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可编程作息时间控制器设计

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信息工程学院 课程设计报告书

题 目: 可编程作息时间控制器设计 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 学 号： 学生姓名 指导教师：

2013 年 5 月 13日 信息工程学院课程设计任务书 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 可编程作息时间控制器设计

设 计 技 术 参 数

低电压驱动蜂鸣器 5V外部稳压电源供电 1602LCD显示日期和时间 LED提示闹钟到来

设 计 要 求

(1)按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、灯光控制（屏幕显示）。 (2)具备日期和时钟显示。

工 作 量 文字报告字数大约在2000字，页数在20页左右

工 作 计 划

(1)整体设计构思 （2)查阅有关资料 （3）编写调试程序 （4）画出电路图 （5）装载程序，查看结果

参 考 资 料

[1]《单片机原理及应用（第二版）》 张毅刚 彭喜元 彭宇 北京 高等教育出版社

[2]刘和平. 单片机编程与入门.重庆大学出版社,,111-122 [3]陈明荧. 89C51单片机课程设计实训教材.清华大学出版社,,102-118

指导教师签字 教研室主任签字

年 月 日 信息工程学院课程设计成绩评定表 学生姓名： 学号： 专业（班级）： 电子 课程设计题目： 可编程作息时间控制器设计

指导教师评语：

成绩： 指导教师： 年 月 日 摘要 本设计是可编程作息时间控制器设计，由单片机AT89C51芯片和LCD、LED显示器，辅以必要的电路，构成一个单片机四路可调闹钟。电子钟可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。LCD显示“时”，“分”，LED亮灯来表示闹钟的到来，定时时间到能发出警报声。现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。 在这次设计中主要是用AT89S51来进行定时，也结合着其他辅助电路实施控制，在定时的时候，按一下控制小时的键对小时加一；按一下控制分钟的键对分钟加一；到达预设的时间，此电路就会发出报警声音提示已经到点。 关键字：四路可调闹钟 AT89C51 LCD 目 录 1 任务提出与方案论证 单片机型号的选择 通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C51是最理想的电子时钟开发芯片。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，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和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程序存储器和1000次擦写循环，数据保留时间为10年，是最好的选择。

按键的选择

本次设计按照题目要求使用独立式按键。由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单。

显示器的选择 选用1602LCD液晶显示器。 计时部分的选择 如果使用时钟芯片，系统就不怕掉电且时间精确。但这种芯片比较贵，况且，设计本系统主要是为了学习单片机程序的编写和调试以及设计硬件电路的一些方法，因此采用软件的方法来计时而没有采用价格较高的时钟芯片。 2 总体设计 系统总框图

原理及工作过程说明 制作一个可编程作息时间控制器闹钟，当4路闹钟中的任一路到时，均会点亮灯、打铃。如有需求，可对程序进行调整，增加闹钟的路数及到时后的处理方式。 定时闹钟的基本功能如下。 (1)显示时钟时间，格式为“时时：分分”，并可重新设置。 (2)显示闹铃时间，格式为“时时：分分”，且显示闪烁以便与时钟时间相区分。闹铃时间可重新设置。 (3)程序执行后工作指示灯LED闪烁，表示时钟工作为时钟显示模式．LCD显示的初始时间为“23:58”。按下K2，闪烁显示的“00:00”为闹铃的时间，单击K3又返回时钟显示模式。时钟从“23:58”开始计时，定时时间“00:00”到时，继电器开关接通，控制电器的开启，且可发出声响（可控）。 时钟与闹铃时问的设置可通过4个功能按键Kl～K4实现，具体说明如下。 (1)时钟时间的设置：首先单击Kl进入时钟设置模式。此时每单击一下Kl，则小时增l，单击一下K2，则分钟增1，再单击K3则设置完成，返回时钟显示模式。此时小时和分钟均已发生变化。 (2)闹铃的时间设置：首先单击，K3进入闹铃的设置模式。此时每单击一下Kl，则小时增1，单击一下K2，则分钟增l，最后单击．K3则设置完成，返回闹铃显示模式。此时闹铃的小时和分钟均已发生变化。 (3) K4的功能：闹钟更换。 (4) K2单独的功能：显示闹铃时间。

系统电路图

vddGNDvddGN

D

rwvddrse

rseXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51R11kX1CRYSTALC130pFC230pFC330pFD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L12345678161514131211109

RN1

RX8

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VDD

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BUZZER

D2LED-REDR215

R3300

SW1SW-SPST 3详细设计 主程序部分的设计 程序部分主要采用了程序结构的模块化设计，避免了一些函数的不必要的重复书写，使程序变得单间易懂。程序在执行时，主程序要须通过调用子函数就可完成相应的功能 。主程序流程图如下图3-1。

图3-1主程序流程图 独立式键盘的接口电路

XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115

P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

U1

AT89C51PROGRAM=..\Keil\wang.hex

在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。这时，可将每个按键接在一根I/O接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。每个独立式按键单独占有一根 I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不 会影响到其他 I/O接口线 。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O接口线，I/O接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。在此电路中，按键输入都采用低电平有效。 1602LCD液晶显示器 vddGNDGN

D

rwrse

D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3

LCD1LM016L

1602LCD的基本参数及引脚功能 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图3-3-1所示：

图3-3-11602LCD尺寸图 1602LCD主要技术参数： 显示容量:16×2个字符 芯片工作电压:— 工作电流: 模块最佳工作电压: 字符尺寸:×(W×H)mm 引脚功能说明 1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-1所示: 表3-1：引脚接口说明表 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据

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PLC毕业设计作息时间控制器

PLC毕业设计作息时间控制器

前言本次毕业设计的课题是《作息时间控制器》控制的设计，用时间来控制自动打铃，开（熄）学生宿舍灯等。

目的是为了考查学生对所学知识的综合运用能力，以及对不同程序控制之间的融汇贯通。

在查阅有关的资料及手册的基础上，掌握与设计有关的基础知识，提高自己设计、分析程序的能力。

通过制作电路板，解决实际问题，提高自己的动手能力。

在指导老师的悉心指导及本组成员的共同努力下，完成了0~24小时循环显示的程序、自动打铃程序、开（熄）学生宿舍灯程序的设计，及电路板的制作。

通过本次设计领悟了作为一名技术员所具备分析、解决问题的能力，为今后的工作打下基础。

楼宇智能化工程技术PLC设计组目录一、设计任务1、作息时间控制器控制设计大纲 (4)2、设计步骤 (4)二、设计过程1、时间控制显示程序 (5)秒脉冲显示程序 (5)分钟显示程序 (6)小时显示程序 (7)星期显示程序 (9)自动扫描秒程序 (11)开机显示 (12)2、电铃控制程序 (14)作息时间电铃控制 (16)双休日电铃控制 (17)3、学生宿舍开（熄）灯程序 (18)4、控制器输入输出点分配 (19)5、PCB接线图及元器件 (21)PCB的外部接线图 (21)元器件 (22)6、作息时间控制器控制梯形图 (22)7、作息时间控制器使用说明 (23)三、设计总结 (24)概述PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。

PLC上下课打铃系统设计

PLC上下课打铃系统设计

P L C 课程设计上下课自动打铃系统目录绪论 (1)PLC可编程控制器的定义 (1)1.1 PLC可编程控制器的特点 (3)1.2 PLC可编程控制器趋势与动向 (4)2任务及其要求 (6)2.1设计任务 (6)2.2设计要求 (6)3 系统硬件部分设计 (7)3.1控制系统的元器件选择及地址分配 (7)3.2控制系统外部接线图 (8)4 主程序设计及功能 (8)4.1主程序流程图设计 (9)4.2主程序顺序功能图设计 (10)4.3主程序梯形图设计 (11)5 程序的调试 (13)6 系统操作说明 (13)7 收获与体会 (13)参考文献 (14)绪论1 PLC可编程控制器的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

1.1 PLC可编程控制器的特点（1）可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10--1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。

PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。

从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。

此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。

在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。

基于单片机的可编程作息时刻控制器的设计

基于单片机的可编程作息时刻控制器的设计

目录第一章引言 (3)选题背景及其意义 (3)877A单片机的介绍 (3)设计要求及其功能 (4)本设计实现的功能 (4)第二章系统整体方案 (5)系统整体方案框图 (5)设计要求 (5)按照设计要求画出系统框图 (5)控制系统时刻分析表 (6)处置器的选择 (6)时钟芯片的选择 (7)液晶显示器的选择 (7)第三章硬件部份的设计 (7)系统部份 (7)键盘接口电路 (8)显示部份 (9)第四章控制系统软件部份 (10)软件介绍 (10)程序流程图 (11)按键的扫描子程序 (12)铃声控制程序 (12)仿真电路 (13)第五章总结 (15)参考文献 (16)致谢 (16)基于单片机的可编程作息时刻控制器的设计何欢（伊犁师范学院电子与信息工程学院电子信息科学与技术09-2班，新疆伊宁市 835000）摘要：本设计是作息时刻控制器，由单片机最小系统、按键模块、数码管显示模块、铃声模块组成。

采用PIC16F877A单片机、主频4MHZ晶振，通过按键STATE、TEN、UNIT控制时刻的校正时刻和铃声设定；数码管显示模块用来显示时刻，显示格式为“时分”，并能够按照需要显示年、月、日，由数码管小数点闪动作为秒计数；铃声模块进行到时提示并出相应动作：发光二极管闪亮，同时播放音乐。

时钟芯片采用的是DS1302，此芯片是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，其内含有一个实不时钟/日历和31 字节静态RAM，并通过简单的串行接口与单片机进行通信。

实不时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每一个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。

DS1302 工作时功耗很低，维持数据和时钟信息时功率小于1mW。

该设计采用C语言编写程序，由于汇编语言的移植性比较差，而C语言则比较灵活，许多子函数都能够直接移植过去。

关键词：PIC16F877A单片机;晶振;液晶显示器;源程序Based on single chip microcomputer controller design ofprogrammable calendarHehuan(ili normal college of electronic and information engineering college of electronic information science and technology 09-2 class, xinjiang yining city, 835000 )Abstract：This is the time schedule controller designed by single chip microcomputer minimum system module, buttons, digital tube display module, alarm module. Using PIC16F877A MCU, 4 MHZ crystal vibration main frequency, through the button STATE, TEN, UNIT control time correction time and set ring; Digital tube display module is used to display time, display format of"time", and can according to need to display year, month, day, by the digital tube decimal counting flashing as seconds; Bell module to remind and make the corresponding action: light-emitting diodes, play music at the same time.Used clock chip DS1302, this chip is DALLAS company to launch a trickle charging the clock chip, containing a real-time clock/calendar and 31 bytes static RAM, and communicate with single chip microcomputer with simple serial interface. Real-time clock/calendar circuit provides seconds, minutes, and information day, date, month, year, number of days per month and leap year the number of days can be automatically adjusted, clock operation by an AM/PM indicator decided to adopt 12 or 24 hour format. DS1302 power consumption is low, while working to keep data and clock information when the power is less than 1 mw.This design USES the C language program, due to the portability of assembly language, but C is more flexible, Many functions can be directly transplanted in the past.Keywords: PIC16F877A MCU;crystals and liquid crystal display; the source program第一章引言选题背景和意义自从人类学会计时开始，计时方式由在木棍和骨头上刻标记，随着人类的智慧的进展，到后面利用计时工具不断的改良，由最开始的圭表、日晷、漏壶、漏箭、机械闹钟、秒表、沙漏、怀表、自摆钟、石英钟等。

【VIP专享】汇编语言可编程作息时间控制器

【VIP专享】汇编语言可编程作息时间控制器

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：可编程作息时间控制器院（系）：计算机学院专业：计算机科学与技术班级：34010101学号：2012040101035姓名：赵政指导教师：刘鲲说明：结论（优秀、良好、中等、及格、不及格）作为相关教环节考核必要依据；格式不符合要求；数据不实,不予通过。

报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。

学术诚信声明本人声明：所呈交的报告（含电子版及数据文件）是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。

尽我所知，除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外，报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果，也不包含其它教育机构使用过的材料。

与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。

报告资料及实验数据若有不实之处，本人愿意接受本教学环节“不及格”和“重修或重做”的评分结论并承担相关一切后果。

本人签名: 日期：年月日沈阳航空航天大学课程设计任务书课程设计名称XXXX课程设计专业学生姓名班级学号题目名称起止日期年月日起至年月日止课设内容和要求：参考资料：教研室审核意见：教研室主任签字：指导教师（签名）年月日学生（签名）年月日课程设计总结：通过自己的不懈努力，我终于完成了设计的任务要求。

功能上基本达标：时钟的显示、日期显示、LCD功能、广播功能和打铃功能。

其精确可以满足日常生活显示时间的需要。

在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前没有做过这样的设计但通过这次设计我学会了很多东西，单片机课程设计重点就在于软件算法的设计，需要有很巧妙的程序算法，虽然以前写过几次程序，但我觉的写好一个程序并不是一件简单的事，比如写一个程序看其功能很少认为编写程序简单，但到编程的时候才发现一些细微的知识或低级错误经常犯做不到最后常常失败，所以有些东西只有学精弄懂并且要细心才行，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。