【正文】 課程設(shè)計—定時打鈴器的設(shè)計 課程名稱： 專業(yè)課程設(shè)計 學(xué)院名稱： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 專業(yè): 電子信息工程 班級： 1482052 學(xué)號： 148205216 姓名： 彭少錕 同組人： 劉晶晶 指導(dǎo)教師： 評分： 20 17 年 6 月 19 日摘 要現(xiàn)代社會定時打鈴器已廣泛用于各種私人和公眾場合,成為我們生活、工作和學(xué)習(xí)中不可缺少的好幫手，因此研究實用性更強(qiáng)的電子鬧鐘具有十分重要的意義。本設(shè)計是基于單片機(jī)的電子鐘設(shè)計，不僅具有時分秒的顯示功能，還具有定時打鈴和倒計時的功能，實用性非常強(qiáng)。電子鐘的計時部分采用AT89S52單片機(jī)內(nèi)部定時器實現(xiàn)，而顯示功能是采用液晶模塊LCD1602來實現(xiàn)，該定時打鈴器可以讓使用者通過按鍵來輕松選擇的功能菜單和調(diào)節(jié)時間，具有非常良好地人機(jī)界面。關(guān)鍵詞：定時打鈴器；倒計時；AT89S52；液晶LCD1602；按鍵目 錄1 設(shè)計要求 12 方案論證 1 計時方案的選擇 1 顯示方案的選擇 1 按鍵功能方案設(shè)計 1 指示燈和響鈴方案設(shè)計 23 系統(tǒng)組成 24 硬件設(shè)計 2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計 2 顯示電路設(shè)計 4 蜂鳴器電路設(shè)計 4 按鍵電路設(shè)計 55 軟件設(shè)計 5 走時部分 5 定時打鈴檢測部分 6 鍵盤掃描部分 6 液晶部分 7 流程圖 76 仿真設(shè)計 117 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果 11 軟件調(diào)試 11 硬件調(diào)試 13 調(diào)試結(jié)果 138 總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14附 錄 15291 設(shè)計要求：**時**分**秒。，定時點至少有兩個，實現(xiàn)掉電保護(hù)功能。，打鈴一分鐘，自動關(guān)閉打鈴繼續(xù)計時。2 方案論證 計時方案的選擇采用專門的時鐘芯片，例如美國DALLAS公司推出的DS1302實時時鐘芯片，采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)，優(yōu)點是高性能、低功耗，可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，但DS1302存在時鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時鐘混亂等缺點，并且會增加電路硬件復(fù)雜性。采用AT89S52單片機(jī)內(nèi)部定時器，51系列單片機(jī)內(nèi)部有兩個16位定時器/計數(shù)器，簡稱定時器0和定時器1，簡稱T0和T1，設(shè)置T0工作在模式0狀態(tài)下，每隔50ms中斷一下，中斷20次正好是1秒。用此方法的優(yōu)點是可節(jié)少硬件設(shè)計，計時精度高，缺點是軟件編程略顯復(fù)雜?？偨Y(jié)：綜合兩種方案的優(yōu)缺點，以及此次課設(shè)的要求，選擇第二種方案是用單片機(jī)內(nèi)部定時器。因為使用該方案不但可以節(jié)省硬件成本，還可以更鍛煉自己使用單片機(jī)內(nèi)部定時器和C語言編程的能力。 顯示方案的選擇使用LED數(shù)碼管，由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。它能夠在低電壓、小電流的條件下驅(qū)動發(fā)光，發(fā)光響應(yīng)時間極短，單色性好，亮度高，但是數(shù)碼管顯示內(nèi)容單一，引腳與單片機(jī)I/0連接復(fù)雜。使用液晶LCD1602，液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，LCD1602是字符型液晶顯示模塊，它是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，并且顯示質(zhì)量高，功耗小。缺點是較數(shù)碼管成本高。總結(jié)：數(shù)碼管顯示內(nèi)容單一，液晶則比較豐富，并且數(shù)碼管消耗電力會比液晶更高，若選擇數(shù)碼管硬件布線會較復(fù)雜，影響美觀性，而選擇液晶也不會超過經(jīng)費(fèi)支持。綜合兩種方案的優(yōu)缺點，選擇方案二液晶顯示。 按鍵功能方案設(shè)計根據(jù)題目設(shè)計要求，定義6個12*12mm的按鍵來選擇系統(tǒng)功能菜單和調(diào)節(jié)時間，分別為KKKKKK6。： K1選擇調(diào)節(jié)時間菜單鍵及時增加鍵K4選擇倒計時菜單鍵K2選擇調(diào)節(jié)鬧鈴1菜單鍵及分增加鍵K5關(guān)閉鬧鈴響聲鍵K3選擇調(diào)節(jié)鬧鈴2菜單鍵及秒增加鍵K6確認(rèn)鍵 按鍵功能表 指示燈和響鈴方案設(shè)計指示燈：綜合設(shè)計要求和自我考慮，需要的指示燈個數(shù)為4個，分別為電源指示，程序運(yùn)行指示和兩個鬧鈴指示。為了加以區(qū)分可使用不同顏色的LED。響鈴選擇：采用經(jīng)濟(jì)適用的蜂鳴器，它是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、報警器、電子玩具、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件，而且驅(qū)動電路簡單，由單片機(jī)一個I/O口外接一個三極管即可。3 系統(tǒng)組成經(jīng)過以上的計時方案選擇和顯示方案選擇，確定本設(shè)計的電子鬧鐘的計時方案為單片機(jī)內(nèi)部定時，顯示方案為液晶LCD1602。鬧鈴的響鈴來源選擇經(jīng)濟(jì)適用的蜂鳴器，并用按鍵來選擇功能菜單和調(diào)節(jié)時間，用4個不同顏色的發(fā)光二極管作為兩個鬧鈴指示燈，程序運(yùn)行指示燈和電源指示燈。：LCD1602指示燈蜂鳴器AT89S52最小系統(tǒng)鍵盤 系統(tǒng)框圖4 硬件設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵的就是時鐘電路和復(fù)位電路的設(shè)計。時鐘電路在這里使用單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路，管腳XTALXTAL2用來外接石英晶體和微調(diào)電容?！?2MHz之間選擇，電容可在6—30pF之間選擇。 時鐘電路復(fù)位電路當(dāng)振蕩電路工作，并且在RST引腳加上一個至少保持兩個機(jī)器周期的高電平時，就能完成一次復(fù)位。這里我使用按鈕復(fù)位方式，利用RC微分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位目的，該正脈沖的持續(xù)時間大于兩個機(jī)器周期。 復(fù)位電路 顯示電路設(shè)計此設(shè)計的顯示電路采用的是液晶模塊LCD1602，其為5V電壓驅(qū)動，只有并行接口。，,VSS接地，VDD接+5V電源，VEE經(jīng)10K電位器接地，用于調(diào)節(jié)背光，RS端為向液晶控制器寫數(shù)據(jù)/寫命令選擇端，RW為讀/寫選擇端，因為我們不從液晶讀取任何數(shù)據(jù)，故接地，E端為使能信號。 液晶連接電路 蜂鳴器電路設(shè)計，集電極接蜂鳴器。，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器工作，引腳電平為1時，三極管截止，蜂鳴器不工作。因為單片機(jī)口輸出低電平時的驅(qū)動能力比高電平強(qiáng)的多，故三極管采用基極低電平導(dǎo)通PNP型的三極管。 蜂鳴器驅(qū)動電路 按鍵電路設(shè)計此次按鍵電路設(shè)計可直接將按鍵一端接到單片機(jī)的I/O口，另一端直接接地。通過單片機(jī)檢測低電平判斷按鍵按下。： 按鍵電路5 軟件設(shè)計軟件設(shè)計主要包含顯示走時、鬧鈴檢測和鍵盤掃描三部分。 走時部分走時部分主要有3個變量hour、min、sec和deda做為時鐘的時、分、秒和定時標(biāo)志位，通過單片機(jī)內(nèi)部定時器定時50ms，定時標(biāo)志位deda加1，此過程在中斷服務(wù)程序中完成，當(dāng)加滿20次時，deda清零并且時鐘的秒sec加1，從而到達(dá)計時目的。代碼如下：void T0_srv(void) interrupt 1{ TH0=0x3C。 TL0=0x0B0。 deda++。}void conv(){ if(deda=20){sec++。deda=0。} if(sec==60){min++。sec=0。ok=1。} if(min==60){hour++。min=0。} if(hour==24){hour=0。}} 定時打鈴檢測部分定時打鈴檢測部分