基于ATMega16单片机闹钟设计_毕业设计Word文档格式.docx
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三.1 主流程图：
三.2 按键设置程序：
四 液晶屏驱动：
四.1 模块说明：
四.2 通信时序图 3
四.3 字符显示坐标 3
五 AVR定时器CTC模式介绍 3
六 系统调试 3
六.1 可以显示时间 3
六.2 调节时间 3
六.3 系统整体运行正常。
七 附录 3
七.1 电路总图 3
七.2 全部程序 3
摘要
本文主要讲述基于AVR单片机的数字电子闹钟，能够显示年月日时分秒，具备闰年平年补偿及闹铃功能。
时钟信号源采用单片机内部定时器中断实现，该系统原理简单，成本低廉，操作简单。
控制核心为Atmel公司的AVR高性能单片机，程序基于C语言开发，可读性强。
显示核心为字符液晶LCD1602，显示效果稳定。
输入模块为6个独立式按键，可操作性强，便于使用。
关键词：
AVR单片机、LCD1602、数字电子闹钟
错误！
超链接引用无效。
ThispapermainlydescribedthedigitalelectronicbasedonAVRmicrocontrollerabletodisplaywhenthealarmclock,dateofFebruaryalone,havealeapyearprovidescompensationandalarmfunction.Theclocksignalsourceadoptssinglechipinternaltimerinterruptachieve,thissystemtheoryissimple,lowcost,simpleoperation.AtmelcompanycontrolcorefortheAVRhigh-performancesinglechipmicrocomputerbasedonClanguage,programdevelopment,readable.ShowLCD1602coretocharactersLCDdisplayeffect,stable.Inputmoduleforsixindependenttypekey,themaneuverabilityisstrong,easytouse.
Keywords:
AVRmicrocontroller,LCD1602,digitalelectronicalarmclock
一系统构造
根据系统设计要求，本设计由电源模、用户设置键盘、报警模块、显示模块组成，形成实时时钟系统。
总体的框图如下：
AVR单片机
ATmega16L
用户输入按键
报警模块
显示模块
（LCD1602）
电源模块
方案论证
一.1单片机的的选择：
方案一：
使用功能较为简单的89C51单片机作为控制器，其优点是价格便宜。
但是功能相对较为简单，烧录比较复杂，不便于程序调试。
方案二：
使用功能齐全的ATMEGA16单片机作为控制器，内部资源多，价格相对51稍贵，程序烧录容易，便于系统调试。
根据我们设计的实际要求，我需要一个性能较高，稳定性好的单片机，我们选择了ATMEGA16单片机实现设计。
一.2时钟信号源;
方案一：
采用单片机内部定时器实现时钟，不需要外接芯片，成本较低，但是时间精度不高，时间掉电会丢失，只适合一般场合使用；
使用时钟芯片DS1302作为时钟源，该芯片断电后需要通过外接电池或者电容供电，因此电路相对比较复杂，成本也较高。
结合我们应用的实际情况，我们一般要求时钟精度不是很高，只用于一般使用，故选择成本较低的方案一实现。
一.3显示器
使用数码管扫描，显示效果一般，只能显示数字，显示效果单一，不易于使用。
使用LCD1602液晶显示，可以显示一些字符，显示效果较好，易于使用。
综上，我们考虑到用户的使用方便，选择用LCD1602作为显示终端。
一.4报警
通过使用语音芯片实现语音播报来实现报时和闹钟功能。
但是接口比较麻烦，同时需要录音和实现地址检索。
通过三极管控制蜂鸣器发出BEEP声报警，电路简单，价格便宜。
比较适合我们这个设计的应用。
二硬件电路：
二.1按键输入模块
使用六个按键设计，分别为闹钟/时钟切换键，设置键，修改切换键，加，减，确认。
人性化设计，将调节按键分开，使用加、减键分离，更加便于调试。
二.2控制器最小系统：
系统使用ATmega16L作为系统主控芯片，主要接受到按键设置信号。
对报警蜂鸣器和显示器做出相应控制。
单片机不断的扫描按键信息，通过LCD显示时钟和实现设置、闹钟的功能。
二.3显示模块：
使用1602液晶的4线控制方法，减少端口使用，提高硬件资源的充分利用。
偏置电压使用RP1对电源分压输入，可以对液晶对比度进行调节。
4线控制需要对一个字节的数据分两次写入液晶，所以在程序设计中每个字节需要使用2次传输完成。
二.4报警电路设置：
使用PNP三极管驱动蜂鸣器报警。
当单片机输出为低电平时，三级管导通，蜂鸣器发声报警。
这样设计的原因在于，AVR单片机在上电时的电平输出为高电平，这样可以防止在单片机上电时发出蜂鸣声。
三程序设计框图：
三.1主流程图：
三.2按键设置程序：
四液晶屏驱动：
四.1模块说明：
1602引脚说明
主要技术参数：
四.2通信时序图
读时序
写时序
4线式数据传送共分两次实现一个字节数据的传输。
时序参数
四.3字符显示坐标
五AVR定时器CTC模式介绍
CTC（比较匹配时清零定时器）模式
本设计的时间采用AVR单片机内部定时器0的CTC模式实现。
六系统调试
经过分阶段的调试，成功完成系统的调试。
六.1可以显示时间
六.2调节时间
六.3系统整体运行正常。
a.开机正常显示初始化时间2013年9月10号星期2，00:
00:
00闹铃关。
b.通过按键可以设置时间和闹钟。
c.闹钟响起时按下除功能键、设置键外其他键，闹钟停止。
d.显示信息正常。
七附录
七.1电路总图
七.2全部程序
#include<
iom16v.h>
#definebeePORTB.0
alcd.h>
#include<
delay.h>
ints,year;
intsec,min,hour,date,month,xuanze,flog,flog1,week;
intsec0,min0,hour0,bee_0,bee_turn;
unsignedcharkey,moshi;
unsignedcharkey_scan（）;
unsignedconstdate_run[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
//闰年月份
unsignedconstdate_pin[12]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
//平年月份
unsignedcharleapyear（intyear1）;
unsignedcharbee_clock（）;
interrupt[TIM0_COMP]voidtimer0_comp_isr（void）
{
unsignedchartemp,temp1,tt;
s++;
if（s==1000）
{
s=0;
sec++;
tt=bee_clock（）;
if（bee_turn）
{
if（tt==1）
{
bee=0;
bee_0=1;
}
}
if（bee_0>
0）
bee_0++;
if（bee_0==20）
{
bee=1;
bee_0=0;
}
if（sec==60）
sec=0;
min++;
if（min==60）
{
min=0;
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
temp=leapyear（year）;
if（temp==0）
{
temp1=date_pin[month+1];
}
if（temp==1）
temp1=date_run[month+1];
date++;
week++;
if（week==8）
week=1;
if（date==temp1）
{
date=0;
month++;
if（month==13）
{
month=0;
year++;
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