基于单片机的作息时间控制钟系统设计

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基于单片机校园作息时间控制系统

课程设计任务书

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。

（完整版）基于51单片机的数字钟毕业论文

西安邮电学院

毕业设计（论文）

题目：基于51单片机的数字钟设计

院（系）：

专业：

班级：

学生姓名：

导师姓名：职称：

基于单片机的数字钟毕业论文

摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract………………………………………………………………………

(Ⅱ)

第1章绪论 (2)

1.1 课题背景 (2)

1.2 课题来源 (2)

1.3 本章小结 (3)

第2章 MCS-51单片机的结构 (4)

2.1 控制器 (4)

2.2 存储器的结构 (4)

2.3 并行IO口 (5)

2.4 时钟电路与时序 (5)

2.5 单片机的应用领域 (6)

2.6 本章小结 (6)

第3章电路的硬件设计 (7)

3.1 复位电路 (7)

3.2 时钟电路 (7)

3.3 按键电路 (8)

3.4 相关控制电路 (9)

3.4.1 控制打铃电路 (9)

3.4.2 时间表显示电路 (9)

3.5 数码管显示电路 (10)

3.6 电源电路设计 (10)

3.7 本章小结 (10)

第4章电路的软件设计 (11)

4.1 软件程序内容 (11)

4.2 软件流程图 (11)

4.3 定时程序设计 (12)

4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)

4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)

4.4程序说明 (13)

4.5 本章小结 (14)

第5章结论与展望 (15)

5.1 结论 (15)

5.2 单片机的发展趋势 (15)

参考文献 (17)

附录………………………………………………………………………………

基于单片机自动打铃系统设计

第一部分设计任务 (2)

1、毕业设计的主要任务 (2)

2、单片机总体设计思路 (2)

第二部分设计说明 (3)

1、单片机介绍 (3)

2、设计说明 (3)

3、软件设计 (8)

第三部分设计成果 (12)

1、开机运行图 (12)

2、自动打铃器源程序 (12)

第四部分结束语 (15)

第五部分致谢 (18)

第六部分参考文献 (19)

第一部分设计任务

1、毕业设计的主要任务

设计一个采用4位数码管显示时间秒、分、时，伴有调时校正电路，响铃控制则是通过作息时间表和定时器来实现自动打铃的单片机控制系统。

对于不同的季节，作息时间可能不同，可以制定多个作息时间表采用开关切换达到目的。

本设计采用了1个开关实现夏季和冬季作息时间的切换，完成一个自动循环。

2、单片机总体设计思路

(1)设计能正常工作的一个单片机最小硬件系统，外围电路包括设置键盘，LCD或LED的显示屏。

(2)进行软件设计，利用单片机系统时钟先设计一个高精度的内部时钟系统，最小精确时间为期1秒。

(3)在秒计数器的基础上设计一个24小时时钟，并设计若干定时功能。

(4)设计打铃执行机构，完成自动打铃功能。

第二部分设计说明

1、单片机介绍

本系统主要由主控模块，时钟模块，显示模块，键盘接口模块等4部分构成。通过内部定时产生中断，从而使驱动电铃打铃。设定51单片机工作在定时器工作方式1，每100ms产生一次中断，利用软件将基准100ms单元进行累加，当定时器产生10次中断就产生1S信号，这是秒单元加1。同理，对分单有采用动态扫描LED的显示。本系统采用四个按键，当时钟时间和设置时间一直时元和时单元计数从而产生秒、分、时的值，通过六位七段显示器进行显示。由于动态显示法需要数据所存等硬件，接口作，进行打铃，每次打铃30s较复杂，考虑显示只有六位，且系统没有其他浮躁的处理程序。

基于单片机的作息时间控制钟系统设计

LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

课

设

计

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务

书

摘

要

片

机

作

息

时

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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。

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告

测控技术与仪器

基于单片机的万年历时钟设计

1前言部分

在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统，以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。目前，市面上出现的一些时控设备或功能单一，或使用烦琐，或价格昂贵，总有一些不尽如人意的地方[1]。我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，17 世纪中叶, 由荷兰人C. Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比, 摆钟的精确度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积, 导致了怀表的出现。然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟, 每天误差只有千分之二秒, 到二次大战后精度提高到30 年才差一秒。很快, 测年的技术又推进到原子层面, 1948 年出现第一台原子钟, 1955年又发明了铯原子钟, 利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。

从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了钟表的功能太单一，无法更大程度上的满足人们的需求。发展到现在人们广泛使用的万年历。万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点，正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点，具有重要的开发价值[4]。随着科技的不断发展，家用电子产品不但种类日益丰富，而且变得更加经济实用，，功能也越来越齐全，除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外，又增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。甚至还有语音报时等独特功能。再加上造型新颖别致，附带立体动感画面，

基于单片机的校园作息时间系统控制

校园作息时间系统控制可以使用单片机来实现。具体步骤如下：

1. 设计电路：设计一个电路，通过单片机控制要显示的时间、

切换时间区间、自动切换时间、亮度等功能。

2. 编写程序：使用C、Assembly等编程语言编写单片机程序，

实现校园作息时间系统控制功能。

3. 烧录程序：将编写好的程序通过编程器烧录到单片机芯片中。

4. 测试验证：将芯片插入到实验板中，将开发板与电脑连接，

通过串口调试工具测试程序是否运行正常，验证控制功能是否正确。

5. 改进优化：对程序中出现的问题进行调试和优化，达到更好

的控制效果。

总结：基于单片机的校园作息时间系统控制可以实现自动切换

时间、显示当前时间等功能，是一种便捷、高效的控制方式。

基于单片机的作息时间控制钟的设计

第３９卷第１期・术拳
ＶｏＩＪ．３９ａｎ．１
湖
南
农
机
２２年１月０１
Ｊａ２０１ｎ．２
ＨＵＮＡＮＡＯＲＩＣＵＬＵ队ＬＴｌＭＡＣＨＩＲＹＮＥ
基于单片机的作息时间控制钟的设计
严栋梁
（常州刘国钧高等职业技术学校，江苏常州２３０）１００
随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们
追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，中其
此电路采用软硬件相结合的方法以及外同元件组成。按
照系统设计功能的要求，定系统南４个模块组成：片机、确单
摘
要：本设计以Ａ８Ｓ２单片机为核心，Ｔ９５设计了具有使用六位七段显示器来显示现在的时间。以控制播放器可
和电铃的开启和关闭的作息时间控制钟。它能在０：００ — ３５：９意设定开启和关闭时间，００：０２：９５任其设置方便、灵活。关键词：单片机；息时间；作软件设计
１所示。
施就需要从单片机技术人手，切向着数字化控制。能化控一智制方向发展。本设计所介绍的就是基于单片机控制的作息时间控制

带作息时间表的打铃系统

摘要

本设计以单片机ATMEL89S52作为各模块的控制中心,电路分为时钟电路模块,测温模块,蜂鸣器模块,按键电路模块,LED显示模块,晶振电路模块,其中实时时钟DS12887,可实现年月日星期时分秒等时间信息的采集和闹钟功能,并通过单片机的控制实现按作息时间表打铃。温度检测模块由DS18B20集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测,人机接口由四个独立按键和六个并排数码管显示。可实现题目要求的时间显示、闹钟设置、环境温度测量显示等功能。报警模块由报警蜂鸣器可实现按作息时间表打铃的功能。本设计通过单片机将各模块有机地连接在一起,完美地实现了设计目的。

关键词：实时时钟温度传感器打铃系统

Abstract

In this design, the controller kernel of all the module is based on MCU AT89S52.The circuit is composed of the following modules: clock circuit module, thermometry module, buzzer module, key-press module, LED display module, replace and crystal oscillate module. Among this, real time clock DS12887 can realize the display of year, month, day, week, hour, minute, second. Thermometry module uses DS18B20 compositive thermometric sense organ carry through the real time examimed to environmental temperature. Man-machine interface consist of four unattached keystrokes and six side by side LED displays. This meter that merges the MCU and other modules reaches the original goal. Its performance reaches the project requirement.

校园作息时间控制系统(基于单片机)

3．主程序流程图……………………………………………………………………………12
３．2按键识别……………………………..…………………ຫໍສະໝຸດ Baidu………………………..…13
3．3课表计算………………………………………………………………………………13
3．4遥控解码………………………………………………………………………………14
第三节课下课
第四节课上课
第四节课下课
小时增量
0
0
1
2
2
2
3
分钟增量
45
55
40
0
45
55
40
实际编写程序计算时，为了对齐，插入了无效的0值，当然如果schedule1[]表同样采用二维数组可避免此弊端，这也是当时编程时候总体设计考虑不周造成的，以至于要修改就要改动其很多的数据。
3．4遥控解码
具体解码过程如下：
遥控码的“0”和“1”
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。一般电视遥控器的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。
通过定时器读出相应的高低电平，先读出低电平，再读出高电平，如果中间有非正常的值则重新接收。每八个位为一个字节数据，总共四个有效数据，最后在数码管上显示。

基于单片机的校园作息时间的控制系统

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。如上下课打铃及扩音设备的开与关、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的控制。

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。

关键词：作息时间控制； AT89S52； DS12887

Abstract

The school timetable in control system is mainly used for the school, to 24 hours to switch off automatic cycle of a control. class and class as a bell and amplifying the open and shut, open and teaching the timing and dormitory campus students and the timing of the light switch in the control.

The control system is adopted at89s52 monolithic integrated circuits to switch to the amount of control and use ds12887 the chip to provide the information, there are six digital tube, can live time, the system input keyboard have to modify the real-time the clock, the system simple, reliable, cheap, to control the time accurately and system of its small size, etc.

51单片机电子时钟设计

参考
[1]谢著。电子电路设计实验测试[M]。武汉:华中科技大学出版社，1992。
[2]何立民。单片机应用系统的设计[M]。北京:北京航空航天大学出版社，1993。
[3]娄然地。单片机开发[M]。北京:人民邮电出版社，1994。傅蔡佳。单片机控制工程实践技术[M].北京:化学工业出版社，2004.3。李广材。单片机课程设计实例说明[M]。北京:北京航空航天大学出版社，2004.3。朱定华。单片机原理与接口技术实验
日历进位判断流程图如下:
这个实验用了8个数码管，刚好可以显示年、月、日。扫描显示类似于时间的扫描显示。年份是特殊的，它存储在两个寄存器中。当一位和十位都是0时，表示年数能被100整除。如果数字是千或百。
如果两位数能被4整除，年数能被400整除，就是闰年。如果十位数和一位数组成的两位数能被4整除，则年数就能被4整除，这就是闰年。
四个时钟的实现
A.电路设计
1.总设计
本设计主要利用单片机来设计电子钟。硬件部分主要分为以下几个电路模块:显示电路用8个普通阴极数码管分别显示周(年)、时、分(月)、秒(日)，并通过动态扫描显示，避免了解码器的使用，节省了I/o口，使电路更加简单。采用AT89S51系列单片机，应用简单，适用于电子钟设计。
[6]
[5]
[4]
[7]刘相韬。蒋世明。单片机原理及应用[M]。北京:电子工业出版社，2006。

定时闹钟单片机课程设计

一、课程设计概述

本次课程设计的主要目的是通过学习单片机的基本原理和应用，掌握单片机的编程技术和应用能力，完成一个定时闹钟的设计。

二、课程设计内容

1. 硬件设计

（1）电源模块：使用稳压电源芯片LM7805实现5V直流电源输出。

（2）时钟模块：使用DS1302实时时钟芯片，实现时间显示和闹钟功能。

（3）数码管模块：使用共阳数码管，通过74HC595芯片驱动。

（4）按键模块：使用矩阵按键模块，实现对时间设置和闹钟设置等操作。

2. 软件设计

（1）初始化程序：对各个模块进行初始化设置。

（2）显示程序：将当前时间和闹钟时间显示在数码管上。

（3）设置程序：通过按键输入，实现对时间和闹钟时间的设置。

（4）闹铃程序：在设定的闹钟时间到达时，触发蜂鸣器响铃。

三、课程设计步骤

1. 硬件设计

首先进行硬件电路图的绘制，并进行元器件选型。根据电路图进行焊接和调试。其中需要注意以下几点：

（1）稳压电源芯片的输入电压需要在7V以上。

（2）DS1302时钟芯片的接线需要按照电路图进行，同时需要设置时钟芯片的时间和闹钟时间。

（3）数码管模块需要进行74HC595芯片的驱动设置，同时需要设置数码管显示的位数和显示内容。

（4）矩阵按键模块需要进行按键扫描程序设计，并设置对应的操作功能。

2. 软件设计

根据硬件设计完成后，进行软件程序设计。主要包括以下几个部分：

（1）初始化程序：对各个模块进行初始化设置，如时钟芯片、数码管、矩阵按键等。

（2）显示程序：将当前时间和闹钟时间显示在数码管上。可以通过时钟芯片获取当前时间，并将其转换为数码管可以显示的格式。

作息时间

段码引脚连线为 A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 D5-3 D6-3
位码引脚连线为 DIG.1-12 DIG.2-9 DIG.3-8 DIG.4-6
按键电路设计
作息时间控制器系统在工作时应具备两项基本功能：一是随时改变定时（作息时间）时间；二是随时对当前时间进行调整。要实现这一功能，可以接入键盘输入电路。
3.2 LED动态显示子程序设计…………………………………………………
3.3时钟计时子程序设计………………………………………………………
3.4键盘判断与处理子程序设计………………………………………………
4Proteus软件仿真
4.1Proteus软件仿真步骤……………………………………………………
4.2 仿真过程中出现的问题及解决的方法……………………………………
2.2.2LED显示电路设计……………………………………………………
2.2.3按键电路设计…………………………………………………………
2.2.4蜂鸣器电路设计………………………………………………………
3 软件设计（每个程序要有流程图和功能说明）
3.1主程序设计…………………………………………………………………
图2-1 作息时间控制系统的功能模块
2)系统的功能划分：
硬件功能：按键输入控制电路、晶振、复位电路、LED显示器段码驱动电路、LED显示器位码驱动电路、4位LED显示电路、蜂鸣器电路都是有硬件功能来实现。

作息时间控制系统

（1）课程设计题目：

作息时间控制系统

（2）课程设计任务与要求：

1．作息时间能控制电铃

2．作息时间能启动和关闭电铃

单片机作息时间控制的功能如下：

●使用6位七段显示器来显示现在的时间，精确到时，分，秒。

●可以在时钟开启前设置现在的时间。

●可以在设置的时段内（分上下午和上下课）响铃。

3.规定：每节课的开始和结束都要打铃10秒，中午有午休。

（3）设计过程

机关，企业特别是学校都要求对作息时间加以控制，要按时打铃，以保证学习和工作的正常进行。一般大学大学的作息时间如下：

：

1．控制电铃通断的控制信号（可用P1.1作控制信号）。

2.系统主程序是电脑时钟程序，但要增加一段打铃的子程序，将当前时间去打铃特征时间对比，如符合条件则打铃，否则将铃关闭。

（4）系统总体方案及硬件设计

2.1系统总体方案

1)系统分析：

基于单片机系统的作息时间控制器的基本结构框图如图1-1所示。该系统主

要包含输入控制电路、晶振复位电路、LED 显示电路等外围电路组成。

图2-1 作息时间控制系统的功能模块

2) 系统的功能划分：

硬件功能：按键输入控制电路、晶振、复位电路、LED 显示器段码驱动电路、

LED 显示器位码驱动电路、4位LED 显示电路、蜂鸣器电路都是有硬件功能来实现。

软件功能：LED 动态显示、时钟计时、按键判断和处理都是有软件功能来实

现。

3) 机型器件选择：

单片机采用AT89S52型号、轻触按键、发光二极管、4位七段LED 数码管（共

阴极）、蜂鸣器。

2.2 硬件设计

基于单片机的作息时间控制器其硬件电路方框图如图2-2所示。有图可知，

作息时间控制系统

06H
星期寄存器
-
00～06 BCD码格式数
07H
月/世纪寄存器
C
00～12 BCD码格式数
08H
年寄存器
00～99 BCD码格式数
09H
分钟报警寄存器
AE
00～59 BCD码格式数
0AH
时钟报警寄存器
AE
00～23 BCD码格式数
0BH
日报警寄存器
AE
00～31 BCD码格式数
0CH
星期报警寄存器
通过以上比较，最终我们选择第〔4〕种方案来实施。
1.3
第
2
2.1.1
单片机是本设计的核心器件，因此单片机的选择决定了该设计的稳固和性能，目前单片机市场种类繁多，有几千种不同型号，单片机的选择应遵循在能满足性能条件下尽可能的选择功耗小资源少价格低，而且货源充足的。现在主流单片机种类有以下几类：
PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序储备器的芯片。
2.1.2
单片机运行需要满足几个条件，第一必需提供电源，还时钟振荡源，还有复位。由于十二个时钟周期构成一个机器周期，在那个地点为方便运算我们选取晶振频率为12MHZ的晶振，因为晶振产生的信号比较弱，电容选取范畴只能是小于30PF，在那个地点我们选取C1、C2为22PF。当单片机的复位端连续为两个机器周期高电平常产生复位，因此复位电路的参数需要依照晶振来决定，单片机操纵系统一样都要求达到上电复位，因此这就对电容和电阻的选择有一定的要求，这能够通过运算来得出元件参数，但单片机最小系统的参数有一个体会值，在那个地点我们选用取R2 100Ω、R1 10K，C3取10UF。由于单片机的P0口结构的专门性，需加上拉电阻，那个地点我们选取阻值为10K的电阻，而耐压值的选择我们那么只须选择大于7.5V就行了。

自动打铃器设计

一、设计题目.................................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计要求 (3)

三、设计作用与目的........................................................................................................ 错误!未定义书签。

四、自动打铃器设计方案 (3)

4.1 自动打铃器总体设计......................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2工作原理.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.2.1 STC89C52RC单片机的简介 (4)

4.2.2 引脚及其功能 (6)

五、自动打铃器硬件设计 (4)

5.1时钟电路 (8)

5.2 复位电路 (8)

5.3单片机最小系统 (8)

5.4键盘与开关电路 (9)

5.5输出电路 (10)

六、电子打铃器软件设计 (12)