2022年可编程作息时间控制器设计单片机课程设计.docx
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1、精品学习资源单片机系统课 程 设 计成果评定表设计课题 :可编程作息时间掌握器设计学院名称 :电气工程学院专业班级 :同学姓名 :学号 :指导老师 :设计地点 :设计时间 :指导老师看法:成果:签名:年 月日欢迎下载精品学习资源单片机系统 课 程 设 计课程设计名称:可编程作息时间掌握器设计专 业 班 级 :学 生 姓 名 :学号 :指 导 教 师 :课程设计地点:课程设计时间:单片机系统课程设计任务书同学姓名专业班级学号题 目课题性质工程设计课题来源选题欢迎下载精品学习资源指导老师可编程作息时间掌握器系统包括:单片机、LCD显示系统、按键输入系统、蜂鸣器主要内容组成 .利用单片机内部地定时器
2、,采纳软件编程实现时钟计时,依据设定时间完成播报,(参数)可依据设定地时间进行相应地掌握,能够随便设定播报时间.第 1-2 天:熟识课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案.第 3-4 天:依据确定地方案设计单元电路择要有依据,各单元电路地设计要有具体论述.要求画出单元电路图,元件及元件参数选.任务要求第 5-6 天:软件设计,编写程序.(进度)第 7-8 天:试验室调试 .第 9-10 天:撰写课程设计报告.要求内容完整、图表清楚、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理.1 张迎新单片微型运算机原理、应用及接口技术(第2 版) M 北京:国防工业主要参考出版社, 2004资料
3、2 伟福 LAB6000 系列单片机仿真试验系统使用说明书3 阎石数字电路技术基础(第五版)北京:高等训练出版社,2006审查看法系(教研室)主任签字:年 月日1、引言01.1 讨论背景和用途21.2 设计思想及基本功能31.3 讨论内容及采方法3欢迎下载精品学习资源(1) 主要讨论内容3(2) 主要采纳方法32、总体设计方案42.1 方案选取42.2 系统框图42.3 系统工作原理53、硬件电路及芯片介绍53.1 AT89C51 单片机53.2 1602LCD 液晶显示器83.3 其他重要元件9(1 独立式键盘地接口电路:9(2) 蜂鸣器:93.4 硬件电路设计图104、 系统软件设计104
4、.1 主程序软件设计114.2 键盘扫描程序设计114.3 时钟调剂程序设计124.4 闹钟时间调剂程序设计134.5 闹钟时间判定子程序设计145、 总结15参 考 文 献16附录:161、引言1.1 讨论背景和用途20 世纪末,电子技术得到了飞速地进展.在其推动下,现代电子产品乎渗透到了社会地各个领域,有力地推动和提高了社会生产力地进展与信息化程度,同时也使现代电子产品性能进一步提升,产品更新换代地节奏也越来越快于人来说总是那么宝贵,工作地劳碌性和纷杂让人简洁遗忘当前时间.时间对.然而遇到欢迎下载精品学习资源重大事情地时候,一旦遗忘时间,就会给自己或他人造成更大地麻烦.对于学校来说作息时间
5、尤为重要 .如今,在电子运算机基础上进展而来地可编程作息时间掌握器,它可以利用电子运算机地内部时间,通过程序判定处理,完成对作息时间地精确掌握,并且由于是程序掌握,所以可通过转变程序而进而敏捷转变作息时间,同时可以实时显示时间,并实现打铃功能.可编程时间掌握器可实现对时间掌握地智能化,摆脱由人掌握时间地长短不同地不便,并且可以在必要时人工切入掌握,完善地满意作息时间掌握.1.2 设计思想及基本功能该系统能够实现以往地人工掌握时间具有地功能,即到达所规定地时间后打铃地功能,再次功能地前提下,仍具有以往方式不具备地时间显示功能.在选取设计方案和实行元器件方面,该系统本着简洁有用经济地思想,尽量简化
6、电路,以最经济地方式达到设计要求. 可编程作息时间掌握器具备以下功能:( 1)可以通过键盘进行时间设定( 2)具有屏幕显示地功能( 3)到达所设定地时间,能够进行上下课打铃.1.3 讨论内容及采方法(1) 主要讨论内容用 C 语言编写作息时间掌握程序,依据给定地时间模拟掌握,上下课打铃、灯光掌握(屏幕显示),并且具备日期和时钟显示.给定地时间可修改,可模拟手动掌握,用扬声器模拟打铃 .(2) )主要采纳方法程需要用到延时程序,所以把延时程序单独做成一个子程序,然后在需要地时候调用它,使得时间显示程序更加精炼,此时日期和时钟显示功能已经完成; 而后设计灯光掌握(屏幕显示),采纳比较跳转地方式即可
7、,当到达设定地时间区域时通过比较来判定是亮灯仍是灭灯;随后是上下课打铃地模拟,需要调用 DOS 显示功能,将设定好地时间在屏幕上显示出来,然后调用PC 机内部时钟,判定时钟与给定时间是否相同,进而判定是否响铃,如响铃就调用设定好地响铃程序,并实现屏幕模拟显示;给定时间修改是调用键盘I/O 中断功能号,猎取键值地方法来进入,先确定应当修改哪个响铃,再将新地响铃时间数欢迎下载精品学习资源据存入要修改时钟地缓冲区,并将其掩盖来实现;模拟手动掌握、用扬声器模 拟打铃,同样采纳调用键盘I/O 中断功能号,猎取键值地方法,判定是否与设定地手动按键相同,如相同就进入手动掌握,进入后调用响铃程序,而后自动 退
8、出响铃,开头其他响应功能 .2、总体设计方案2.1 方案选取通常通过单片机对时钟模块进行设计有两种方案:一是通过单片机内部地定时器计数器,采纳软件编程实现时钟技术,一般为软时钟,这个方法硬件线路简洁,系统功能一般与软件设计有关,通常用在对时间精度要求不高地场所;二是采纳时钟芯,它地功能强大,功能部件集中在芯片内部,自动产生时钟等相关功能 .硬件成本相对较高,软件编程简洁.通常用在对时钟要求较高地场所.综合两者特点,此次设计精度不高,而且依据设计思想地经济性,采纳第一种方案.2.2 系统框图欢迎下载精品学习资源系统框图2.3 系统工作原理使用 AT89C51 单片机结合字符型LCD 显示器设计一
9、个简易地可编程作息时间掌握器,如LCD挑选有背光显示地模块,在夜晚或黑暗地场合中也可使用. 程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开头执行,同时显示系统时间.作息时间掌握器是由4 路可调闹钟组成,从而实现打铃等功能.当四路闹钟中地任一路到时,均会点亮灯、打铃. 其中操作键K1 K4 地功能分别为:设置限制地时间/时地调整、显示闹钟设置地时间/分地调整、设置闹钟地时间 /设置完成、闹钟更换 .3、硬件电路及芯片介绍3.1 AT89C51 单片机本设计地核心硬件就是8051 芯片,这里挑选了AT89C51,AT89C51 是一种带 4K 字节闪耀可 编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器 ( F
10、PEROM Falsh Programmableand Erasable Read OnlyMemory )地低电压,高性能CMOS8 位微处理器,俗称单片机.该器件采纳ATMEL 高密度非易失储备器制造技术制造,与工业标准地MCS-51 指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能 8 位 CPU 和闪耀储备器组合在单个芯片中,ATMEL 地 AT89C51 是一种高效微掌握器, 为很多嵌入式掌握系统供应了一种敏捷性高且价廉地方案.欢迎下载精品学习资源图 3.1 AT89C51 引脚图引脚及其功能:P0 口: P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,每脚可吸取 8TTL 门电流 .当 P1
11、口地管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入.P0 能够用于外部程序数据储备器,它可以被定义为数据/地址地第八位 .在 FIASH 编程时, P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时, P0 输出原码,此时 P0 外部必需被拉高 .P1 口: P1 口是一个内部供应上拉电阻地8 位双向 I/O 口, P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流 .P1 口管脚写入1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平常,将输出电流,这是由于内部上拉地缘故.在 FLASH 编程和校验时, P1 口作为第八位地址接收 .P2 口: P2 口为一个内部上拉电阻地8 位双向 I/O 口, P
12、2 口缓冲器可接收,输出4 个 TTL 门电流,当P2 口被写 “1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入.并因此作为输入时, P2 口地管脚被外部拉低,将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.P2 口当用于外部程序储备器或16 位地址外部数据储备器进行存取时,P2 口输出地址地高八位 .在给出地址“ 1时”,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据储备器进行读写时,P2 口输出其特欢迎下载精品学习资源殊功能寄存器地内容 .P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和掌握信号.P3 口: P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻地双向I/O 口,可接收输出 4 个 TTL 门电流 .当
13、 P3口写入 “1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入.作为输入,由于外部下拉为低电 平, P3 口将输出电流( ILL )这是由于上拉地缘故 .P3 口也可作为AT89C51 地一些特别功能口,如下所示:P3 口管脚 备选功能P3.0 RXD (串行输入口)P3.1 TXD (串行输出口) P3.2 /INT0 (外部中断 0) P3.3 /INT1 (外部中断 1) P3.4 T0(记时器 0 外部输入) P3.5 T1(记时器 1 外部输入)P3.6 /WR (外部数据储备器写选通) P3.7 /RD(外部数据储备器读选通)P3 口同时为闪耀编程和编程校验接收一些掌握信号.RST:复
14、位输入 .当振荡器复位器件时,要保持RST 脚两个机器周期地高电平常间. ALE/PROG :当拜访外部储备器时,地址锁存答应地输出电平用于锁存地址地位置字节.在 FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲.在平常, ALE端以不变地频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率地 1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地 .然而要留意地是:每当用作外部数据储备器时,将跳过一个 ALE 脉冲 .如想禁止 ALE 地输出可在 SFR8EH 地址上置 0.此时, ALE 只有在执行 MOVX , MOVC 指令是 ALE 才起作用 . 另外,该引脚被略微拉高 .假如微处理器在外部执行状态 A
15、LE 禁止,置位无效 .PSEN:外部程序储备器地选通信号 . 在由外部程序储备器取指期间,每个机器周期两次/PSEN 有效.但在拜访外部数据储备器时,这两次有效地 /PSEN 信号将不显现 .EA/VPP :当 /EA 保持低电平常,就在此期间外部程序储备器( 0000H-FFFFH ),不管是否有内部程序储备器 .留意加密方式 1 时, /EA 将内部锁定为 RESET;当 /EA 端保持高电平常,此间内部程序储备器 .在 FLASH 编程期间,此引脚也用于施加 12V 编程电源( VPP) .XTAL1 :反向振荡放大器地输入及内部时钟工作电路地输入.XTAL2 :来自反向振荡器地输出.
16、 P1.0 口接 K1 按键, P1.1 口接 K2 按键, P1.2 口接 K3 按键, P1.3 口接 K4 按键, P2.0 口接 RS 口, P2.1 口接 RW 口, P2.2 口接 E 口, P2.3 口接发光二极管 D2 阳极, P2.4 口接发光二极管 D1 阳极, P2.5 口接电阻 R3, P3 口地 8 个口依次和LCD 地数据口 D0D7.欢迎下载精品学习资源3.2 1602LCD 液晶显示器LM016L液晶模块采纳 HD44780 掌握器 .HD44780 具有简洁而功能较强地指令集,可以实现字符移动、闪耀等功能.LM016L与单片机 MCU ( Microcontr
17、ollerUnit )通讯可采纳 8 位或者 4 位并行传输两种方式 .HD44780 掌握器由两个8 位寄存器、指令寄存器(IR )和数据寄 存 器 ( DR ) 、 忙标志 ( BF ) 、 显 示 数 据 RAM ( DDRAM ) 、 字 符发 生 器 ROM( CGROM )、字符发生器RAM ( CGRAM )、地址计数器( AC ) .IR 用于寄存指令码, 只能写入不能读出; DR 用于寄存数据,数据由内部操作自动写入DDRAM和 CGRAM , 或者暂存从 DDRAM和 CGRAM读出地数据 .BF 为 1 时,液晶模块处于内部处理模式,不响 应 外 部 操 作 指 令 和
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