基于atc的电铃系统

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1、淮南师范学院电气信息工程学院2013届自动化专业课程设计报告基于AT89C51的电铃系统1电子闹铃的任务和设计要求1.1电子闹铃的设计任务设计一电子闹铃，该闹铃可设定起始走时时间和闹铃时间。1.2电子闹铃的设计要求就电子闹铃而言，一般应具有以下基本功能要求：（1）能随意设定走时起始时间。对电子闹铃而言，最基本的功能是具有对时功能，即能随意设定走时起始时间。（2）能设定闹铃时间。电子时钟一般都具有闹铃功能，预设一个时间，一旦走时到该时间，电子闹铃能以声或光的形式打铃提示。（3）能指示秒节奏，即秒指示。（4）12小时

2、24小时两种形式可选择，以适应不同的需要。（5）采用交流供电电源。

3、电子闹铃一般采用数码管等显示介质，所以必须采用以交流供电为主，以直流电源为后备辅助电源，并能自动切换。（6）具有走时误差修正能力。1.3电子闹铃设计的研究基础利用单片机的智能型，可方便地实现具有智能的电铃设计。由于微处理器均具有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时器

4、计数器可实现电铃的功能。虽然系统时钟的误差较大，电子钟的累积误差也可能较大，但可以通过误差修正软件加以修正。2电子闹铃系统设计方案的确定2.1电子闹铃系统方案的提出电子闹铃既可以通过纯硬件设计实现，也可以通过软硬件结合的形式实现，根据电子闹铃的核心部件—秒信号的产生原理，通常有三种形式。2.2电子闹铃系统方案

5、的比较（1）采用石英钟专用芯片的实现形式采用石英钟专用计时芯片实现的闹铃具有实现简单、计时精度高的特点。石英计时芯片比较多，常见的型号有STP5512F、SM5546A和D60400等。（2）采用NE555石基电路的实现形式淮南师范学院电气信息工程学院2013届自动化专业课程设计报告采用NE555石基电路或其他振荡电路产生秒脉冲信号，作为秒加法器电路的时钟信号或微处理器的外部中断输入信号，可构成电子闹铃。由555构成的秒脉冲发生器电路如图1所示。输出的脉冲信号V的频率f=1.443

6、（R1+2R2）C,可通过调节这3个参数，使输出V的频率为精确的1Hz图1基于555的秒脉冲发生、

7、（1）采用基于单片机的实现形式利用单片机的智能性，方便地实现具有智能的电子闹铃的设计。由于微处器具有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时器

8、计数器可实现电子闹铃功能。虽然误差较大，但可以通过误差修正软件加以修正。2.3电子闹铃系统设计方案的确定2.3.1微处理器采用ATMEL的AT89C51微处理器，是因为：（1）AT89C51为51内核，仿真调试软硬件资源丰富；（2）性价比较高，货源充足；（3）AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压；（4）为1000次以上擦

9、写周期，方便程序调试；（5）高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失

10、存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容；（6）工作电压范围宽，便于交直流供电。2.3.2显示电路就时钟而言，通常采用液晶显示或数码管显示。对于一般的段式液晶屏，需要专门的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块，一半多采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。而且，89C51本身没有专门的液晶驱动接口，因此，本系统采用数码管显示方式。数码管是一种主动显示器件，亮度高、价格便淮南师范学院电气信息工程学院2013届自动化专业课程设计报告宜，而且市场上也有专门的时钟显示组合数码管。2.3.

11、3按键电路考虑到对时和设定闹铃时间这两种操作的使用频率并不是很高，为了节省成本和精简系统，采用独立式按键。如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，因此，此方案适用于按键较少的情况。如果选择此方案，由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单。键盘采用4个独立按键配以4个上拉电阻实现对时钟和闹钟的设定及修改，用于对当前设定位进行加1操作，根据12

12、24小时工作模式和正在编辑的当前位的含义（时十位、时个位、分十位、分个位）自动进行数据的上限和下限的判断。3电子闹铃系统方案设计3.1电子闹铃的硬件系统设计电

13、子闹铃至少包括秒时间显示电路、按键电路、供电电路、闹铃指示电路等几部分。3.1.1电子闹铃的硬件系统框架[1]电子闹铃的系统框架如图2所示。在系统中，除了按键电路以外，还设计了“是否设定闹铃”、“12

14、24小时制选择”等按钮电路。图2电子闹铃的系统框图3.1.2电子闹铃的主机电路设计电子闹铃的主电路指的是图2中除了电源的部分，主要涉及到微处理器电路淮南师范学院电气信息工程学院2013届自动化专业课程设计报告和按键按钮电路。主机的设计具体地说有：（1）系统时钟电路设计；（2）系统复