基于单片机多功能音乐闹钟的设计课程设计说明书文档格式.docx
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时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送数码管显示。
当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。
设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。
（2）正常显示时、分、秒：
12.00.00，闹钟显示：
12.00-1，铃音欣赏显示：
--01--；
（3）有校时功能，可以分别对时、分秒进行单独校时，使其校正到标准时间；
（4）计时过程具有报时和闹铃功能，当时间到达整点进行蜂鸣报时，达到闹钟调定时间播放调定闹钟对应音乐（闹钟的优先级高于整点报时），并显示当前闹钟的序号，闹铃音乐可在任意时候强行停止，一共可调定9个闹铃；
（5）在正常显示状态下，通过按键可以挑选音乐欣赏，在非闹铃音乐播放时显示当前播放音乐的序号，并且能够在任意时候强行停止音乐，一共有11首音乐可供选择。
（6）为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
第2部分硬件电路的设计
2.1电子钟的原理图
2.2复位电路
MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。
复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
上电按键复位：
上电复位电路是—种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。
上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。
为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。
为了调试方便，我们设计了按键复位电路，只要在复位电容上并接一个串电阻的按键即可，当按键按下时RST引脚高电平，单片机复位。
电路图如下：
2.3时钟电路
时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。
因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式：
一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。
本设计用的是内部时钟方式。
MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。
2.4按键电路
按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。
按键闭合过程在相应的I/O端口形成一个负脉冲。
闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。
抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在5-10ms之间。
为了避免CPU多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。
本设计采用的是独立式按键，直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。
电路图如下：
P1.0（K1）口：
表示功能移位键，按键选择要调整的时位、分位或秒位，按第一下时位闪烁，按第二下分位闪烁，按第三下秒位闪烁，按第四下调整完毕，回到正常显示界面。
当按一下此键后再按一下P1.3（K4）键（按几下进入第几个闹钟）进入闹钟调整状态，用同样的方法可选择调整时和分位。
P1.1（K2）口：
当在时间或闹钟调整状态下按下此键后表示数字“+“键，按一下则对应的数字加1。
P1.2（K3）口：
当在时间或闹钟调整状态下按下此键后表示数字“-”键，按一下则对应的数字减1。
（非整点报时）蜂鸣器发声状态下按下此键为音乐和闹铃强行停止键。
P1.3（K4）口：
当功能键按一下后此键为闹钟选择键，按一下闹钟序号加一，正常显示状态下按下此键为音乐欣赏选择键，按一下换一首音乐。
2.5控制响铃电路
P0.0口控制三极管进而控制蜂鸣器工作。
当时钟当前的时间和设定闹钟时间一致时，相应的标志位为1，P0.0口输出低电平，蜂鸣器电路导通，发出音乐铃声。
打铃一定时间，标志位置0，P0.0输出高电平，蜂鸣器停止工作。
2.6数码管显示电路
数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。
2.6.1LED数码显示器简介
发光二极管LED是一种通电后能发光的半导体器件，其导电性质与普通二极管类似。
LED数码显示器就是由发光二极管组合而成的1种新型显示器件。
在单片机系统中应用非常普遍。
2.6.2LED数码显示器的结构
LED数码显示器是1种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。
它使用了8个LED发光二极管，其中7个用于显示字符，1个用于显示小数点。
2.6.3LED数码显示器有两种连接方法
（1）共阳极接法。
把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。
当阴极端输入低电平时，段发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不点亮。
（2）共阴极接法。
把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。
每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。
当阳极端输入高电平时，段发光二极管就导通点亮，而输入低电平时则不点亮。
在本设计中所采用的是共阳极LED数码显示器，其引脚排列如下图所示：
本设计的6个数码管均采用动态显示方式，显示当前的时间。
整个显示电路应用了6个三极管V9012，这六位控制数码管的片选信号，即控制动态显示的是哪一位数码管，采用74HC244做段码驱动。
在片选信号和段选信号的控制下，数码管就正确的动态显示当前的时间。
第3部分软件的设计
3.1软件程序内容
本设计的软件程序包括主程序、中断子程序、铃音子程序、时钟显示程序、延时子程序等等。
另外由于电路中有四个按键，还另外设计了去抖动延时处理程序来防止干扰。
3.2程序流程图
主程序流程图
单个按键处理程序流程图
24小时的时钟显示程序流程图
按键处理程序流程图
参考源程序：
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodefont[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xbf};
//ucharcodetab[]={0xc40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x08,0x03,0x46,0x21,0x06,0x0e};
uintcodenote_value[][14]={
{0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,63731,63928,0,64185,64331,64463},//低音1,2,3,4,5,6,7,#1,#2,0（#3在此程序中无需设），#4，#5，#6相对应的定时器初值
{0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,64633,64732,0,64860,64934,64994},//中音1,2,3,4,5,6,7,#1,#2,0（#3在此程序中无需设），#4，#5，#6相对应的定时器初值
{0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,65085,65134,0,65198,65235,65268}//高音1,2,3,4,5,6,7,#1,#2,0（#3在此程序中无需设），#4，#5，#6相对应的定时器初值
};
uintcodesong[][67]={
/*0嘀~（按键时的嘀嗒声）*/{0x2701,0x0},
/*1茉莉花*/{0x1304,0x1302,0x1502,0x1602,0x2102,0x2102,0x1602,0x1504,0x1502,0x1602,0x1507,0x1001,/*0x1304,0x1302,0x1502,0x1602,0x2102,0x2102,0x1602,0x1504,0x1502,0x1602,0x1507,0x1001,*/0x1504,0x1504,0x1504,0x1302,0x1502,0x1604,0x1604,0x1507,0x1001,0x1304,0x1202,0x1302,0x1504,0x1302,0x1202,0x1104,0x1102,0x1202,0x1107,0x1001,0x1302,0x1202,0x1102,0x1302,0x1204,0x1002,0x1302,0x1504,0x1602,0x2102,0x1507,0x1001,0x1202,0x1302,0x1502,0x1202,0x1302,0x1102,0x0602,0x0507,0x1001,0x0604,0x0602,0x1102,0x1206,0x1302,0x1102,0x1202,0x1102,0x0602,0x050d,0x0},
/*2莫斯科郊外的晚上*/{0x0602,0x1102,0x1302,0x1102,0x1204,0x1102,0x0702,0x1304,0x1204,0x0607,0x1001,0x1102,0x1302,0x1502,0x1502,0x1604,0x1502,0x1402,0x1307,0x1001,0x1414,0x1514,0x1702,0x1602,0x1304,0x1002,0x0704,0x0602,0x1302,0x1202,0x1404,0x1004,0x1502,0x1402,0x1304,0x1202,0x1102,0x1304,0x1204,0x060c,0x0},
/*3祝你生日快乐*/{0x0502,0x0502,0x0604,0x0504,0x1104,0x0708,0x0502,0x0502,0x0604,0x0504,0x1204,0x1108,0x0502,0x0502,0x1504,0x1304,0x1104,0x0704,0x0604,0x1402,0x1402,0x1304,0x1104,0x1204,0x1108,0x0},
/*4铃儿响叮当*/{0x1302,0x1302,0x1303,0x1001,0x1302,0x1303,0x1001,0x1302,0x1502,0x1102,0x1202,0x1307,0x1001,0x1402,0x1402,0x1402,0x1402,0x1402,0x1302,0x1302,0x1302,0x1302,0x1202,0x1202,0x1302,0x1204,0x1503,0x1001,0x1302,0x1302,0x1303,0x1001,0x1302,0x1303,0x1001,0x1302,0x1502,0x1102,0x1202,0x1307,0x1001,0x1402,0x1402,0x1402,0x1402,0x1402,0x1302,0x1302,0x1302,0x1502,0x1502,0x1402,0x1202,0x1108,0x0},
/*5喀秋莎*/{0x0606,0x0702,0x1106,0x0602,0x1102,0x1102,0x0702,0x0602,0x0704,0x1002,0x0706,0x1102,0x1206,0x0702,0x1202,0x1202,0x1102,0x0702,0x0607,0x1001,0x1304,0x1604,0x1504,0x1602,0x1502,0x1402,0x1402,0x1302,0x1202,0x1304,0x0604,0x1002,0x1404,0x1202,0x1306,0x1102,0x0702,0x0302,0x1102,0x0702,0x0608,0x0},
/*6欢乐颂*/{0x1304,0x1304,0x1404,0x1504,0x1504,0x1404,0x1304,0x1204,0x1104,0x1104,0x1204,0x1304,0x1306,0x1202,0x1207,0x1001,0x1304,0x1304,0x1404,0x1504,0x1504,0x1404,0x1304,0x1204,0x1104,0x1104,0x1204,0x1304,0x1206,0x1102,0x1107,0x1001,0x0},
/*7四季歌*/{0x1304,0x1302,0x1202,0x1104,0x1102,0x0702,0x0604,0x0604,0x0607,0x1001,0x1404,0x1402,0x1302,0x1202,0x1102,0x1202,0x1402,0x130f,0x1001,0x1404,0x1402,0x1302,0x1204,0x1202,0x1402,0x1304,0x1302,0x1102,0x0604,0x0604,0x0704,0x1304,0x1302,0x1102,0x0702,0x1102,0x060f,0x0},
/*8月亮代表我的心*/{0x150a,0x1302,0x1202,0x1102,0x130f,0x160a,0x1402,0x1202,0x1102,0x070c,0x1002,0x0502,0x1106,0x1302,0x1506,0x1102,0x0706,0x1302,0x1504,0x1002,0x1502,0x1606,0x1702,0x2106,0x1604,0x150a,0x1302,0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1302,0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1202,0x1302,0x1206,0x1102,0x0606,0x1201,0x1301,0x120c,0x1002,0x0502,0x1106,0x1302,0x1506,0x1102,0x0706,0x1302,0x1504,0x1002,0x1502,0x1606,0x1702,0x2106,0x1604,0x150a,0x1302,0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1302,0x0},//0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1202,0x1302,0x1206,0x0602,0x0704,0x1102,011202,0x110c,0x1302,0x1502,0x1306,0x1202,0x1104,0x1504,0x070c,0x0602,0x0702,0x0606,0x0702,0x0604,0x0504,0x130c,0x1504,0x1306,0x1202,0x1104,0x1504,0x070c,0x0602,0x0702,0x1106,0x1102,0x1104,0x1202,0x1302,0x120c,0x1002,0x0502,0x1106,0x1302,0x1506,0x1102,0x0706,0x1302,0x1504,0x1002,0x1502,0x1606,0x1702,0x2106,0x1604,0x150a,0x1302,0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1302,0x1202,0x1106,0x1102,0x1104,0x1202,0x1302,0x1206,0x0602,0x0704,0x1102,0x1202,0x1104,0x1502,0x1402,0x1304,0x1202,0x1102,0x1104,0x0702,0x0602,0x0518,0x050f,0x0},
/*9献给爱丽丝*/{0x2302,0x2212,0x2302,0x2212,0x2302,0x1702,0x2202,0x2102,0x1604,0x1002,0x1102,0x1302,0x1602,0x1704,0x1002,0x1302,0x1512,0x1702,0x2104,0x1002,0x1302,0x2302,0x2212,0x2302,0x2212,0x2302,0x1702,0x2202,0x2102,0x1604,0x1002,0x1102,0x1302,0x1602,0x1704,0x1002,0x1202,0x2102,0x1702,0x1604,0x1002,0x1702,0x2102,0x2202,0x2305,0x1001,0x1502,0x2402,0x2302,0x2205,0x1001,0x1402,0x2302,0x2202,0x2105,0x1001,0x1302,0x2202,0x2102,0x1704,0x1002,0x1302,0x2302,0x1002,0x0},//0x2212,0x2302,0x1002,0x1002,0x2212,0x2302,0x2212,0x2302,0x2212,0x2302,0x1702,0x2202,0x2102,0x1604,0x1002,0x1102,0x1302,0x1602,0x1704,0x1002,0x1302,0x1512,0x1702,0x2104,0x1002,0x1302,0x2302,0x2212,0x2302,0x2212,0x2302,0x1702,0x2202,0x2102,0x1604,0x1002,0x1102,0x1302,0x1602,0x1704,0x1002,0x1202,0x2102,0x1702,0x1604,0x1004,0x0},
//*10小星星，亮晶晶*/{0x1104,0x1104,0x1504,0x1504,0x1604,0x1604,0x1507,0x1001,0x1404,0x1404,0x1304,0x1304,0x1204,0x1204,0x1107,0x1001,0x1504,0x1504,0x1404,0x1404,0x1304,0x1304,0x1207,0x1001,0x1504,0x1504,0x1404,0x1404,0x1304,0x1304,0x1207,0x1001,0x1104,0x1104,0x1504,0x1504,0x1604,0x1604,0x1507,0x1001,0x1404,0x1404,0x1304,0x1304,0x1204,0x1204,0x1107,0x1001,0x0},
//*11Nokia经典铃声*/{0x2502,0x2402,0x1604,0x1704,0x2302,0x2202,0x1404,0x1504,0x2202,0x2102,0x1304,0x1504,0x210c,0x2502,0x2402,0x1604,0x1704,0x2302,0x2202,0x1404,0x1504,0x2202,0x2102,0x1304,0x1504,0x210c,0x0}
//*12两只老虎*/{0x1104,0x1204,0x1304,0x1104,0x1104,0x1204,0x1304,0x1104,0x1304,0x1404,0x1508,0x1304,0x1404,0x1508,0x1502,0x1602,0x1502,0x1402,0x1304,0x1104,0x1502,0x1602,0x1502,0x1402,0x1304,0x1104,0x1304,0x0504,0x1108,0x1304,0x0504,0x1108,0x0}
};
sbitkey_select=P1^0;
//功能键
sbitkey_inc=P1^1;
//增大建
sbitkey_dec=P1^2;
//减小键
sbitkey_alarm_or_song=P1^3;
//调闹钟键
sbitbuzzer=P0^0;
bitmusic_break=0;
ucharweek=1,hour=12,minute=0,second=0,alarm_num,display[]={1,2,0,0,0,0},n=0,bit_code=0x04,alarm_break=1,flag_display=0,flag_alarm=0;
//定义数组display[6]作为显示缓冲区,n为数组下标,flag_display用于设置时间或闹钟时的闪烁显示标志,flag_alarm用于闹钟键按下的标志
uchardisplay_music[6]={0x10,0x10,0,0,0x10,0x10},display_alarm[6]={0,0,0,0,0,0},alarm[][3]={{12},{12,1},{12,3},{12,5},{1},{2},{3},{4},{5},{6}},alarm_num=0,song_num=0;
uintinitial_value,count_display=0,count=0;
//count_display用于设置时间或闹钟时的闪烁显示记时变量
voiddelay_ms（uintt）//延时1ms
{
uinti,j;
for（i=t;
i>
0;
i--）
for（j=110;
j>
j--）;
}
voiddi（）//按键发声函数
buzzer=0;
delay_ms（100）;
buzzer=1;
voidmusic（ucharsong_number）
{
uchari,section,basic_note,changed_note,pitch,duration,note_num=0;
//分别定义i,音区，基本音级，变化音级，音高，时值,所选歌曲的音符的编号
uintnote;
//定义音符变量
ET1=1;
music_break=1;
note=song[song_number][note_num];
while（note!
=0&
&
music_break）
section=note/0x1000;
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