苏州科技学院单片机课程设计可编程作息时间控制器程序设计.doc

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1、苏州科技学院天平学院单片机课程设计报告作息时间控制器设计姓名：王亚明学号：0930117114专业班级：电气0921指导老师：徐树梅2012年6月2日-15-目录1概述31.1课程设计的目的和意义31.2单片机课程设计的要求31.3作息时间控制器的设计要求32系统总体方案及硬件设计32.1系统总体设计32.2系统各个部分的电路设计43软件的设计63.1概述63.2主模块的设计63.3显示模块设计73.4时间设定模块设计73.5声光显示功能的实现84Proteus软件仿真84.1仿真结果84.2性能及误差分析95课程设计体

2、会10参考文献10附1程序源代码10附2原理图15-15-第一部分概述1.1课程设计的目的和意义：综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真、由硬件实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下良好基础。1.2单片机课程设计的要求：1、进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤；2、掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法；3、掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用。4、掌握撰写课程设计报告的方法。1.3作息时间控

3、制器的设计要求：1、设计制作一个单片机数字钟及控制电路。2、使用LED显示器来显示现在的时间。显示格式为“时-分-秒”，由LED闪动作为秒计数表示。3、可以设定作息时间，并进行到时提示。4、能够根据预先设定好的作息时间表自动启停控制电路，完成对外部设备的实时控制。5、可以设置现在的时间及显示定时设置时间。第二部分系统总体方案及硬件设计2.1系统总体设计：1、方案设计：用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,2、单片机的选型：AT89C52是低功耗

4、、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外,AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。基于以上优点，本设计采用AT89C52单片机。3、总体电路的设计：-15-时间作息控制的主体电路应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。按键功能说明：K1设置时间；K2加一；K3，减一；K4；声光控制开关。时间作息控制的系统框图1如下所

5、示：AT89C52复位、时钟等电路按钮电路LED显示电路声光指示电路电源供电电路图12.2系统各个部分的电路设计：1、系统复位电路的设计：单片机系统一般应有手动或上电复位电路。复位电路的实现通常有两种方式：１）RC复位电路；２）专用µＰ监控电路。前者实现简单，成本低，但复位可靠性相对较低；后者成本较高，但复位可靠性高，尤其是高可靠重复复位。对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合，大多采用这种方式。复位电路主要用来在单片机的程序进入死循环后，能使单片机重新从头执行程序而不会无休止的执行程序。本设计采用了上电按钮电平复位

6、电路，如图2图22、系统时钟电路设计：对于时间要求不是很高的系统，只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。但由于实际工作过程中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，在实际应用中一定要注意正确选择参数（30±10PF），并保证对称性（尽可能匹配），这两个电容元件对闹钟的走时误差有很大关系，并且选用正规的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数要尽可能低。另外，瓷片电容的实际焊接距离不应该离单片机太远否则误差较大。具体的时钟电路如图三所示：-15-图33、声光指示电路设计：声光指示可以有声或光两种形式。

7、本系统采用声音和光混合指示。关键元件是蜂鸣器和发光二极管。闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态，如果计时系统和定时系统的输出状态相同，则发出一个脉冲信号，再和一个高频信号混合，送到放大电路驱动扬声器发声，从而实现定时闹响的功能。其电路设计参见系统原理图。4、显示电路的设计：本设计采用了4位数码管显示电路。在4位LED显示时,为了简化电路,降低成本,采用动态显示的方式，4个LED显示器共用一个8位的I/O,4位LED数码管的位选线分别由相应的P2.2～P2.5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的

8、I/O口控制,即P0口。由于采用了四位数码管，所以数码管显示“时”、“分”；秒的显示选用了一个发光二极管，两灭周期为两秒，即点亮和熄灭时间均为一秒。到达定时时间时，由计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发蜂鸣器实现闹铃。校时电路是用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。具体的电路设计如图4示：图45