电式结构简单耐用但音调单一音色差，适用于警报器等设备。由于闹铃为音乐闹铃，所

7、以使用电磁式蜂鸣器更为合适。2.硬件设计2.1芯片的选择2.1.1单片机80C512.1.1.1单片机80C51的组成80c51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位