基于單片機(jī)的學(xué)校作息時(shí)間打鈴控制系統(tǒng)(已修改)
2025-06-18 22:39 本頁(yè)面
【正文】 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄1 前言 12 總體方案設(shè)計(jì) 2 方案比較 2 方案論證 4 方案選擇 53 硬件部分設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)小系統(tǒng) 6 時(shí)鐘電路DS1302 7 按鍵電路 10 顯示電路 10 電鈴驅(qū)動(dòng)電路 11 +5V電源 114 軟件部分設(shè)計(jì) 135 系統(tǒng)安裝與調(diào)試 176 系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 18 系統(tǒng)功能 18 指標(biāo)參數(shù) 187 結(jié)論 198 總結(jié)與體會(huì) 20 20 設(shè)計(jì)的收獲體會(huì) 209 致謝 2110 參考文獻(xiàn) 22附錄1：作息時(shí)間控制器原理圖 23附錄2：作息時(shí)間控制器PCB圖 24附錄3：作息時(shí)間控制器仿真圖 25附錄4：作息時(shí)間控制器元器件清單 26附錄5: 作息時(shí)間控制器使用說(shuō)明書(shū) 271 前言隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化測(cè)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)控制技術(shù)和智能化測(cè)控系統(tǒng)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的地位日漸突出。單片機(jī)控制技術(shù)已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，以及人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展和推進(jìn)，我國(guó)在重工業(yè)方面已迅速發(fā)展完善，測(cè)試儀表行業(yè)的發(fā)展適應(yīng)和推進(jìn)了智能化測(cè)控領(lǐng)域，主要應(yīng)用于化工、食品、印刷、空調(diào)、制冷以及烘箱等領(lǐng)域。單片機(jī)技術(shù)也以其鮮明的特點(diǎn)在電氣市場(chǎng)上占有一席之地。在電子世界領(lǐng)域，從20世紀(jì)中的無(wú)線電時(shí)代也進(jìn)入到21世紀(jì)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的智能化現(xiàn)代電子系統(tǒng)時(shí)代?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本核心是嵌入式系統(tǒng)，而單片機(jī)是最典型、最廣泛、最普及的嵌入式系統(tǒng)。隨著科技的飛速發(fā)展,人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄,計(jì)時(shí)裝置經(jīng)歷了從觀日到擺鐘到最后的電子鐘的巨大發(fā)展。美國(guó)DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電能的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302，它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。本設(shè)計(jì)即是基于單片機(jī)和DS1302的作息時(shí)間控制器，除具備基本的固定作息時(shí)間打鈴的功能外，該控制器還具備萬(wàn)年歷的所有功能，可以同時(shí)顯示年月日時(shí)分秒，并能實(shí)現(xiàn)公歷到農(nóng)歷的轉(zhuǎn)換，具備時(shí)間校準(zhǔn)等功能。 由于控制器采用價(jià)格低廉、功耗小的51系列單片機(jī)，加之硬件電路所具備的特點(diǎn)，本控制器具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。2 總體方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的整體思路是：由單片機(jī)讀取DS1302產(chǎn)生的精確時(shí)間，調(diào)用顯示程序?qū)⒆x取的時(shí)間信息（年月日時(shí)分秒）送至多位七段數(shù)碼管顯示。同時(shí)將取得的時(shí)間與固定作息時(shí)間比較，若取得的時(shí)間與固定作息時(shí)間中的某個(gè)值相等，觸發(fā)單片機(jī)2的外部中斷0，由單片機(jī)2產(chǎn)生電鈴觸發(fā)信號(hào)，延時(shí)5秒，實(shí)現(xiàn)固定作息時(shí)間打鈴。同時(shí)調(diào)用農(nóng)歷更新程序，將公歷日期轉(zhuǎn)換為農(nóng)歷日期，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)年歷的所有功能。因此本設(shè)計(jì)的基本組成包括時(shí)鐘電路、單片機(jī)小系統(tǒng)、顯示電路、按鍵和電鈴驅(qū)動(dòng)電路。 方案比較方案1:該方案由單片機(jī)小系統(tǒng)、按鍵電路、顯示電路和電鈴驅(qū)動(dòng)電路組成。該方案直接由單片機(jī)提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年月日時(shí)分秒的計(jì)數(shù)，然后由顯示電路顯示日期和時(shí)間信息。在進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)，將時(shí)間與固定作息時(shí)間比較，若時(shí)間當(dāng)前值與設(shè)定值相等，則由單片機(jī)產(chǎn)生電鈴觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)固定作息時(shí)間打鈴的功能。由于電路簡(jiǎn)單，除必須具備的按鍵和顯示電路外，無(wú)須設(shè)計(jì)其他外圍電路，因此可以在很大程度上降低電路成本。 方案1組成框圖方案2：該方案由按鍵電路、時(shí)鐘電路（DS12887）、單片機(jī)小系統(tǒng)、顯示電路和電鈴驅(qū)動(dòng)電路組成。該方案由時(shí)鐘電路（DS12887）提供精確的時(shí)間以及日期信息，單片機(jī)上電運(yùn)行以后，由單片機(jī)從DS12887讀取精確的時(shí)間和日期，送至顯示電路顯示。同時(shí)將取得的時(shí)間與固定作息時(shí)間比較，若取得的時(shí)間與設(shè)定值相等，則由單片機(jī)產(chǎn)生電路驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)5秒，實(shí)現(xiàn)固定作息時(shí)間打鈴的功能。顯示電路主要由多位七段數(shù)碼管組成，其控制端受單片機(jī)P2口控制，可以實(shí)現(xiàn)8位掃描。該方案較方案1，在時(shí)間的精確程度上有所改進(jìn)。 方案2組成框圖方案3：該方案由按鍵電路、時(shí)鐘電路（DS1302）、單片機(jī)小系統(tǒng)顯示電路、單片機(jī)小系統(tǒng)2和電鈴驅(qū)動(dòng)電路組成。 方案3組成框圖該方案由時(shí)鐘電路（DS1302）提供精確的時(shí)間和日期信息，單片機(jī)上電運(yùn)行以后，由單片機(jī)從DS1302讀取精確的時(shí)間和日期，送至顯示電路顯示。同時(shí)將取得的時(shí)間與固定作息時(shí)間比較，若取得的時(shí)間和設(shè)定值相等，，單片機(jī)2的外部中斷0有效，由單片機(jī)2產(chǎn)生電鈴驅(qū)動(dòng)信號(hào)，延時(shí)5秒以后清除電鈴驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)固定作息時(shí)間打鈴的功能。顯示電路與前述方案一致，采用七段數(shù)碼管，其數(shù)據(jù)信息由單片機(jī)1的串口送至74HC164移位寄存器，其控制端受單片機(jī)P2口控制。與
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