单片机课程设计报告

基于单片机的数字时钟

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一、 前言

利用实验板上的4个LED数码管，设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。 功能要求：

a) 计时并显示（LED）。由于实验板上只有4位数码管，可设计成显示“时分”

和显示“分秒”并可切换。 b) 时间调整功能。利用4个独立按钮，实现时钟调整功能。这4个按钮的功能

为工作模式切换按钮（MODE），数字加（INC），数字减（DEC）和数字移位（SHITF）。 c) 定闹功能。利用4个独立按钮设定闹钟时间，时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。 d) 秒表功能。最小时间单位0.01秒。

二、 硬件原理分析

1. 电源部分

电源部份采用两种输入接口（如上图）。

a) 外电源供电，采用2.1电源座，可接入电源DC5V，经单向保护D1接入开关

S1。 b) USB供电，USB供电口输入电源也经D1单向保护，送到开关S1。

注：两路电源输入是并连的，因此只选择一路就可以了，以免出问题。

S1为板子工作电源开关，按下后接通电源，提供VCC给板子各功能电路。电路采用两个滤波电容，给板子一个更加稳定的工作电源。LED为电源的指示灯，通电后LED灯

亮。

2. 蜂鸣器

蜂鸣器分为有源和无源两种，有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣，无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣，因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。有源也可以当无源使用，而无源则不能当有源使用，当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。

如上图：单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制蜂鸣器的工作。低电平时三极管导通，蜂鸣器得电蜂鸣，高电平时三极管截止，蜂鸣器失电关闭蜂鸣。

3. 数码管

电路使用一个四位共阳型数码管，四个公共阳级由三极管放大电流来驱动，三极管由P10-P13控制开与关。数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。

例如，要十位的数码管工作，P12输出0，使三极管Q12导通，8脚得电，当P0口相应位有输出0时，点亮相应的LED灯组合各种字符数字。

4. 独立键盘

如上图，由六个按键组成，每个按键的一端连接IO口，另一端直接连接GND（0电位）。六个按键分别接入P37-P32，只要按下按键，相应位的IO口位将被拉为低电平（0），程序可以判断相应位是否为0来确认按键己按下。