下载文档原格式
XX三峡学院《基于单片机的作息时间控制器系统设计》学院（系）：电子与信息工程学院年级专业：2011级电信（仪器仪表）学号：0112110332学生XX：文静指导教师：谢辉教师职称：教授成绩：制作日期2014年10月29日目录摘要1关键词1第一章引言21.1 课题背景21.1.1 选题背景2第二章设计方案论证22.1 设计要求22.2设计方案选择32.2.1 方案一：数字电路设计的作息时间控制器系统32.2.2 方案二：基于单片机的作息时间控制器系统设计32.2.3 方案确定32.3 基本方案42.3.1 设计课题简要概述42.3.2 系统软硬件划分42.3.3 单片机选型42.4 总体设计框图4第三章硬件电路设计53.1 基本原理概述53.2 主要原件参数及功能简介53.2.1 主控器STC89C5253.2.2 DS130263.3 单元电路的设计73.3.1显示电路设计73.3.2 键盘接口电路设计83.3.3 响铃电路设计83.4 总体运行进程9第四章软件电路设计及流程图94.1 基本原理概述94.1.1 中断服务程序设计104.1.2 显示程序设计和按键判断与按键处理程序设计104.2 流程图114.2.1 系统主程序流程图114.2.2 系统定时中断流程图12第五章系统程序设计135.1 程序设计概要135.2 源程序清单13第六章作息时间器硬件原理图60第七章实训总结61参考文献62附录63附录1 原理电路图63附录2元件清单64附录3 实物图64基于单片机的作息时间控制器系统设计XX三峡学院电子与信息工程学院文静摘要基于单片机的作息时间器系统，是以一片8位单片机为核心的实时时钟及控制系统。
我们知道单片机的外接石英晶体振荡器能提供稳定、准确的基准频率，并经12分频后向内部定时器提供实时基准频率信号，设定定时器工作在中断方式下，连续对此频率信号进行分频计数，便可得秒信号，再对秒信号进行计数便可得到分、时等实时时钟信息。
第1章系统设计要求与方案确定1.1设计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。
该控制器要求的功能有：按作息时间接通/断开电铃；课间接通/断开播放音乐设备；时钟显示。
作息时间控制器常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，并配合“启动”、“复位”等按键的操作完成铃声、音乐的开/停控制，显示的内容要求有时、分、秒各两位。
1.2设计思路根据设计要求，初步思路如下：1)计时单元由单片机内部的定时器/计数器T1来实现。
2)时间显示功能通过LED数码管动态扫描来实现。
动态扫描的定时时间由单片机内部的定时器/计数器T0实现。
3)LED数码管的段码输入和位码输入由8051的P0口、P1口产生。
4）时间调整通过接入按钮电路来实现。
系统共设三个键，分别定义为：①SET功能：设置当前时间，即当电子时钟的时间有误差时，需要随时对它进行调整，使用SET键与+1键、RET键配合来完成这一功能。
②+1调整键功能：分别对时间值的小时十位、小时个位、分的十位、分的个位进行+1调整，即该按键每按下一次，对应的时间调整位+1。
③RET确认键功能：确认，即对+1调整位进行确认，该键按下时，说明被调整位的值已经确定，转去调整下一位。
5）打铃是用P1口输出来控制继电器的闭合，从而控制打铃和放音乐。
为了方便观察，用发光二极管来代替继电器，即P1.7对应的发光二极管亮代表电铃接通，若不亮代表电铃断开，P1.6对应的发光二极管亮代表放音机接通，若不亮代表放音机断开。
第2章控制系统硬件电路设计2.1硬件电路的设计方案及框图根据设计要求与设计思路，确定该系统的控制方案，图1所示为开系统设计方案的硬件电路的设计框图。
硬件电路由8个部分组成，即单片机按键输入电路、单片机时钟电路、单片机复位电路、6位LED动态扫描电路、语音输出与打铃电路。
下面将分别对硬件电路的设计和器件的选择做详细介绍。
图1 硬件电路设计框图2.2单片机的选择当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。
单片机的多功能作息时间控制系统设计山东华宇职业技术学院毕业论文专用纸毕业设计（论文）报告专业名称: 电气自动化技术设计课题:单片机的多功能作息时间设计山东华宇职业技术学院毕业设计用纸毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：单片机的多功能作息时间设计毕业设计（论文）的内容要求：1．作息时间能控制电铃2．作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间控制的功能：使用4位七段显示器来显示现在的时间。
显示格式为“时分” 由LED闪动来作秒计数表示具有4个按键来作功能设置，可以设置现在的时间及显示定时设置时间一旦时间到则发出一阵声响，同时继电器启动，可以控制放音机开启和关闭。
指导教师（签名）：系主任：年月摘要本设计详细介绍了利用AT89C51单片机设计时间控制器的方法。
该时间控制器是以AT89C51单片机为核心，扩展一片XICOR 公司的X5045组成的小系统，控制一路继电器：可以设定一天中的时间，设定继电器的开启时间和关闭时间，可以清除不需要的定时，能够紧急启动：所有的设定均通过键盘实现，按键具有连击功能，每个状态都有指示灯提示。
我们设计的作息时间控制是用单片机实现的，是为了更好的对时间控制智能化。
时间控制器包括硬件和软件。
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。
时间控制系统可以准确的显示时间，在定时时间到时发出悦耳的铃声提醒同学们按时上下课。
毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义通过收集相关资料，方案的比较确定，有关数据的计算及各元件参数的确定，电路图纸的设计绘制，论文的撰写等有关过程深化和综合了基础课、专业课，熟悉小型系统的设计全过程，掌握逆变电源的设计步骤及设计方法，深入进行与本专业有关的基本设计训练，培养分析问题、解决问题的能力。
通过这次设计，深入了解本专业及相关专业的知识，从而巩固了所学的专业基础知识，并培养了独立思考的能力，更有助于我们提高理论知识的学习与掌握，提高动手能力，在设计过程中尽可能联系实际生活，使系统的设计指标达到预定指标，并兼顾经济合理的要求，并为以后工作和学习打下坚实的基础。
基于单片机的作息时间控制器设计参考文献作息时间控制器是一种能够根据人们的作息时间需求自动控制开关的设备，通常用于智能家居系统或办公环境。
在这篇文章中，我将根据您提供的主题——基于单片机的作息时间控制器设计参考文献，从理论和实践两个方面进行全面评估，并撰写一篇有价值的中文文章。
一、引言基于单片机的作息时间控制器设计是智能家居系统中的重要组成部分，它能够根据人们的作息时间需求自动控制照明、电器等设备的开关，提高生活的便利性和舒适度。
本文将从单片机技术、作息时间控制理论与实践等方面进行探讨，旨在为相关领域的设计和研究提供参考。
二、单片机技术在作息时间控制器设计中的应用1. 单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出设备的微型计算机系统，其小巧灵活的特点使其在作息时间控制器设计中得到了广泛的应用。
通过编程控制单片机的输入输出口，可以实现对作息时间控制器的精准控制。
2. 单片机在作息时间控制器设计中的优势（1）精确控制：单片机具有精准的计时和控制功能，能够准确地实现根据时间设定的开关控制。
（2）灵活性：单片机可以根据用户的需求进行编程，实现各种复杂的时间控制模式，满足不同场景下的作息时间需求。
（3）节能环保：通过单片机控制作息时间器，可以有效地节约能源，降低能源浪费。
三、作息时间控制理论与实践1. 作息时间控制理论作息时间控制理论是基于人体生理和心理特点，结合现代生活的节奏和需求，制定出的时间管理原则和方法。
在作息时间控制器设计中，理论的指导作用不可忽视。
2. 作息时间控制器实践案例（1）基于单片机的作息时间控制器硬件设计：通过对各种传感器和执行器的选择与搭配，实现对照明、空调等设备的自动控制；（2）基于单片机的作息时间控制器软件设计：利用单片机的编程功能，实现对时间的准确监测和控制，创建各种时间控制模式。
四、个人观点和总结回顾基于单片机的作息时间控制器设计是一项将理论与实践相结合的工程项目，需要综合考虑单片机技术、作息时间控制理论与实践等多方面的知识。
湖南化工职业技术学院毕业设计说明书题目：基于单片机的作息时间控制系的设计与实现毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录一、引言-----------------------------------------------------------------31.1单片机的作息时间控制系统设计的目的和意义------------------------31.2方案比较--------------------------------------------------------3二、整体设计方框图-------------------------------------------------------4三、模块电路设计---------------------------------------------------------53.1．单片机核心控制模块---------------------------------------------53.2键盘模块--------------------------------------------------------73.3实时时钟模块---------------------------------------------------123.4数据存储模块---------------------------------------------------143.5温度传感器模块------------------------------------------------3.6红外模块------------------------------------------------------3.7电机模块------------------------------------------------------3.8显示模块------------------------------------------------------3.9外围驱动模块--------------------------------------------------四、单片机软件系统设计--------------------------------------------------154.1系统实现工作流程-----------------------------------------------4.2系统流程图-----------------------------------------------------4.3系统源程序-----------------------------------------------------五、元件明细表----------------------------------------------------------16六、整机电路图----------------------------------------------------------196.1 整体原理图-----------------------------------------------------196.2 整体PCB图-----------------------------------------------------206.3整体PCB 3D图--------------------------------------------------七、总结与致谢----------------------------------------------------------24八、参考文献------------------------------------------------------------24一、引言1.1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。
毕业设计基于单片机的作息时间控制器WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】摘要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。
该控制系统是采用8031单片机来实现对上述开关量的控制，利用内部时钟来提供时钟信息，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定时器语音芯片 8031AbstractThe campus the daily timetable control system which is mainly used in the campus, it auto-control some switches which have periods of 24 hours.This control system carries out the switch parameter controls all above by SCM 8031 .It uses the to provide the clock information. It could show the real time with 6 bit digital tube. And it could modify the real time clock with the input keyboard. The system is simple, the running is steady and dependable, the controlled time is exact, and the physical volume of the system is small, all the advantages above can be incarnated in this system.Key words:THE DAILY TIMETABLE CONTROL,TIMER, DELAYED ACTION,8031目录1 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，显示出很强的生命力。
文章标题：基于单片机的作息时间控制器设计参考文献在当今社会中，人们的生活节奏越来越快，作息时间管理成为了一项越来越重要的关注点。
而基于单片机的作息时间控制器设计正是一个应对这一挑战的解决方案。
本文将从深度和广度的角度，对基于单片机的作息时间控制器设计进行综合评估，并为读者提供有价值的参考文献。
一、引言基于单片机的作息时间控制器设计是以单片机为核心的一种智能化时间管理系统，旨在帮助人们合理安排作息时间，提升生活质量。
本文将围绕这一主题展开探讨，并提供深入的参考文献。
二、单片机技术在作息时间控制中的应用1. 单片机技术的基本原理及特点单片机是一种集成了微处理器、内存和I/O接口的芯片，具有体积小、功耗低、成本低等特点，适用于作息时间控制器的设计。
2. 基于单片机的作息时间控制器设计原理基于单片机的作息时间控制器设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面，其中硬件设计包括时钟电路、显示模块等，软件设计包括时间设置、定时功能等。
3. 单片机技术在作息时间控制中的优势相比传统的作息时间控制器，基于单片机的设计具有更高的稳定性、更大的灵活性和更丰富的功能，能够更好地满足人们对作息时间管理的需求。
三、基于单片机的作息时间控制器设计的发展现状1. 相关领域的研究现状当前，基于单片机的作息时间控制器设计已经在家居领域、办公场所等得到了广泛的应用，并逐渐向智能化、网络化方向发展。
2. 研究热点和难点在基于单片机的作息时间控制器设计领域，研究人员主要关注于提升系统的稳定性、完善用户体验、降低成本等方面，同时也面临着软硬件协同设计、能耗管理等难点。
四、基于单片机的作息时间控制器设计的关键技术和挑战1. 关键技术在基于单片机的作息时间控制器设计中，关键技术包括低功耗设计、嵌入式系统设计、数据通信技术等，这些技术的应用将直接影响到系统的性能和稳定性。
2. 挑战基于单片机的作息时间控制器设计面临着功耗管理、通信协议兼容性等挑战，同时在用户需求多样化和市场竞争激烈的情况下，如何设计出满足市场需求的作息时间控制器也是一个巨大的挑战。
校园自动打铃器作息时钟摘要本文介绍了以AT89S51单片机为控制核心的自动打铃器产品，该电路具有时钟功能，可通过产品的上的设置键对要报警的时间点逐个的设置进去，打玲器只要走到设置好的时间就能报警。
输出效果由报警模块与显示模块组成，显示模块主要采用数码管来显示时间，让人们可以看到自动打铃器的时间是否与我们生活的时间一致，如果有误差则可以通过按键对时间进行调整。
该打铃器是一种电路比较简单，功能完善，且比较实用的自动打铃器。
它不但可以适用于学校及企业工厂等场所。
关键字：单片机自动控制数码显示调整目录一．引言 (3)二．方案比较 (4)2.1方案一基于数模电路的自动打铃器 (4)2.2方案二基于A T89S51控制的自动打铃器 (5)三．硬件电路设计 (5)3.1微控制器 (5)3.2振荡电路 (6)3.3复位电路 (6)3.4控键电路 (7)3.5显示电路 (8)3.6报警电路 (9)四．软件系统设计 (10)4.1主程序设计 (10)4.2定时1mS子程序设计 (10)4.3显示子程序设计 (10)4.4软件抗干扰设计 (11)五．系统调试与测试 (13)5.1软件仿真 (13)5.2硬件电路安装 (14)5.2.1单片机振荡电路安装 (14)5.2.2单片机复位电路安装 (14)5.2.3单片机控键电路安装 (14)5.2.4单片机显示电路安装 (15)5.2.5单片机报警电路安装 (15)5.2.6整机电路安装与调试 (15)结束语............................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (16)附录1：总设计原理图 (17)附录2：源程序 (18)一．引言打铃器是一种广泛应用于企业和学校单位。
就以对学校单位而言，自动打铃器是为了对了广大师生的作息时间做更好的管理，它一种学校必备电子设备，也是一种逐渐成型的电子产品，打铃器多为小规模集成电路构成，其性能单一，工作起来不够理想。
吉林大学珠海学院毕业设计基于单片机的学校作息时间控制完成日期 2009年 5月 17日吉林大学珠海学院本科毕业设计开题报告基于单片机的学校作息时间控制摘要本文主要介绍了如何利用单片机设计一个作息时间控制系统。
首先，对系统进行深入理解，包括系统的可行性、实用性等，然后确定设计方案。
方案确定后，进行硬件设计，其中包括利用Protel绘制原理图和PCB以及实物的制作。
最后，进行软件设计。
在软件设计的时候，先用仿真软件在PC机上调试，然后在电路板上进行功能验证和完善。
通过此课题的设计，学会利用单片机开发小型的应用系统。
本设计通过单片机内部的定时器进行1S定时，利用8位七段LED数码显示器显示时间，显示格式为：时-分-秒，最大计时时间为23-59-59。
在计时的时候，将当前时间和定时时间比较，如果相等，就铃响10s。
由于定时计数存在误差，所以需要不定期调整时间。
在调时的时候，调整单元开始闪烁，利用键盘输入调整时间。
关键词:单片机；作息时间控制； Protel；调整；秒表Single-chip-microcomputer based control of the school scheduleABSTRACTThis article mainly introduced how to design a daily schedule control system using the SCM. First, understand the system deeply，including the feasibility、practicality and so on，then determined the design proposal. After that, design the hardware, including uses the Protel plan schematic diagram and the PCB board as well as the material object manufacture. Finally, design the software. In software design, use the simulation software to debug on PC machine first, then confirm and improve the function in the self-made circuit board. Through this topic's design, learn to develop small application system using the SCM.This design carries on 1S through the SCM internal timer fixed time, uses 8 the LED numerical code monitor tell time, the display format is hour-minute-second, the biggest time is 23-59-59. When timing, compare current time with fixed time, if is equal, makes a sound 10s on the bell. Because there is fixed time counts error, therefore requires the non-periodical time. In timing time, the adjustment unit does not stop the twinkle, uses the keyboard entry time.Key words: SCM ;Rest time control; Protel; Debugging; stopwatch目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题的提出及意义 (2)1.2 设计的要求 (2)2 硬件设计 (3)2.1系统框图 (3)2.2 AT89S52单片机 (3)2.2.1 功能特性 (3)2.2.2 引脚功能 (4)2.3键盘部分 (7)2.3.1键盘工作原理 (7)2.3.2独立式键盘 (9)2.3.3 行列式键盘 (9)2.4显示部分 (11)2.4.1 LED显示器简介 (11)2.4.2 LED静态显示法接口设计 (12)2.4.3 LED动态显示法接口设计 (12)2.4.4 74LS244芯片 (13)2.5复位电路 (14)2.5.1 复位操作 (14)2.5.2 复位电路 (14)2.6 时钟电路 (15)2.6.1 振荡电路 (15)2.6.2 指令时序 (15)2.7 音响电路 (16)2.8 电源部分 (16)2.8.1 AC220V转换DC5V (16)2.8.2 DC9V～DC40V转换DC5V (17)2.9 ISP模块 (17)2.9.1 ISP技术 (17)2.9.2 ISP的工作原理 (17)2.9.3 74HC373芯片 (18)2.9.4 ISP试验软件Easy 51Pro v2.0 (20)3 软件设计 (21)3.1 主程序设计 (21)3.2 子程序设计 (22)3.2.1 显示子程序 (22)3.2.2 定时器T0中断服务程序 (22)3.2.3 定时器T1中断服务程序 (23)3.2.4 键盘处理程序 (24)3.2.5 调时功能程序 (24)3.2.6 闹铃判断子程序 (25)4 系统安装与调试 (26)4.1 系统构建 (26)4.1.1设计原理图 (26)4.1.2 实验验证 (26)4.1.3 制作PCB (27)4.1.4 安装元器件 (27)4.2 硬件调试 (28)4.3 软件调试 (28)4.3.1 PC+在线仿真器+编程器 (28)4.3.2 PC+模拟仿真软件+编程器 (28)总结 (30)附录 (31)参考文献 (46)致谢 (47)前言21世纪是信息技术蓬勃发展的世纪，单片机技术的应用及发展就是其中之一。
毕业设计（论文）题目:基于单片机的作息时钟系统专业:电子测量技术与仪器班级:09251班学号:19号姓名:尹林指导老师:高燕成都电子机械高等专科学校二〇一二年六月论文摘要本设计是作息时钟系统设计，由单片机最小系统、按键模块、数码管显示模块、闹钟模块组成。
采用单片机AT89C52与12MHZ晶振相连；通过按键K1、K2、K3、K4、K5控制时间的显示、校正、闹钟时间设定。
数码管显示模块用来显示时间，显示格式为“时分”，并能够根据需要显示年、月、日，由数码管小数点闪动作为秒计数；闹钟模块进行到时提醒并作出相应动作：发光二极管闪亮，同时播放一段音乐。
本设计中，利用单片机定时器设计时间计时处理，采用单片机内部的T0定时器溢出中断来实现，工作在T1方式下，定时50微妙，则连续中断20次即为一秒，得到了我们所需时间的最小单位秒，60秒为一分，60分为一小时，24小时为一天，1、3、5、7、8、10、12月为31天，4、6、9、11月为30天，闰年二月为29天，非闰年二月为28天，12个月为一年。
采用这种时间设计思想来进行时间设置。
在整个系统的设计中，单片机的P0口输出显示信号；P1口按键输入控制；P2口用来扫描，为动态显示；P3口闹钟模块。
该设计用C51编写程序，由于汇编语言的移植性比较差，而C语言则比较灵活。
许多子函数都可以直接移植过去。
关键词：单片机AT89C52 C语言作息时间系统AbstractThe design of the rest of the clock system design, from the smallest single-chip system, key module, digital tube display module, alarm ing single-chip AT89C52 and 12MHZ crystal connected through keys; K1, K2, K3, K4, K5 control time display, correction, alarm time setting.Digital tube display module to display the time, the display format for "time", and according to the needs of display year, month, day, by the digital tube decimal point flashing counts as a second alarm module; then remind and make corresponding action: the LED flashes, while playing a piece of music.This design, use single chip timer design time processing, using SCM internal timer to achieve T0, working in T1 mode, timing 50 subtle, continuously interrupted 20 times a second, is what we need the smallest unit of time in seconds, 60 seconds for a branch, is divided into a 60 hours, 24 hours a day, 1, 3, 5, 7, 8, 10, December for 31 days, 4, 6, 9, November for 30 days, a leap year in February for 29 days, a leap year in February for 28 days, 12 months for a year.By this time design ideas to set up time.In the design of the entire system, SCM P0 port output display signal; P1 export key input control; P2 port used to scan, dynamic display; P3 alarm module.The design using C51 programming, due to the less portable assembly language, C language is more flexible.Many functions can be transplanted directly past.Key Words:SCM AT89C52 language C schedule system目录论文摘要 (I)Abstract ............................................................................................................ I I 目录............................................................................................................. I II 第一章引言 ............................................................................................ - 1 -第二章概述 ............................................................................................ - 2 -2.1 51单片机简介 ................................................................................. - 2 -2.2 4位数码管的驱动方式....................................................................... - 3 -2.3 设计要求......................................................................................... - 4 -2.4 本设计实现的功能............................................................................. - 4 -第三章系统总体方案及硬件设计 ................................................................... - 5 -3.1 系统总体方案框图............................................................................. - 5 -3.2 单片机最小系统................................................................................ - 5 -3.3 按键控制模块................................................................................... - 6 -3.4 时间显示模块................................................................................... - 7 -3.5 闹钟模块 ......................................................................................... - 8 -第四章软件设计 ....................................................................................... - 10 -4.1 keil软件介绍................................................................................. - 10 -4.2 系统软件设计思想........................................................................... - 11 -4.3 系统主程序.................................................................................... - 11 -4.4 中断子程序.................................................................................... - 12 -4.5 按键扫描子程序.............................................................................. - 13 -4.6 系统程序（见附录3） ...................................................................... - 14 -第五章Proteus软件仿真 ............................................................................ - 15 -5.1 Proteus软件简介........................................................................... - 15 -5.2 Proteus软件仿真......................................................................... - 16 -5.3 系统原理图（见附录1）................................................................... - 20 -5.4硬件实物图（见附录2）.................................................................... - 20 -5.5原件清单 ......................................................................................... - 20 -第六章硬件调试......................................................................................... - 21 -6.1 STC-ISP软件介绍.......................................................................... - 21 -6.2 焊接及程序下载.............................................................................. - 23 -6.3 硬件调试....................................................................................... - 23 -第七章毕业设计体会................................................................................. - 26 -第八章致谢............................................................................................... - 27 -参考文献 ..................................................................................................... - 28 -附录1 ......................................................................................................... - 29 -附录2 ......................................................................................................... - 30 -附录3 ......................................................................................................... - 31 -第一章引言时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。
基于单片机的校园作息时间控制系统【摘要】：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、教学楼照明的定时开与关、学生宿舍灯及校园路灯的定时开关、水泵的定时启动以及自来水供水时间控制等等。
该控制系统是采用AT89S52单片机来实现对上述开关量的控制，利用DS12887时钟芯片来提供时钟信息，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。
【Abstract】:The campus the daily timetable control system which is mainlyused in the campus, it auto-control some switches which have periods of 24 hours. Such as the bells ringing when classes begin or finish, the time switches of lamps in teaching buildings and stude nt dormitories, the time start-up of water pump, and the tap water supply control system, etc.This control system carries out the switch parameter controls all above by SCM AT89S52. It uses the clock chip called DS12887 to provide the clock information. I t could show the real time with 6 bit digital tube. And it could modify the real time clock with the input keyboard. The system is simple, the running is steady and dependable, the controlled time is exact, and the physical volume of the system is small, all the advantages above can be incarnated in this system.【关键词】：作息时间控制 AT89S52 DS12887【KEYWORD】：THE DAILY TIMETABLE CONTROL，AT89S52，DS12887引言该时钟控制系统有6位数码显示器，具有实时显示时钟（显示当前时间的小时、分钟及秒）功能，通过外扩锁存器还可以实现多点、多电器设备的控制。
该控制系统可广泛用于学校、工厂和机关的自动打铃、电视、室内照明及其他对象控制，也可用于家庭或学生寝室进行时间指示及多点时间提醒。
该校园作息时间控制系统实现了对上下课打铃、教学楼照明、学生宿舍灯、校园路灯四个开关量的精确控制。
月时间累计误差≤1分钟。
系统设有的键盘电路，方便定期进行时间校准。
1、整体设计根据设计要求画出系统框图，如图1所示，原理见附录1。
该控制系统是由微处理器、时钟控制芯片、蜂鸣器、数码显示部分以及键盘输入部分所组成。
该控制系统设有六位数码管、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。
系统还采用AT89S52作为处理器，用DS12887实时时钟芯片作时钟计时单元，它不仅可以计时，同时内部还有114个非易失RAM单元，可以保证时钟及内部RAM 内的数据不受停电的影响，保护数据不丢失。
显示电路采用了CD4511芯片来完成驱动和译码的功能，另外该芯片具有的数据锁存功能克服了采用软件扫描显示电路所固有的闪烁的问题。
输出驱动电路部分，采用了CD4042反相锁存器来驱动二极管、蜂鸣器工作。
图 1 系统框图根据实际情况对上下课打铃、教室照明、学生宿舍灯及校园路灯四个开关量在一天内的控制时间列表如下：表 1 作息时间控制表时间事件动作6：30 学生宿舍送电D2亮2、硬件设计按系统框图分三个部分设计如下：2.1 系统部分单片机采用片内带有4KB E2PROM的AT89C52，这样就不需要再扩展片外程序存储器，可以简化线路；用一片74LS138译码器提供5个外部地址（CS0、CS1、CS2、CS3、CS4），分别对于6个七段码显示器、1个时钟芯片和1个锁存器地址；采用一片时钟芯片DS12887为系统提供准确时间。
该芯片内部自带锂电池，计时精确，不受系统电源影响；AT89S52的T0与T1相连，利用单片机内部的定时/计数器完成15秒打铃控制。
如图2所示。
图2系统部分原理图2.2 键盘接口电路键盘是由若干按键组成的开关矩阵，它是微型计算机最常用的输入设备，用户可以通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。
本系统中采用独立式按键结构，如图3所示，各按键相互独立地接通一条输入数据线，当任何一个键按下时，与之相连的输入数据线即被置0，而平时该线置1。
独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。
当功能键不很多时，采用该种方式比较合适。
图3键盘接口原理图2.3 显示部分选用6个七段数码管分别显示时、分、秒，数码管的驱动选用具有译码、锁存、驱动功能的CD4511芯片，显示数据来自DS12887的时单元、分单元、秒单元，经P0口（BCD码）送到CD4511芯片，译码后再送到显示器显示。
如图4所示。
图 4 显示部分原理图2.4 输出控制部分输出控制信号由P2口送到锁存器锁存，经74LS04芯片驱动相应的输出部分动作。
例如：要开路灯执行指令MOV P2,#02H 即可，而若执行指令MOV P2,#E0H ,则是路灯、学生宿舍灯和教室灯全部打开。
P2口各位所控制的对象见表2，输出部分原理图如图5所示。
表 2 位控表P2口的位控制，“0”控制发光二极管或三极管截止、“1”控制发光二极管或三极管导通P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0教室灯宿舍灯路灯电铃X 片选信号输出端图5输出部分原理图3、DS12887的功能及工作原理DS12887是一个DALLAS公司生产的实时时钟芯片，它把时钟芯片所需的晶振电路和外部锂电池等相关电路都集成与芯片内部，具有低功耗、工作稳定、功能集成度高、计时精确、与各种微处理器接口简便、在没有外接电源情况下可正常工作10年等一系列优点。
它主要由振荡电路、分频电路、周期中断、方波选择电路14字节时钟和控制单元、114字节非易失RAM、十进制、二进制加法器、总线接口电路、电源和写保护单元、内部锂电池等部分组成。
图 6 DS12887的引线端子排列图各引线端子功能分配如下：Ucc、GND——直流电源（+5V）电压，当Ucc低与4.25V时读写禁止，当Ucc 低与3V时，电源切换至内部锂电池。
MOT——（模式选择）：MOT接Ucc为MOTROLA方式，MOT接GND为INTEL方式。
SQW——方波输出。
AD0～AD7——双向数据/地址复用线。
AS——（地址选通输入）用于实现信号分离，在AS信号的下降沿把地址锁入DS12887。
DS——数据选通或读输入。
R/W——读写输入。
CS——片选输入。
IRQ——中断申请输入。
RESET——复位输入。
DS12887利用AS（地址选通信号），可以对总线分时复用的微处理器实现简便的接口。
从00H—09H 10个单元为时钟、日历及闹钟单元，其内容可由程序写入或读出。
其初始值在芯片初始化时由程序写入，其值可用BIN值（二进制数，编程时写作16进制数）或BCD值，这由寄存器B的DM位（b2）决定。
时钟初始化时，寄存器B的SET位（b7）必须置1，采用每天12H或24h制有寄存器B的24/12位（b1）决定。
在12h制时，时字节的最高位为1表示下午（PM）。
在各单元的内容写完之后，将寄存器B的SET位清0，时钟即开始运行。
这三个闹钟单元有两种用法。
①根据写入到三个闹钟单元的时分秒值，每天产生闹中断一次；②在各闹钟单元写入“自由”码=0C0～0FFH，即最高两位为“1”时为“自由”状态。
如时钟单元写入0C0～0FFH，则每小时闹一次，在时闹和分闹两单元写入0C0～0FFH，则每分闹一次，在三个闹钟单元均写入0C0～0FFH,则每秒闹一次。
DS12887内部的4个可由程序访问的寄存器。
寄存器AUIP(b7)——时间的更新正在进行位。
UIP=1，表示正在进行。
UIP=0不更新，此时读写时钟日历字节有效。
DV2、DV1、DV0——这三位用于震荡器开关和复位计数器链，当他们为010组合时将打开震荡器并允许RTC保持时间；为11X（X为0或1）组合时将使能震荡器并保持计数器链为复位状态。
在把010写到 DV0、DV1、DV2之后500ms将发生新的数据更新。
RS3、RS2、RS1、RS0——速率选择位，用于选择周期中断的速率和SQW输出的方波速率，如RS3～RS0全为0，则禁止分频器输出，如表4所示。
表9 DS12887方波输出频率的选择寄存器BSET——设置位。
时钟不更新，SET=1用于时钟初始化。
SET=0时钟每秒更新一次。
PIE——周期中断允许位，RESET使PIE=0。
AIE——闹钟中断允许位，RESET使AIE=0。
UIE——更新结束中断允许位，RESET使UIE=0。
SQWE——方波输出允许位，RESET使SQWE=0。
DM——数据模式位。
DM=1，时间用BIN值；DM=0，时间用BCD值。
24/12——该位=1时，时间为24h模式。
该位=0时，时间为12h模式。
DSE——夏时制允许位。
DSE=1，自动执行夏时制制作。
寄存器CIRQF——中断请求标志。
当下例事件之一或多件同时出现时IRQF=1①PF=PIF=1。
②AF=AIE=1。
③UF=UIE=1。
④即：IRQF=PF*PIE+AF*AIE+UF*UIE当IRQF=1时，IRQ端子变为低电平，发出中断请求。
PF——周期中断标志。
当由RS3～RS0决定的周期中断时间到时，PF置1。
AF——闹钟中断标志。
当设置的闹钟时间到时，AF置1。
UF——更新结束中断标志。
每个时间更新周期结束时，UF=1。
B3、b2、b1、b0——无用位，读时为0。
寄存器Db7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 VRT 0 0 0 0 0 0 04、程序框图软件设计以时钟显示、键盘扫描、为主程序。
在设计中利用单片机时钟计时集成电路完成计时的任务，并500ms向单片机发一个中断，中断子程序有时钟显示及时间比较，如比较相等，则说明作息时间已到，发出指令控制电铃或照明电路的开、关操作。
