单片机作息时间控制

成绩

课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称单片机作息时间控制器

专业自动化

班级

学号

姓名

指导老师

2015年6月29日

电气信息学院

课程设计任务书

课题名称单片机作息时间控制器

姓名专业自动化班级1202学号

指导老师

课程设计时间2015年6月29日-2015年7月10日

一、任务及要求

本课题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，用于学校教学楼的时间控制，实现时间基准定时，并配合“启动”、“复位”等按键的操作，并按作息时间显示的内容要求有有以下功能：

（1）按作息时间接通/断开电铃；

（2）课间接通/断开播放音乐设备；

（3）时间的设置与值显示（显示的内容要求有时、分、秒各两位）

设计要求：

（1）确定系统设计方案；

（2）进行系统的硬件设计；

（3）完成必要的参数计算与元器件选择；

（4）完成应用程序设计；

（5) 应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排

第一周：

周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。

周二～周三：完成硬件设计和电路连接

周四～周日：完成软件设计

第二周：

周一～周三：程序调试

周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。

三、参考资料

[1]王迎旭等.单片机原理及及应用[M]. 2版.机械工业出版社，2012

[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.清华大学出版社，2010.

[3]戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例[M].清华大学出版社，2010

第1章总体方案设计 (4)

1.1 设计要求 (4)

1.2优点及意义 (4)

1.3 系统硬件电路设计 (4)

1.4初步设计思路 (5)

第2章硬件电路设计 (6)

2.1时钟电路设计 (6)

2.2 复位电路设计 (6)

2.3 键盘电路设计 (6)

2.4 显示电路设计 (7)

2.5继电器电路 (8)

2.6 I/O接口的分配 (8)

第3章应用软件设计 (9)

3.1 主程序设计 (9)

3.2 子程序设计 (9)

3.2.1 显示子程序 (9)

3.2.2 响铃子程序 (11)

3.2.3键盘扫描子程序 (12)

第4章系统调试与性能分析 (13)

第5章总结 (15)

参考文献 (16)

附录 (17)

附录A硬件电路原理图 (17)

附录B 程序清单 (18)

第1章 总体方案设计

1.1 设计要求

本课题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，用于学校教学楼的时间控制，实现时间基准定时，并配合“启动”、“复位”等按键的操作，并按作息时间显示的内容要求有有以下功能：

（1）按作息时间接通/断开电铃； （2）课间接通/断开播放音乐设备；

（3）时间的设置与值显示（显示的内容要求有时、分、秒各两位）

1.2优点及意义

本课题要求设计一个具有定时和计数功能的智能化作息时间控制器，用于学校教学楼的时间控制，实现时间基准定时。数码管显示电路采用LED 动态控制方式，显示时分秒。按键电路控制定时计时。闹铃指示电路控制铃声。

1.3 系统硬件电路设计

本方案采用一种是用以STC89C52为核心,外加8位数码管，蜂鸣器，继电器和按键完成系统的设计要求。

系统硬件设计框图。根据设计要求，确定系统的设计方案，图1-1为系统总体设计计框图。硬件电路由6个部分组成，即单片机时钟电路、复位电路、键盘输入电路、LED 数码管显示电路、蜂鸣器电路、继电器电路。

图1-1系统设计框图

STC90C52

复位电路

时间电路 键盘输入电路

继电器电路

蜂鸣器电路

LED 显示电路

1.4初步设计思路

（1）定义一组数表，存字形码

（2）定义4个数据缓冲区，对应4个数码管，将要显示的字符的偏移量存入。通过查表指令从P1口输出。

（3）LED数码管通过驱动电路，显示相应的状态。位选由P2口高四位产生，

（4）通过P3口接通继电器和蜂鸣器。

（5）系统设置3个按键，分别是选择键、时间加键、时间减键。

第2章硬件电路设计

2.1时钟电路设计

单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个引脚间，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，如图2-1所示。

图2-1时钟电路

电路中器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路参数。电路中，电容器C1和C2对振荡频率有微调作用，同时帮助晶振起振，通常取值范围在22±0.1PF，一般晶振为12MHZ，电容取22PF。石英晶体选择12MHZ。

2.2 复位电路设计

表2-2复位电路设计

单片机系统的复位电路在可以采用的是按钮式上电复位电路形式，其中电阻R采用10KΩ的阻值，电容采22μF的电容值。

2.3 键盘电路设计

为了减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，独立是键盘。由于只要使用3

个按键，按键分别接p2.7 p2.6 p2.5。J6跳线帽短接,是按键按下是接通到地。

图2-3按键电路设计

2.4 显示电路设计

根据显示器显示接口的驱动方式采用动态显示。显示器的选择位接P2口高四位P2.0-P2.3。用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器,实现4位共阳极LED 的动态显示。每次显示完4位，就判断时间是否超出，若超出则修改。

图2-4显示电路设计