基于嵌入式智能闹钟系统的设计与实现摘要第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。并取代机械钟做了更精确的时间标准...
基于嵌入式智能闹钟系统的设计与实现
摘要
第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。并取代机械钟做了更精确的时间标准。随着科学的进步，精密的电子元件不断涌现，石英钟表也开始变得小巧精致，它既是实用品，也是装饰品。它为人们的生活提供方便，更为人们的生活增添了新的色彩。在现行情况下根据简单实用强的、走时准确进行设计。而实验证明，钟表的振荡部分采用石英晶体作为时基信号源时，走时更精确、调整更方便。钟是一种计时的器具，它的出现开拓了时间计量的新里程。提起时钟大家都很熟悉，它是给我们指明时间的一种计时器，并且我们每天都要用到它。
但为了观测时间的同时，能够了解与其他人类密切相关的信息，比如温度，星期，报时，音乐等，智能电子闹钟产生了，他可以通过连接无线网自动更新时间等信息，具有读取方便，显示直观，功能多样，电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
由单片机控制数码管的显示，,修改设置时间采用操作方便的键盘,整点报时系统使用无源蜂鸣器,通过调节输入方波的占功比，达到美妙旋律的声音实现报时的功能，整个系统设计比较完善，有显示时间日期、整点报时、时间日期调节设置的功能，除些之外还介绍了单片机和汇编程序一些经验和方法，以便将单片机的汇编程序经过局部的修改就可以移植到单片机上，实现不同的功能，节约重新开发的时间。最后总结了一些关于在做基于单片机的智能闹钟所遇到的问题和困难，其最大的特点是只读存储器可以反复擦除，精简版本高效微控制器STC89C51RC单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，也是它应用较为广泛的原因。
目录
1 绪论 1
- 1 研究的背景 1
- 2 研究现状 1
- 3 研究的目标与内容 1
- 4 论文的组织安排 1
2 智能闹钟系统的相关理论与技术概述 2
- 1 设计原理 2
- 2 硬件电路设计 2
3 结论 6
绪论
研究的背景
人们得知时间从观测太阳，摆钟到现在的电子钟，不断研究，创新。随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于家用电器逐渐普及，市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点，成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。
研究现状
现在是高度发达的社会，时间观念很重要，自古以来人们对时间的控制都是十分棘手的问题，俗话说事件就时间就是生命，LCD电子定时闹钟的多功能化必定将一步一步的开拓出来，与时间相关的产品任何时候都是不可或缺的物资，它的前景一如既往地远大。
由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。
研究的目标与内容
结合现今状况对嵌入式领域做出描述，嵌入式是一个比较开阔巨大的领域，能够在其中占据一席之地的人都是这个方面的佼佼者，在代码，功能方面的研究是这样，在创新的模块学习国外知识同样如此。
嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算器系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
本文所述智能时钟设计主要指时钟显示、时间设置、整点报时等控制系统。本文采用STC89C51RC型单片机为核心实现智能闹钟控制，至所以选择STC89C51RC型单片机而没有选择其他单片机主要原因在于STC89C51RC型单片机进入市场时间早、总线开放、仿真开发设备多、芯片及其开发设备价格低廉、速度较快、电磁兼容性较好的。STC89C51RC单片机与工业标准的MCS-51的各方面性能比较，其最大的特点是只读存储器可以反复擦除，是一种精简版本高效微控制器，STC89C51RC单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
智能闹钟系统的相关理论与技术概述
设计原理
该电子时钟由STC89C51RC、晶振、按键、六段数码管、蜂鸣器等构成，采用外部晶振电路作为单片机的振荡电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。而电路通过控制键实现时间调节、闹钟设置等功能。按下时间调节按键之后再按加减功能键实现时间的加减，每按一次数值加一，移动按键可以选择要调节的选项。按下闹钟功能键可以实现闹钟时间的调节。则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。
使用单片机内部计数器的定时器功能,编程设置主要针对定时器/计数器工作方式寄存器TMOD。具体为:工作方式选择位,设置为方式2；计数/定时方式选择位,设置为定时器工作方式。
硬件电路的设计
STC89C51RC是一种带8K闪烁可编程可擦除只读存储器（FPETOM-FlashProgrammabalandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微型处理器，即单片机芯片。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次，内部FLASH擦写次数为100000次以上。该芯片使用高密度非易失存储制造技术，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器集成在单个芯片中，使得STC89C51RC成为了一种性价比极高的微型处理器芯片，在许多电路设计中都得到了应用。
STC89C51RC单片机特点：工作电压：5.5V-3.4V工作频率：0-40MHz用户应用程序空间：8K片上集成128*8RAMISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器/仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序EEPROM功能共3个16位定时器/计数器，其中定时0还可以当成2个8位定时器使用外部中断4路通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART工作温度范围。
STC89C52R C
数码管驱动电路
动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
流程图
结论
这次设计使我深刻认识到学习的理论必须用到实际中才能体现它的价值，才能学有所用，也就是所谓理论必须联系实际，这次设计对我查阅资料、程序编写、动手设计、对一些陌生软件的自主学习能力等都有很大的提高。