自动打铃电路课程毕业设计

自动打铃电路设计

摘要

打铃器可以为上下课的学生和老师们提供时间提醒，有利于师生对上课和学习的合理安排。同事也可以作为一个提醒学生作息时间的时间表，让老师和学生都有一个规律科学的时间安排。因此，打铃系统的核心部分也是时钟部分，为系统提供时间基准。

本设计主要是针对适用于校园打铃系统要求的，其介绍了一种基于单片机的自动打铃系统的设计方法，系统以STC89C52单片机为控制器，以DS1302时钟芯片为系统提供时间，并在1602液晶显示器上显示，通过按键可以设定定时打铃时间和打铃间隔。系统软件设计采用C语言来完成，C语言语法简洁，使用方便，用于完成软件设计非常方便。

关键字：打铃器，STC89C52单片机，DS1302，LCD1602

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题描述 (1)

1.2 设计任务与要求 (1)

1.3 基本工作原理及框图 (1)

2 总体电路设计及分析 (2)

2.1 总体电路设计 (2)

2.2 工作原理 (2)

3单元电路设计 (3)

3.1 STC89C52最小系统 (3)

3.2晶振电路 (5)

3.3复位电路 (5)

3.4时钟集成模块 (6)

3.6按键控制电路 (10)

3.7响铃电路 (10)

3.8程序流程图 (11)

4 软件设计 (11)

5 系统测试 (26)

总结 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

1绪论

1.1课题描述

此次设计利用单片机的中断系统，每次中断都从计时芯片中读取时间，与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。由显示部分、计时时钟、蜂鸣器驱动模块和按钮控制模块四部分组成，三个轻触按键用于校正时间。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。

1.2 设计任务与要求

设计自动打铃电路：

1.按照设计要求，画出系统框图和系统硬件电路图。

2. 有基本计时和显示功能(用12小时制显示)。包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号指示。

3. 能设置当前时间，且具有校时功能，能实现基本打铃功能，铃声可用小喇叭播放。

4. 编写软件程序。

1.3 基本工作原理及框图

自动打铃的设计电路框图如图1所示。

图1 自动打铃电路框图

2 总体电路设计及分析

2.1 总体电路设计

教学用电子打铃器主要由AT89S52片机、键盘扫描模块、时钟和复位模块、打铃器模块、八段数码管显示模块等组成。运用汇编语言来控制单片机80C52实现、动态数码显示等功能。且本设计中的80C52片机是整个工作过程的核心，是整个设计灵魂，它控制了脉冲时序的产生，显示信号的发送控制显示LED的选择[1]。

所用到的芯片元器件：80C52片机，3个按键，1个蜂鸣器，4个八段LED数码管。

80C52一种带4K字节存储器（的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

2.2 工作原理

工作原理是在主函数里实时扫描按键函数，当键盘有键按下时，停止中断读取时钟芯片的值，判断键值，把改变后的时间从新写入时钟芯片。如果读取的时间与预设的时间一致时，单片机的P3.7口将执行相应的动作[2]。电路设计仿真图如图2所示。

图2电路设计仿真图

3单元电路设计

3.1 STC89C52最小系统

STC89C52是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-52令集和输出管脚相兼容的单片机[3]。STC89C52主要功能如表1所示。

表 1 STC89C52主要功能

主要功能特性

STC89C52 PDIP封装如图3所示。

T0/P3.4

T1/P3.5

WR/P3.6

RD/P3.7

图3 STC89C52 PDIP封装图

1.主电源引脚（2根）

●VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源。

●GND(Pin20)：接地线。

2.外接晶振引脚（2根）。

●XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端。

●XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。

3.控制引脚（4根）

●RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

●ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号。

●PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。

●EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，

如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

4.可编程输入/输出引脚（32根）

●STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个

口有8位（8根引脚），共32根。

●P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7。

●P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7。

●P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7。

●P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。

最小系统是指能进行正常工作的最简单电路。它包含五个电路部分：电源电路、时钟电路、复位电路、片内外程序存储器选择电路、输入/输出接口电路。其中电源电路、时钟电路、复位电路是保证单片机系统能够正常工作的最基本的三部分电路，缺一不可[4]。STC89C52最小应用系统电路如图4所示。

图4 STC89C52最小应用系统电路