基于單片機(jī)的校園打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(更新版)

　　

【正文】 X(k,2,j,0xa1, M2402)。disp_buf[5]=time[6]%0x10。disp_buf[5]=time[1]%0x10|0x10。 //星期 weektime[4]=Read_DS1302(hour)。 //變成 16 進(jìn)制并加 1temp=temp/10*0x10+temp%10。i++){LED_abc=dis[disp_buf[i]]。uchar disp_buf[8]。這次設(shè)計(jì)是我第一次用單片機(jī)運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中，所以在很多地方都有不足之處。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課的所學(xué)的知識(shí)與技能，更加了解單片機(jī)的功能及應(yīng)用，最開始拿到這個(gè)課題的時(shí)候，腦袋里只是白茫茫的一片，說不懂吧，好像又有點(diǎn)懂，說全懂吧，好像又有些不懂。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 23 頁 共 34 頁XTAL218XTAL119ALE3031PSN29RST9P0./U1AT89C51R120R20320R420520R620720R820 abcdefgdp12345678abcdefgdp 12345678RST5SCLK7I/O6X12X23VC1821U2DS1302模 式調(diào) 節(jié)SCK6DA5WP7 A0112A23U324C02CQ12N2905R920R清 空存 入I2CSDASCLRL15VD11N418BAT13VLS1SOUNDER圖 62 當(dāng)前年、月、日的顯示Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和 IC，并支持單片機(jī)，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。 uVision 的文本編輯器編寫源文件，可以是匯編文件（.ASM） ，也可以使 C 語言文件（） ，并將該文件添加到項(xiàng)目中去。程序流程圖如圖 54 所示。鬧鐘值與計(jì)數(shù)值時(shí)，分單元相等？開始初始化停鬧、清除鬧鐘標(biāo)志和 2 秒計(jì)時(shí)標(biāo)志啟動(dòng)鬧鐘標(biāo)志置位返回鬧鐘計(jì)時(shí) 12 秒？YYN圖 51 打鈴系統(tǒng)流程圖 讀時(shí)間日期顯示流程圖讀時(shí)間日期顯示程序是先對時(shí)間日期進(jìn)行初始化，再對是顯示年月日還是顯示時(shí)分秒進(jìn)行判斷，并利用總線加以顯示。正常情況下：按鍵按鈕通過 AT89C51 的 、 腳進(jìn)行調(diào)節(jié)、存入、清空系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間和打鈴時(shí)間和模式選擇。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示連接，如圖 310 所示。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 14 頁 共 34 頁圖 39 LED 數(shù)碼管引腳數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示） ；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 13 頁 共 34 頁圖 38 鍵盤的接口連接 顯示模塊在本系統(tǒng)中因?yàn)橐@示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，如果用發(fā)光二極管不能具體的顯示出來，所以采用了七段數(shù)碼顯示管來作為顯示元件。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用一根 I/O 口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O 口線浪費(fèi)較大，不宜采用。如圖 36 所示。（2）寫保護(hù)（WP）引腳該引腳必須連接到 VSS或者 VCC。其容量計(jì)算如下：若以打鈴次數(shù)較多的校園為例，每天按 12 節(jié)課計(jì)算，每節(jié)課打鈴 2 次，再加上起床和熄燈的次數(shù)，打鈴大約在 20 次左右。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK 始終是輸入端。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)，DS1302 由 Vcc1 供電。XTAL218XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 15U1AT89C51Q12N2905R920R RL15VD11N4148 LS1SOUNDER圖 33 聲音控制電路圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 8 頁 共 34 頁 存儲(chǔ)模塊 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS1302 簡介 它可以對年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。常見的方式是采用將單片機(jī)輸出信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)繼電器，用繼電器的觸頭控制電鈴電路的接通和斷開，如圖 33 所示。圖中電容 C1 和 C2 的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，其值為5～30pF，在此選擇 30pF；晶振 X1 的振蕩頻率范圍在 ～12MHz 之間選擇。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 單片機(jī) AT89C51 簡介AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 4 頁 共 34 頁方案二：采用存儲(chǔ)器 24C02C。這種方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。單片機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。此設(shè)計(jì)在系統(tǒng)掉電狀態(tài)下仍可以正常的打鈴、時(shí)間設(shè)定、數(shù)據(jù)保持，整體性好、人性化強(qiáng)、可靠性高、功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)。基本要求：； 、明晰系統(tǒng)工作原理； ； 。鈴聲控制系統(tǒng)整體由兩部分組成：主控中心和終端電鈴。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞—“智能型” ，如智能型洗衣機(jī)等。采用方案二實(shí)現(xiàn)的校園打鈴系統(tǒng)其電路結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)多功能控制，計(jì)時(shí)精確，全自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)其所用功能，并且能在斷電的情況下任能正常的實(shí)現(xiàn)打鈴。因此這種方案既軟件工作量大，又價(jià)格相對較貴，因此權(quán)衡利弊，選擇方案二。故選擇第二種方案。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種商效微控制器，AT89C51 是它的一種精簡版本。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。此時(shí)，三極管呈截止?fàn)顟B(tài)，繼電器不吸合電鈴?fù)Ｖ勾蜮彛划?dāng) 腳輸出低電平時(shí)，給三極管基極送入的是低電壓。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。最低有效位(位 0)如為 0 表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。所以就采用能在學(xué)校停電時(shí)借助電池也能工作的芯片，而 DS1302 能夠在學(xué)校掉電時(shí)，Vcc2 無法給實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS1302 供電，只有通過干電池 B1給實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS1302 的 Vcc1 提供電量讓 DS1302 繼續(xù)工作，系統(tǒng)能夠繼續(xù)計(jì)時(shí)。（1）行數(shù)據(jù)（SDA）引腳串行數(shù)據(jù)引腳為雙向引腳，用于把地址和數(shù)據(jù)輸入/輸出期間。它主要的特點(diǎn)有：（1）總線只有兩根線，即串行時(shí)鐘線和串行數(shù)據(jù)線，這在設(shè)計(jì)中大大簡化了硬件接口；（2）每個(gè)連接到總線上的器件地址同時(shí)由芯片內(nèi)部硬件電路和外部地址引腳決定，避免了片選線的線連接方法，并建立簡單的主從關(guān)系，主器件既可以作為發(fā)送器，又可作為接收器； 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 11 頁 共 34 頁（3）它是一個(gè)真正的多主總線，帶有競爭監(jiān)測和仲裁電路，多個(gè)主機(jī)可以任意發(fā)送而不破壞總線上的數(shù)據(jù)；（4）同步時(shí)鐘可以作為停止或重新啟動(dòng)串行口發(fā)送的握手方式；（5）連接到同一總線的集成電路數(shù)量只受 400pF 最大總線電容的限制。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，有的是單個(gè)按鍵，有的是矩陣式的按鍵，即行列式按鍵。調(diào)節(jié)按鍵：它的主要功能就是想改變當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間首先要按模式鍵，選中要修改的時(shí)間，再按調(diào)節(jié)鍵就能控制當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間遞增。這些段分別由字母 a、b、c、d、e、f、g、dp 來表示。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。其中，WP是 24C02C 的寫保護(hù)控制引腳，WP 為低電平時(shí)，串行存儲(chǔ)器可以正常地讀/寫；WP 為高電平時(shí)，對串行存儲(chǔ)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫保護(hù)。如果當(dāng)前系統(tǒng)與打鈴時(shí)間不一致，AT89C51 中的 腳就輸出高電平，三極管 Q1 截止，繼電器斷開，電鈴電路不導(dǎo)通。測量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)需轉(zhuǎn)換成 10 進(jìn)制 BCD 碼放在 24C02C 存儲(chǔ)器中，再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制進(jìn)過總線輸出，經(jīng)由單片機(jī)控制 LED 顯示。Keil C51 181。，生成絕對目標(biāo)代碼和可選的 HEX 文件，如果出現(xiàn)編譯連接錯(cuò)誤則返回到第 2 步，修改源文件中的錯(cuò)誤后重構(gòu)整個(gè)項(xiàng)目。Relays RELAYMiscellaneous BATTERYTerminals Mode POWER 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 24 頁 共 34 頁操作步驟如下： proteusISIS 集成環(huán)境，在工作前，在 systerm 菜單下設(shè)置界面的顏色、圖形界面大小等項(xiàng)目，我采用了系統(tǒng)默認(rèn)值。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我認(rèn)為不僅僅是一次簡單的設(shè)計(jì)，同時(shí)也教會(huì)我們學(xué)以致用的道理，很多知識(shí)我們學(xué)過卻沒有應(yīng)用到實(shí)踐中，很可能就荒廢了，但通過這次設(shè)計(jì)讓我加深知識(shí)的理解，真正將知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合，達(dá)到了理論的升華，同時(shí)也是一次熟悉知識(shí)、改正錯(cuò)誤、提升自己的機(jī)會(huì)。sbit key_change=P1^4。}//顯示子程序void display(){ uchar i。 //選擇數(shù)碼管位數(shù) 延時(shí) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 30 頁 共 34 頁LED_123=0x00。 //顯示標(biāo)志,0=時(shí)分鈔星期,1=年月日uchar mode_N=0。 //秒 second if(yh || mode_N3){disp_buf[0]=0x02。}else{disp_buf[0]=time[4]/0x10。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 31 頁 共 34 頁}}//分析是否打鈴bit Dll_OK(){uchar i,j,k[2]。time[5]==k[1]) return 1。年 year。 //年顯示 20 Write_DS1302(year,0x10)。 //8} while(1) { //模式鍵 if(!key_mode) // 鍵是否按下 {delay(100)。Write_DS1302(second,0)。if(temp=0x08) temp=1。if(temp=0x13) temp=1。 if(count204) //顯示模式 {switch(mode_N) {case 1:disp_buf[2]=0x23。break。break。display()。i0。display()。 //讀指針if(i=252){RW24XX(amp。 //實(shí)現(xiàn)打鈴 } else //否則 {Dll_Symbolize=0。 //延時(shí)