单片机课程设计_可编程作息时间控制器设计

单片机系统

课程设计

成绩评定表

设计课题：可编程作息时间控制器设计

学院名称：电气工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计地点：

设计时间：

指导教师意见：

成绩:

签名：年月日

单片机系统

课程设计

课程设计名称：可编程作息时间控制器设计专业班级：

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

学生姓名专业班级学号

题目

课题性质工程设计课题来源选题指导教师

主要内容（参数）

可编程作息时间控制器系统包括：单片机、LCD显示系统、按键输入系统、蜂鸣器组成。利用单片机内部的定时器，采用软件编程实现时钟计时，根据设定时间完成播报，可按照设定的时间进行相应的控制，能够随意设定播报时间。

任务要求（进度）

第1-2天：熟悉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：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。

第5-6天：软件设计，编写程序。

第7-8天：实验室调试。

第9-10天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。

主要参考资料[1] 张迎新．单片微型计算机原理、应用及接口技术（第2版）[M]．北京：

国防工业出版社，2004

[2]伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书

[3] 阎石．数字电路技术基础（第五版）．北京：高等教育出版社，2006

审查意见

系（教研室）主任签字：年月日

1、引言 (1)

1.1研究背景和用途 (4)

1.2设计思想及基本功能 (4)

1.3研究内容及采方法 (4)

（1）主要研究内容 (4)

（2）主要采用方法 (5)

2、总体设计方案 (5)

2.1 方案选取 (5)

2.2系统框图 (5)

2.3系统工作原理 (6)

3、硬件电路及芯片介绍 (6)

3.1 AT89C51单片机 (6)

3.2 1602LCD液晶显示器 (9)

3.3其他重要元件 (10)

（1) 独立式键盘的接口电路： (10)

（2）蜂鸣器： (11)

3.4硬件电路设计图 (12)

4、系统软件设计 (12)

4.1主程序软件设计 (12)

4.2键盘扫描程序设计 (13)

4.3时钟调节程序设计 (14)

4.4闹钟时间调节程序设计 (15)

4.5闹钟时间判断子程序设计 (16)

5、总结 (17)

参考文献 (18)

附录： (19)

1、引言

1.1研究背景和用途

20世纪末，电子技术得到了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对于人来说总是那么珍贵，工作的忙碌性和繁杂让人容易忘记当前时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成更大的麻烦。对于学校来说作息时间尤为重要。如今，在电子计算机基础上发展而来的可编程作息时间控制器，它可以利用电子计算机的内部时间，通过程序判断处理，完成对作息时间的精确控制，并且由于是程序控制，所以可通过改变程序而进而灵活改变作息时间，同时可以实时显示时间，并实现打铃功能。可编程时间控制器可实现对时间控制的智能化，摆脱由人控制时间的长短不同的不便，并且可以在必要时人工切入控制，完美的满足作息时间控制。

1.2设计思想及基本功能

该系统能够实现以往的人工控制时间具有的功能，即到达所规定的时间后打铃的功能，再次功能的前提下，还具有以往方式不具备的时间显示功能。在选取设计方案和采取元器件方面，该系统本着简单实用经济的思想，尽量简化电路，以最经济的方式达到设计要求。

可编程作息时间控制器具备以下功能：

（1）可以通过键盘进行时间设定

（2）具有屏幕显示的功能

（3）到达所设定的时间，能够进行上下课打铃。

1.3研究内容及采方法

（1）主要研究内容

用C语言编写作息时间控制程序，按照给定的时间模拟控制，上下课打铃、灯光控制（屏幕显示），并且具备日期和时钟显示。给定的时间可修改，可模拟手动控制，用扬声器模拟打铃。

（2）主要采用方法

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，然后在需要的时候调用它，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；而后设计灯光控制（屏幕显示），采用比较跳转的方式即可，当到达设定的时间区域时通过比较来判断是亮灯还是灭灯；随后是上下课打铃的模拟，需要调用DOS 显示功能，将设定好的时间在屏幕上显示出来，然后调用PC机内部时钟，判断时钟与给定时间是否相同，进而判断是否响铃，若响铃则调用设定好的响铃程序，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，获取键值的方法来进入，先确定应该修改哪个响铃，再将新的响铃时间数据存入要修改时钟的缓冲区，并将其覆盖来实现；模拟手动控制、用扬声器模拟打铃，同样采用调用键盘I/O中断功能号，获取键值的方法，判断是否与设定的手动按键相同，若相同则进入手动控制，进入后调用响铃程序，而后自动退出响铃，开始其他响应功能。

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的定时器计数器，采用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单，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的场所；二是采用时钟芯，它的功能强大，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，软件编程简单。通常用在对时钟要求较高的场所。综合两者特点，此次设计精度不高，而且根据设计思想的经济性，采用第一种方案。

2.2系统框图