数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计
题目：基于单片机的作息时间控制钟设计
专业：电子信息工程
班级：电信041班
姓名：丁楠
学号：04610101
指导老师：余水宝
成绩：
（2007.1）
目录
第1节引言 (3)
1.1作息时间控制钟系统概述 (3)
1.2本设计任务和主要内容 (4)
第2节系统主要硬件电路设计 (5)
2.1单片机总体设计原理 (5)
2.2各功能模块分析 (5)
2.2.1SPCE061A性能简介 (5)
2.2.2扩展部分实现 (8)
第3节系统软件设计 (9)
3.1软件主程序 (9)
3.2软件主要子程序 (10)
3.2.1键盘扫描子程序 (10)
3.2.2万年历计算子程序 (10)
3.2.3校时子程序 (11)
3.2.4播放语音子程序 (12)
第四节系统调试 (14)
4.1 调试 (14)
4.1.1软件调试 (14)
4.1.2硬件调试 (14)
4.1.3软硬联调 (14)
第4节结束语 (15)
参考文献 (16)
基于单片机的作息时间控制钟系统
数理与信息工程学院 04电子信息工程丁楠
指导教师：余水宝
第一节引言
随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。XX凌阳科技公司推出的16位单片机SPCE061A的问世，使得16位单片机的科技含量及应用跃上一个新的台阶。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。
本设计是一个具有报时功能的作息时间控制钟。它利用SPCE061A单片机的2Hz 时基计时，进行年历计算，并用SPCE061A的语音功能将它报出来；在进行时间计算，分每加一时，都与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。由键盘、声音输出模块和指示灯三部分组成，系统扩展三个按键用于报时及校正时间。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。
1.1作息时间控制钟概述
科技的进步需要技术不断的提升。一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而现在，只需要一块几厘米见方的单片机，写入简单的程序，就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后，不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块和指示灯三部分组成。它利用SPCE061A单片机的2Hz时基计时，进行年历计算，并用SPCE061A的语音功能将它报出来。SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程。整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，是现代学校必不可少的设备。
1.2 本设计任务和主要内容
本设计是一个具有报时功能的作息时间控制钟。它利用SPCE061A单片机的2Hz 时基计时，进行年历计算，并用SPCE061A的语音功能将它报出来；在进行时间计算，分每加1时，都与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。假定某高校的作息时间如下所示：
08：00-------08：50 第一节课
09：00-------09：50 第二节课
09：52-------10：05 课间操
10：10-------11：00 第三节课
01：10-------12：00 第四节课
12：00-------13：30 午间休息
13：30-------14：20 第五节课
14：30-------15：20 第六节课
15：21-------15：50 播放歌曲
SPCE061A的DAC为电流型输出，经负载电阻R1、三极管Q1放大驱动扬声器SPEAKER放音，SPEAKER可选用4Ω或8Ω扬声器。IOA15接一个LED，到规定的作息时间用LED闪烁来表示，使用者可根据具体需要来控制电铃、播放提示语等。凌阳芯片的工作电压为3.3v，我们给出了获得工作电压两种方法。
方法1、通过两个二极管连续降压使5v的电压降至3.6v，接近3.3v供芯片使用，这种方法比较简单，但电压值不是很精确。见图1-1
图1-1
方法2、通过LM7833可获得准确的3.3V电压。见图1-2
图1-2
第二节系统主要硬件电路设计
硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方面很多，主要考虑以下几个因素：①系统稳定度；；②器件的通用性或易选购性；③软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。
2.1单片机控制系统原理
本设计以SPCE061A单片机为控制核心，模块化设计，共分以下几个功能模块：键盘模块、声音输出模块和指示灯模块。硬件连接图见图2-1
图2-1 硬件连接图
2．2 各功能模块分析
2.2.1 SPCE061A性能简介
SPCE061A的结构框图如图2-2所示。其内部结构如下：
[1]CPU
SPCE061A配备了凌阳科技开发的最新的16位微处理器，其内部含有8个寄存器，4个通用寄存器R1～R4，1个程序计数器PC，1个堆栈指针SP，1个基址指针BP，1个段寄存器SR，通用寄存器R3和R4结合组成一个32位寄存器MR，MR可以作为乘法运算和内积运算的目标寄存器。此外，SPCE061A有3个FIQ中断和14个IRQ中断，1个由指令控制的软中断。
[2]存储器
SPCE061A拥有2 kb的SRAM，还有32 kb闪存FLASH ROM，可在ICE工作方式下被编程写入或被擦除。对闪存设置XX设定后，其内容将不能再通过ICE被读写，从而将程序XX。
[3]时钟
(1)锁相环（PLL）振荡器PLL的作用为系统提供一个实时时钟的基频（32 768 Hz），然后将基基频进行倍频，调整至49.152 MHz，40.96 MHz，32.768 MHz，24.576 MHz或20.480 MHz。系统默认的PLL自激振荡频率为24.576 MHz。
(2)系统时钟其信号源为PLL振荡器。系统时钟频率（Fosc）和CPU时钟频率（CPUCLK）可通过编程来控制。默认的Fosc、CPUCLK分别为24576 MHz和Fosc/8。
(3)实时时钟32 768 Hz实时时钟通常用于钟表、实时时钟延时以及其他与时间相关类产品。SPCE061A通过对32 768 Hz实时时钟源分频而提供了多种实时时钟中断源。
[4]低电压监测和低电压复位
低电压监测功能可以提供系统内电源电压的使用情况。4级电压监测低限：2.4 V，2.8 V，3.2 V和 3.6 V。可通过编程来控制，系统默认的电压监测低限为2.4 V。低电压复位当电源电压低于2.4 V时，系统会变得不稳定且易出故障，导致电源电压过低的原因很多，如电压的反跳、负载过重、电池能量不足等。如果系统设置了低电压复位（LVR）功能。当电源电压低于该值时，会在4个时钟周期之后产生一个复位信号，使系统复位。
[5]中断
SPCE061A具有2种中断方式：快速中断请求FIQ中断和中断请求IRQ中断。中断控制器可处理3种FIQ中断和14种IRQ中断，以及1个由指令BREAK控制的软中断。
[6]输入/输出端口（I/O）
I/O是系统与其他设备进行数据交换的接口。SPCE061A具有2个可编程口：A 口和B口。A口既是具有可编程唤醒功能的普通I/O口，又可与ADC的多路LINE IN 输入共用，B口除了具有普通I/O口的功能外，在特定的管脚上还可以完成一些特殊的功能。
[7]定时器/计数器
SPCE061A提供了2个16位的定时器/计数器：TimerA和TimerB。TimerA为通用计数器；TimerB为多功能计数器。TimerA的时钟源由时钟源A（高速时钟源）和时钟源B（实时时钟32 768Hz）进行“与”操作而形成，TimerB的时钟源仅为时钟源A。
[8]时基
时间基准信号，简称时基信号，来自于32 768 Hz实时时钟，通过频率选择组合而成。时基信号发生器的2个选频逻辑TMB1和TMB2为TimerA的时钟源B提供各种频率选择信号并为中断系统提供中断源（IRQ6）信号。此外，时基信号发生器还可以直接生成2 Hz，4 Hz，1 024 Hz，2 048 Hz以及4 096 Hz的时基信号，为中断系统提供各种实时中断源（IRQ4和IRQ5）信号。
[9]模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）
SPCE061A有8个10位模数转换通道，其中7个通道用于将模拟量信号转换为数字量信号，可能直接通过引线（IOA［0～6］）输入。另外有一个通道只作为语音输入通道，通过内置有自动增益控制放大器的麦克风通道（MIC IN）输入。实际上可以把ADC看作是一个实现模数信号转换的编码器。 SPCE061A为音频输出提供了2个10位的数模转换器，即DAC1和DAC2。DAC1，DAC2转换输出的模拟量电流信号分别通过AUD1和AUD2管脚输出。
[10]串行设备接口
串行输入输出端口SIO提供了1个1位的串行接口，用于与其他设备进行数据通讯。在SPCE061A内通过IOB0和IOB1这2个端口实现与设备进行串行数据交换功能。
2.2.2 扩展部分实现
系统扩展三个按键用于报时及校正时间。SPCE061A的DAC为电流型输出，经负载电阻R1、三极管Q1放大驱动扬声器SPEAKER放音，SPEAKER可选用4Ω或8Ω扬声器。IOA15接一个LED，到规定的作息时间用LED闪烁来表示，使用者可根据具体需要来控制电铃、播放提示语等。凌阳芯片的工作电压为 3.3v，通过LM7833可获得准确的3.3V电压。见图1-2
第3节系统的软件设计
硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。因此，软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。由于编程多涉及到数值运算，比较复杂，用我们平时常用的汇编语言编程是很难实现的，这里我们选用了移值性好、结构清晰、能进行复杂运算的C语言来实现编程。
3.1 软件主程序
程序按照结构化程序设计，所有功能都可通过调用子程序完成，主程序较简单，流程见0。SPCE061A具有低功耗的睡眠模式，在睡眠模式下功耗电流可降到几个μΑ，这对于用电池供电的系统非常重要，睡眠模式可以通过按键中断唤醒。
图3-1 软件主程序流程图
3.2软件主要子程序
3.2.1 键盘扫描子程序
由于机械触点的弹性作用，在键被按下或弹起时会出现电压抖动，从最初按下到接触稳定要经过数毫秒的弹跳时间，如图3-2所示。为保证键识别的准确，必须进行去抖动处理，去抖动有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路，从根本上避免抖动；软件方法有很多种，本例中主要是利用主程序的循环扫描，主程序循环一次，扫描一次按键，当连续N次扫描到的键值都一样时，则说明是稳定的按键值。
图3-2 键盘按下过程
3.2.2万年历计算子程序
利用2Hz中断做时钟源进行计时，每两次中断秒加1，并进行年历计算，年历X 围从2001年到3099年。在进行年历计算时，有平闰年计算问题。闰年的条件是：能被400整除，或者能被4整除，但不能被100整除。万年历调整子程序流程图见3-3
图3-3 万年历计算子程序流程图
3.2.3 校时子程序
系统扩展了三个按键，TIME键用于报时，由于时间包括年月日和时分，按一次TIME键，则报年月日，再按一次则报时分。当一直按住TIME键3秒则进入时间校正状态，语音报当前是XXXX年，按UP键年份增加，按DOWN键减少；按TIME键来切换月、日、时、分，调整完分后，按TIME键确认，语音报出年月日时分。时间增加的流程如图3-4所示，时间减少的流程与增加的相同，所以不再给出时间减少的流程图。在校正时间的状态下，如果连续2分钟键没有被按下，则自动退出
图3-4 校时子程序流程图
3.2.4播放语音子程序
报时用SACM-A2000播放，该压缩算法压缩比较小(8:1)所以具有高质量、高码率的特点适用于高保真音乐和语音。
图3-5 播放语音子程序流程图
第4节系统调试
因本设计本身要求有稳定性高、免维护、抗干扰能力强等功能，系统调试除了验证数据处理的精度，确保判断的准确性外，同时必须确认各项的功能的正常运行。
4.1调试
根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试，软件调试和软硬件联调。由于在系统设计中采用模块化设计，所以方便了对各电路功能模块的逐级测试，包括对：键盘操作功能调试，声音输出功能调试，指示灯功能调试等。单片机软件先在最小系统板上调试，确保工作正常之后，再与硬件系统联调。最后将各模块组合后整体测试，使系统的所有功能得以实现。
4.1.1硬件调试
电路安装完成后，首先进行检查，即确认电路无虚焊，无短路，无断路，集成元件安装是否正确，之后进行电路功能模块的分级调试，根据电路功能逐级进行：
1)键盘功能调试
2)声音输出功能调试
3)指示灯功能调试
4.1.2软件调试
本系统的软件系统很大，全部用C51来编写，选用一般的伟福仿真器对C51进行调试。除了语法差错外，当确认程序没问题时，通过直接下载到单片机来调试。采取的是自下到上的调试方法，即单独调试好每一个模块，然后再连接成一个完整的系统，最后完成一个完整的系统调试。主要是液晶显示屏实时显示功能的调试。
4.1.3软硬联调
系统做好后，进行系统的完整调试。主要任务是检验实现的功能及其效果并校正数值。根据实测数据，逐步校正数据，使测量结果更准确。单片机软件先在最小系统板上调试，确保工作正常之后，再与硬件系统联调。
结束语
本设计以SPCE061A单片机为核心，是一个具有报时功能的作息时间控制钟。现代学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化，适应了现代计算机科学技术的发展，给人们带来很大的效益。这次设计的实现由以往的手动控制变为自动控制，可以自动控制高校的作息时间如下所示：
08：00-------08：50 第一节课
09：00-------09：50 第二节课
09：52-------10：05 课间操
10：10-------11：00 第三节课
01：10-------12：00 第四节课
12：00-------13：30 午间休息
13：30-------14：20 第五节课
14：30-------15：20 第六节课
15：21-------15：50 播放歌曲
给学校的学习和工作带来方便！通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。
当然，我的设计还存在着一些缺陷，有待于在将来设计中进一步提高，在此恳请老师批评指正。这次设计也让我懂得细节决定成败，在以后的设计中我会严格吸取教训，做的更好！
参考文献
[1] 胡汉才. 单片机原理及其接口技术[M].清华大学，2000年5月第一版.
[2] 何立民. 单片机高级教程[M].航空航天大学，2000年5月第一版.
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[4] 凌阳科技大学计划凌阳单片机在大学生电子竞赛中的应用航空航天大学,2005
[5] 侯媛彬;袁益民;霍汉平凌阳单片机原理及其毕业设计精选科学,2006
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[7] 高远信号数字处理技术及其应用XX:XX科学技术,1983
[8] 钟连声电子技术:机械工业,1994
[9] 周航慈;饶运涛单片机程序设计基础航空航天大学,1997.5
[10] 王金汉C程序设计语言XX:同济大学,1987.4
基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计
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文献综述 题目基于单片机的温度控制 系统设计 学生姓名 X X X 专业班级自动化07-2 学号20070x0x0x0x 院（系） xxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师 x x x 完成时间 2011年06月10日
基于单片机的温度控制 系统设计文献综述 1．前言 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。而有很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率. 单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的
多片微机应用系统。 2．历史研究与现状 在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同，因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。 通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上。随着电力电子技术及元器件的发展，出现了以下几种解决的方案： （1）主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提高，常在±2℃以内，优势是采用模糊控制与PID 控制相结合，对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。 （2）采用单片机温度控制系统。用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。其优势是结构简单，编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易。 （3）ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。利用ARM处理器的强大功能，通过读取温度传感器数据，并与设定值进行比较，然后对温度进行控制。通过内嵌的操作系统μCLinux获得极好的实时性，并且通过TCP/IP协议能与PC机
2013~2014学年第2学期 《单片机原理与应用》 课程设计报告 学校：北华航天工业学院 题目：可编程作息时间控制器设计 专业：惺惺惜惺惺 班级：Bxxxxx 姓名：xxxxx 学号：惺惺惜惺惺信息学、、指导教师：xx 电子工程系 2013年6月14日
《可编程作息时间控制器设计》任务书 课题名称 可编程作息时间控制器设计 指导教师xx 执行时间2013～2014学年第一学期第16周学生姓名学号承担任务 Zzz Zxxxx 设计目的1、掌握汇编语言的基本结构及应用； 2、掌握各个部分功能的设计及应用； 3、学会使用protues软件进行电路仿真。 设计要求1、按照给定的时间模拟控制实现上下课打铃、灯光控制（屏 幕显示）； 2、具有各日期和时钟显示。 摘要 本课题是应用AT89C52为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块、电源转换模块和存储模块四部分组成。它利用AT89C52的定时/计数
器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性。AT89C52单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个设计的工作流程。整体性好，人性化强，可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，可对一些以24小时为周期的开关量进行自动控制。如上下课打铃及扩音设备的开与关。采用AT89C52单片机来实现对上述开关量的控制，设有8位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等特点。 首先设计各个模块的屏幕显示，其次是各个模块需要调用的小程序，有PC 机的日期和时钟，响铃声音，按键，屏幕显示以及延时的调用等等，最后是将各个功能模块与其中需要的小程序通过正确的汇编语言组建起来。这样便完成了源文件的建立。再通过.ASM源文件生成的.EXE可执行文件进行仿真。该仿真可以模拟实现：与PC机日期时钟保持一致的显示功能，仿照已设定的响铃时间进行打铃功能，根据已设定的早晚作息时间灯光控制的功能，键盘输入修正响铃时间，随时手动按键实现响铃的功能。 目录 摘要 .................................................................................................................. - 1 -目录 .................................................................................................................. - 2 -第一章绪论 ........................................................................................................ - 3 - 1.1 课题研究的目的与意义............................................................................ - 3 - 1.2 研究内容及采用方法................................................................................ - 3 - 1.2.1 主要研究内容................................................................................. - 3 - 1.2.2 主要采用方法................................................................................. - 3 - 1.3课题的研究原理......................................................................................... - 4 -第2章可编程作息时间控制器的方案设计 ...................................................... - 5 - 2.1总体方案组成框图及设计流程图........................................................... - 5 - 2.2具体步骤实施........................................................................................... - 7 - 2.2.1日期和时钟显示功能的设计......................................................... - 7 - 2.2.2 上下课打铃功能的设计............................................................... - 11 - 2.2.3 灯光显示功能的设计................................................................... - 13 - 2.2.4 修改响铃时间功能的设计........................................................... - 13 - 2.2.5 模拟手动控制功能的设计........................................................... - 14 -第3章可编程作息时间控制器的protues仿真 ............................................ - 16 - 3.1 仿真结果................................................................................................... - 16 - 3.2性能及误差分析....................................................................................... - 17 -附录 ..................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................................... 错误！未定义书签。
毕业设计报告题目： 院系：信息与控制学院 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩：
2014 年月日
目录 1 方案设计 (1) 1.1 设计任务要求 (1) 1.2 硬件方案设计 (1) 1.3 软件方案的设计 (2) 1.4 主要设计的实现原理 (3) 2 硬件设计 (4) 2.1 单片机的简介 (4) 2.2 硬件器件选择 (4) 2.2.1 单片机选型 (4) 2.2.2 按键部分 (5) 2.2.3 人体检测传感器 (5) 2.2.4 光电检测传感器 (6) 2.3 单片机最小系统 (6) 2.4 按键部分电路图 (7) 2.5 光电检测部分 (8) 2.6 人体热释电传感器 (9) 2.7 电机驱动电路 (10) 3 软件部分设计 (11) 3.1 总程序设计 (11) 3.2 按键程序流程图 (12) 3.3 定时器0中断 (13) 3.4 门控判断程序 (14) 参考文献 (16) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序代码 (18) 附录C 实物图片 (28)
1 方案设计 1.1 设计任务要求 对于自动门控制系统，需要实现的功能如下所示： （1）自动检测功能：能够自动检测门的附近是否有人，如果有人则开启该门，在没有人体信号时，延时数秒后自动关闭。 （2）安全保护功能：关门时，检测门导轨上是否有人，如果有则停止关门，并迅速打开门，防止人被挤住。 （3）电机调速功能：能够通过单片机控制电机的速度，开门关门时需要有个加速与减速的过程。 （4）按键输入功能：能够通过按键来控制门自动还是手动运行，在特殊情况下需要手动来操作该门。 （5）门开关限位功能：在开门与关门的时候能够检测到门的限位开关，来检测是否到门的关门与开门的限位。 1.2 硬件方案设计 本设计选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。按键部分采用独立式按键, 人体检测部分，使用红外热释电传感器对外部人体信号进行检测。光电检测传感器使用TCRT5000光电传感器进行检测。 硬件部分框图如图1.1所示。 图1.1 硬件部分框图 自动门控制系统的硬件组成如图1.1所示，本系统主要由STC89C52RC单片机及其
基于单片机的电梯控制系统
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1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有： 1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计； 2、学习单片机的相关知识，并且加以运用； 3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。 4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现； 5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。 结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下： 关于硬件部分： 首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分： 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。 当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil
课程设计说明书 题目学校作息时间控制系统设计
课程设计任务书 系(部)：专业： 指导老师：年月日教研室主任：年月日
目录 一、系统总体方案选择与说明 (3) 二、系统结构框图与工作原理 (3) 2.1 设计示意图 (3) 2.2 单片机核心控制模块 (4) 2.3 LCD液晶显示模块 (4) 2.4 声音模块 (4) 2.5 调节模块 (4) 三、软件设计与说明 (4) 四、课程设计体会 (7) 五程序清单 (7) 六参考文献 (11) 一、系统总体方案选择与说明 题设计是一个具有打铃、广播功能的作息时间控制系统。采用SG12864液晶具有良好的菜单式人机界面更使本系统增色不少。由单片机核心控制模块、调节模块、时间模块、LCD液晶显示模块、声音模块5个部分组成。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本课题设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。 通过对单片机最小系统的研究，进一步深化和巩固所学基础理论、专业知识及实验技能，提高学生的技术应用能力，使学生了解和掌握单片机应用系统的软、硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 二、系统结构框图与工作原理 2.1 设计示意图 图2-1 系统电路框图 以单片机为核心，设计一个智能化作息时间控制器。该控制器要求的功能有：按本校作息时间接通/断开电铃；并用12864液晶屏的第一行显示本人的姓名和学号，第二行显示实时时钟。作息时间控制
器用于学校教学楼的时间控制，利用单片机内部定时器实现时间基准定时，显示的内容要求有时、分、秒各两位，并能调节小时和分钟。 2.2 单片机核心控制模块 采用AT89C51，它具有Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间，能于3V的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容。 2.3 LCD液晶显示模块 LCD12864为128*64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与CPU直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线，采用KS0107控制IC。 该模块包括的函数为LCD_inti()//LCD 的初始化、checkbusy()//检查LCD是否忙碌、writecode()//写命令、 writedata()//写数据、hanzi()//显示汉字、 zifu()//显示数字或字符。 2.4 声音模块 电路板上的主控模块直接接一个蜂鸣器，构成一个简单的音响电路，该电路利用单片机的一个引脚作为音源，一个引脚接高电平，导通时，蜂鸣器发声，比一个引脚接地时候的声音要大些。脉冲信号的频率决定了其发出声音的音调。 该模块比较简单，其函数为void s_fmq()//蜂鸣器叫、nling()//判断是否闹铃。 2.5 调节模块 该模块要实现6个模式的调节和转变。调节模式的实现只用了三个按钮，分别是Mode 、Inc和Dec 按钮。 三、软件设计与说明
一、课程设计目的 《单片机原理及应用》课程设计是一项重要的实践性教育环节，是学生在校期间必须接受的一项工程训练。在课程设计过程中，在教师指导下，运用工程的方法，通过一个简单课题的设计练习，可使学生初步体验单片机应用系统的设计过程、设计要求、完成工作内容和具体的设计方法，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 通过课程设计，应能加强学生如下能力的培训： （1）独立工作能力和创造力； （2）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力； （3）工程绘图的能力； （4）编写技术报告和编制技术资料的能力 （5）综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力； 二、设计要求 2.1总体要求 (1) 独立完成设计任务 (2) 绘制系统硬件总框图 (3) 绘制系统原理电路图 (4) 制定编写设计方案，编制软件框图，完成详细完整的程序清单和注释； (5) 制定编写调试方案，编写用户操作使用说明书 (6) 写出设计工作小结。对在完成以上文件过程所进行的有关步骤如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明，并对所完成的设计作出评价，对自己整个设计工作中经验教训，总结收获和今后研修方向。
2.2 具体要求 本次工程实践的校内部分主要以单片机为基础，进行单片机软件编程，目的是为了提高学生的软件编程和系统设计能力，整个设计系统包括两个部分，硬件及软件部分，硬件部分已经制作成功，学生只需要掌握其原理和焊接相应的元器件，掌握元器件的辨别和元器件的作用以及应用场所即可，另外对所焊接的电路还需要进行仔细的检查，判断是否有焊接错误的地方或者短路的地方，对出现的异常情况要能够根据现象判别原因，并具备解决问题的能力，从而切实提高学生的硬件电子电路的分析、判断能力。 软件编程是本次工程实践的重要环节。在为期两周的工程实践中，将占据主要时间，学生要完成的软件编程任务主要包括以下几点： 1）、熟悉Keil C51编程平台及相关编程软件 2）、编写、调试蜂鸣器、继电器动作、方波程序并进行软硬件联调 3）、编写、调试LED流水灯（循环显示）程序并进行软硬件联调 4）、编写、调试键盘扫描子程序并进行软硬件联调 5）、编写、调试数码管动态扫描程序并进行软硬件联调 6）、电子钟设计（包括键盘、时钟、显示等） 7）、作息时间控制系统设计（包括键盘、显示、时钟、报警等） 8）、智能交通灯控制系统设计 9）、车速里程测量、显示设计 三、设计内容及方法 单片机原理及其应用课程设计通常选择一般常见、常用的简单应用装置或对象进行微机控制。所涉及的系统可以实际制作，也可以实验室模拟，具体步骤和内容如下： 3.1设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容、和步骤；通过阅读有关
摘要 学校时间方面，由于时间多，时间乱等原因，不得不去改善其时间方面的设备。单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间长短的不便，是现代学校必不可少的设备。在整个设计中，我们主要用的是单片机的自动控制原理，包括硬件和软件。在硬件部分，包括继电器，存储器和显示器接口芯片；软件部分，主要是主程序设计。软硬件结合在一起，先调试子程序，然后逐级叠加调试，最后系统调试通过。 在本论文中我是利用单片机把自动复位电路，显示电路，电源电路，继电器电路，电铃电路连接起来，再通过单片机的编程实现设计要求。单片机作息时间控制系统是利用定时器计时处理来做秒计数，当所设置的时间到了，则发出一阵声响，启动继电器，由继电器可以控制放音机开启或关闭。时，分，秒数据是存在变量内并写入七段显示器的缓冲区内，由显示器扫描程序中定时扫描而显示出时间。 关键词：单片机；定时；显示
Abstract With the continuous development of scientific progress, all walks of life continue to improve and update technology in school time, as time is over, time disorder and other reasons, had to improve their timing equipment. SCM rest time control to achieve the intelligent control of time, from the traditional by people to control the duration of the inconvenience it is essential to the modern school facilities. Throughout the design, we mainly used the automatic control of microcomputer principles, including hardware and software. On the hardware parts, including relays, memory and display interface chip; software components, mainly the main program design. Hardware and software together, the first debugging subroutines, and then stack one level debugging, the final system debugging through. In this paper, I have to use microcontroller to automatically reset circuit, display circuit, power supply circuits, relay circuit, electric bell circuit connected, and through the MCU programming design requirements. SCM rest time control system is to use the timer to do time dealing with seconds count, when the set time is up, then a flurry of sound, start relay, Radio Cassette Recorder can be controlled by the relay on or off. Hours, minutes, seconds, there is a variable data is within the seven-segment display and write within the buffer by the display scanning program regularly scans and show the time. Keywords: microcontroller,；timing； display
湖南科技大学潇湘学院 毕业设计（论文） 题目单片机温度控制系统 作者 系部信息与电气工程系 专业电气工程及其自动化 学号 指导教师 二〇一年月日
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）任务书 信息与电气工程系电气工程及其自动化教研室 教研室主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 电气工程及其自动化 1 设计（论文）题目及专题：单片机温度控制系统 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： (1)单片机温度控制系统流程图(2)单片机程序设计基础 (3) protel se 99软件(4) 单片机使用接口技术 (5) 单片机程序设计基础(6)网上有关技术资料 4 设计（论文）应完成的主要内容： (1) 基于单片机温度控制系统的发展及应用 (2) 单片机温度控制系统设计包含的基本内容 (3) 单片机温度控制系统技术 (4) 单片机温度控制系统实现 (5) 全文总结 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： (1) 程序。要求：编译通过，基本能运行。 (2) 毕业论文。要求：正确，规范，通顺。 (3) 可供发表的研究论文（可选）。要求：规范，新意 均需提交电子版和纸质版。 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名）
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）指导人评语 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩：
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）评阅人评语 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩：
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩：
课程设计任务书 分院专业 学生姓名学号 设计题目基于单片机校园作息时间控制系统 课程设计内容及要求： 内容： 1设计电路，选择器件 2 利用Protel画原理图 3 编程，调试 4 焊接电路，调试 要求： 1.系统时间设计，设计以24小时为周期的时间钟。 2.LED数码管显示时间。 3.设计键盘，通过键盘修改时间、设定闹铃。 进度及安排：（10天） 1．查资料（2天） 2．设计电路画电路图（2天） 3．编程与调试（2天） 4．焊接硬件电路并调试（2天） 5．写报告（2天） 指导教师（签字）： 年月日分院院长（签字）： 年月日
单片机作息时间控制系统设计的目的和意义： 随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。 随着科技的进步和技术不断的提升。一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而现在，只需要一块几厘米见方的单片机，写入简单的程序，就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后，不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。以AT89S52为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块、电源转换模块和存储模块四部分组成。它利用AT89S52的定时/计数器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性。AT89S52单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程。整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，是现代学校必不可少的设备。 本次校园作息时间控制系统主要用于学校，对一些以24小时为周期的开关量进行自动控制。如上下课打铃及扩音设备的开与关。采用AT89S52单片机来实现对上述开关量的控制，利用24C02芯片来存储数据，设有六位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等优点。 关键词：作息时间控制； AT89S52； 24C02
单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：姓名： 学号：
指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年1 月13 日 单片机原理及系统课程设计报告 基于单片机的作息时间控制器设计 1. 课程设计目的 （1）进一步熟悉和掌握单片机的最小系统结构及其工作原理。 （2）掌握单片机的接口技术和键盘扫描、数码管显示的原理及拓展使用方法。（3）通过课程设计，提高综合运用所学知识的能力，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。 2. 设计方案及原理 本设计是作息时间控制器，设计其实现的功能主要有：使用4位七段显示器来显示当前的时间，由LED闪动作为秒计数表示，显示格式为“时分”，并可显示日期，显示格式为“月日”，年份单独显示。由4个按键来作功能设置，可以设置现在的日期、时间及定时设置时间，一旦设置的时间到则作出相应动作：发光二极管闪亮，同时播放音乐。 单数码管显示模块片机最按键控制模块小系闹钟模块统 系统方框图图1 3. 硬件设计 3.1单片机 AT89C52提供以下标准功能：8K字节FLASH闪存，256字节内部RAM，32个
I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。 3.2 按键控制模块 按键设定部分比较简单，因为本系统按键少，所以在设计上采用了独立按键方式，程序的编制上也采用了简单的扫描方式。按键控制模块主要有由四个按键1 单片机原理及系统课程设计报告 组成：K1、K2、K3、K4、。其中K1的功能是模式切换键；K2的作用是加一；K3的作用是闹钟使能；K4的作用是减一。 K1KKK按键控制模2 3.3 数码管显示模块 时间显示模块主要由四位七段数码管来显示，配合按键控制模块的校正与设定时间，相应的显示。时间正常显示时，LED每闪动60次，分钟自动加一；每六十分钟小时自动加一；每24小时天自动加一。 数码管显示模块图3 3.4 闹钟模块闹钟模块快的主要功能即闹铃。当设定时间与当前时间一致时， 则闹钟自动闹铃进行提示，同时二极管闪亮一分钟后，自动退出响铃状态，若按K3键，闹钟退出响铃状态。 2
学号 07437230 常州大学 硬件实习报告 题目：步进电机单片机控制系统的设计 学生： 学院（系）：专业班级： 指导教师： 通信（怀）081单片机原理与应用实习任务书 一、设计题目 步进电机单片机控制系统的设计 二、设计背景 步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位
通信工程系指导教师：孙守昌1、前言 1.1课题的背景、目的和意义 1.1.1课题设计的背景：
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机也是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位器，调节电压和电流，从而实现对执行机构的控制。在数字控制系统中，由于它可以直接接收计算机输出的数字信号，而不需要进行D/A转换，所以使用起来十分方便。步进电机具有快速的启停能力和精度高的显著特点，在定位场合得到了广泛应用。 1.1.2 课题设计的目的： （1）了解步进电机的结构和工作原理。 （2）掌握步进电机控制系统的设计方法及其调试技术。 （3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。步进电机驱动控制系统设计内容 1.1.3 课题设计的意义： 随着工业自动化的发展，步进电机的应用越来越广泛。步进电机是用脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽阔的频率来实现调速，快速起停，正转反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单，廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装备等多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器具有十分重要的意义。 1.1.4课题的现状与发展趋势 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Stepping moter,pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有80年的历史。正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展。步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到了广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术，我国的数控系统也取得了很大发展，我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。
单片机原理与应用技术 课程设计报告 题目基于单片机的智能家居控制系统的设计 专业班级： 姓名：时 间：指导 教师：
单片机课程设计项目系列： 基于单片机的智能家居控制系统的设计 一．设计要求 (一)基本功能 (1)家居内无人时, 切断所有家电的220V 电源, 既消除了各种电器的待机能耗, 又避免了因供电异常、屋内漏水等不可预知事件损坏电器的危险。 (2)通过预设时间和时长控制娱乐性家电, 避免了孩子在家因过度娱乐而延误学习。 (3)所有电器的电源都直接通过系统控制进行供电 / 断电, 在使用电器时无需插拔电源插头, 避免 了因经常插拔电源插头而造成接触不良及触电的危险。 (4)根据预设室内温度和湿度对空调和加湿器自动进行启/ 停控制, 以达到最佳舒适度。 (5)各电器的工作状态在主控面板上以LED直观显示, 并通过键盘集中控制电器, 例如在观看电视时可随手打开/ 关闭厨房电灶。 (6)远程控制家电的启动操作。 (7)设定/ 显示日期、时间、星期及定时叫醒服务。 (8)为避免煤气中毒设置了一氧化碳及燃气报警。 (9)烟感和水感可及时发现家居内的水、火灾并报警。 (10)通过门磁和窗户红外线完成防盗报警。 (二)扩展功能加入住宅配房安全防盗报警功能和住宅门禁系统功能。 二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录 1引言 (3) 2总体设计方案 (3) 2.1设计思路 (3) 2.1.1方案确立 (3) 2.2 总体设计框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1传感器模块的设计 (4) 3.1.1烟感传感器 (4) 3.1.2门磁、红外探测器 (4) 3.1.3热释电传感器 (4) 3.2矩阵键盘模块 (4) 3.3单片机最小系统 (5) 3.4显示模块 (5) 3.5 输出部分 (6) 4总结与体会 (6) 参考文献 (6) 附录一程序流程图 (7) 附录二程序列表 (8)
成绩 课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称单片机作息时间控制器 专业自动化 班级 学号 姓名 指导老师 2015年6月29日
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称单片机作息时间控制器 姓名专业自动化班级1202学号 指导老师 课程设计时间2015年6月29日-2015年7月10日 一、任务及要求 本课题要求以单片机为核心，设计一个具有定时和计数功能的智能化作息时间控制器，用于学校教学楼的时间控制，实现时间基准定时，并配合“启动”、“复位”等按键的操作，并按作息时间显示的内容要求有有以下功能： （1）按作息时间接通/断开电铃； （2）课间接通/断开播放音乐设备； （3）时间的设置与值显示（显示的内容要求有时、分、秒各两位） 设计要求： （1）确定系统设计方案； （2）进行系统的硬件设计； （3）完成必要的参数计算与元器件选择； （4）完成应用程序设计； （5) 应用系统的硬件和软件的调试。 二、进度安排 第一周： 周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。 周二～周三：完成硬件设计和电路连接 周四～周日：完成软件设计 第二周： 周一～周三：程序调试 周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。 三、参考资料 [1]王迎旭等.单片机原理及及应用[M]. 2版.机械工业出版社，2012 [2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.清华大学出版社，2010. [3]戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例[M].清华大学出版社，2010
第1章总体方案设计 (4) 1.1 设计要求 (4) 1.2优点及意义 (4) 1.3 系统硬件电路设计 (4) 1.4初步设计思路 (5) 第2章硬件电路设计 (6) 2.1时钟电路设计 (6) 2.2 复位电路设计 (6) 2.3 键盘电路设计 (6) 2.4 显示电路设计 (7) 2.5继电器电路 (8) 2.6 I/O接口的分配 (8) 第3章应用软件设计 (9) 3.1 主程序设计 (9) 3.2 子程序设计 (9) 3.2.1 显示子程序 (9) 3.2.2 响铃子程序 (11) 3.2.3键盘扫描子程序 (12) 第4章系统调试与性能分析 (13) 第5章总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录A硬件电路原理图 (17) 附录B 程序清单 (18)
基于单片机温度控制系统设计
中文摘要 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。 而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D 转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。 关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度 I
英文摘要 Abstract In recent years, with the computer penetration in the social field, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects combine to make perfect. In this paper, both hardware and software for automatic control of water temperature on the process, in the control of the main application of the process of AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the digital temperature sensor DS18B20 collecting ambient temperature to single-chip microcomputer as the core control components, and through four real-time digital display of a digital thermometer temperature. Software using assembly language for programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software structure, so that the logic of the relationship between program design more concise,Hardware software co-operation under the control of it. And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermostat temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital display, the last single-chip microcomputer to control the heater used for heating or stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature heating. Key words：Single-chip microcomputer system ；Sensor；Data Acquisition；ADC；Temperature I