【正文】 石家 莊鐵道學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) The System Design of Work and Rest Time 作息時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 電04022 班 專(zhuān)業(yè) 自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè) 計(jì) 題目 作息時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 教授 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 得分 評(píng)閱人 得分 答辯小組 組長(zhǎng) 得分 成績(jī)： 院長(zhǎng)簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題 目 作息時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 電04022班 專(zhuān)業(yè) 自動(dòng)化 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣與電子工程分 院 導(dǎo) 師 姓名 導(dǎo)師 職稱(chēng) 教授 一、 主要 內(nèi)容 (1)設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)控制的作息時(shí)間系統(tǒng) (2)硬件電路設(shè)計(jì) (3)軟件設(shè)計(jì) 二、基本要求 (1)所設(shè)計(jì)的作息時(shí)間系統(tǒng)必須具備基本時(shí)鐘、星期、日、月、年的功能。 (2)能夠自動(dòng)識(shí)別閏年、閏月及每月的天數(shù)。 (3)能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多路定時(shí)控制 。 (4)能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的幾個(gè)按鍵隨時(shí)調(diào)整時(shí)間。 三、主要技術(shù)指標(biāo) (1)全日歷計(jì)時(shí)。 (2)12/24 小時(shí)轉(zhuǎn)換。 (3)大、小月，閏年， 周 自動(dòng)追蹤。 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) (1)單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例。 (2)常用時(shí)鐘芯片的原 理及應(yīng)用實(shí)例。 (3)模擬電路、數(shù)字電路及電路設(shè)計(jì)等相關(guān)資料。 (4)熟悉 Protel 99 SE 的使用方法。 五、進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 第 2 周 ：熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、查閱有關(guān)技術(shù)資料，構(gòu)思設(shè)計(jì)方案，細(xì)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。 第 3 周 第 7 周 ：硬件電路設(shè)計(jì)制作及調(diào)試。 第 8 周 第 12 周 ：編寫(xiě)作息時(shí)間系統(tǒng)程序，并調(diào)試通過(guò)。 第 13 周 第 14 周 ：完善系統(tǒng)，提出改進(jìn)意見(jiàn)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，答辯。 教研 室 主任簽字 時(shí) 間 20xx 年 02 月 26 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目 作息時(shí)間 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 雷龍斌 學(xué)號(hào) 20xx1674 班級(jí) 電 04022 班 專(zhuān)業(yè) 自動(dòng)化 一、研究背景 學(xué)校以及一些企事業(yè)單位通常使用傳統(tǒng)的電鈴聲作為上下課 、上下 班的 時(shí)間信號(hào)。且不說(shuō)人工打鈴的繁瑣，鈴聲的單調(diào)和乏味，光是那突然驟響的刺耳鈴聲就常常激起周?chē)用竦牟粷M(mǎn)。多年來(lái)，中國(guó)各地從大學(xué)到小學(xué)乃至幼兒園，從城市到農(nóng)村，從冬到夏，那特有的鈴聲響遍了大江南北，成了學(xué)校的特色和“專(zhuān)利”。 正 是這種鈴聲 .讓一些學(xué)生產(chǎn)生了厭煩情緒，甚至一些學(xué)生把鈴聲看成是考試的代名詞，以至于一聽(tīng)到這種聲音就產(chǎn)生緊張、恐懼心理。 有教育專(zhuān)家建議，學(xué)校教 育理應(yīng)彰顯“人”的個(gè)性，并從“小”處做起。推進(jìn)素質(zhì)教育，于 細(xì)微之處加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的人文關(guān)懷，起到潤(rùn)物無(wú)聲的育人目的。為此，我 開(kāi)發(fā)了“作息 時(shí)間控制 系統(tǒng)”來(lái)管理學(xué)校日常作息時(shí)間， 播放自起床、早操、上下課直到晚熄燈等信號(hào)音樂(lè)， 并且還可以 控制電視、路燈、室內(nèi)照明等電氣設(shè)備 。從此屏棄那傳統(tǒng)的鈴聲，代之以現(xiàn)代化優(yōu)美、怡人的環(huán)境音樂(lè)，讓學(xué)生在一次次的鈴聲音樂(lè)中受到美的熏陶，體驗(yàn)音樂(lè)的魅力，形成愉悅的心境。既激活學(xué)生的藝術(shù)細(xì)胞，又達(dá)到優(yōu)化育人環(huán)境，陶冶學(xué)生情操的效果。無(wú)形之中推進(jìn)了素質(zhì)教育，營(yíng)造良好的校園氛圍 。 二、國(guó)內(nèi)外研究 現(xiàn)狀 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校 。 數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì) 時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)， LED顯示器代替指針顯示 ，減小了計(jì)時(shí)誤差 。 這種電子鐘 具 備顯示 時(shí) 、 分 、 秒 的功能，還可以 對(duì) 時(shí) 、 分 、秒進(jìn)行 校對(duì)，片選的靈活性好。 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子時(shí)鐘正迅速取代紙質(zhì)日歷、年歷和一般機(jī)械電子時(shí)鐘，以其 走時(shí)準(zhǔn)確、功能多樣、外觀(guān)時(shí)尚、使用方便，深受消費(fèi) 者的青睞。 三、方案 該 設(shè)計(jì) 主要 是以 單片機(jī)和 時(shí)鐘芯片為 核心 ，輔以必要的 外圍 電路，構(gòu)成一個(gè) 作息時(shí)間控制器，并且 以單片機(jī)的基本語(yǔ)言匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，使指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。為了便于擴(kuò)展和更 改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了 。 四、預(yù)期效果 所設(shè)計(jì)出的作息時(shí)間 系統(tǒng) 能 很好 地 滿(mǎn)足 學(xué)校及企事業(yè)單位日常工作 的需要 ,可以 通過(guò)簡(jiǎn)單的幾個(gè)按鍵 任意設(shè)置時(shí)間， 還可以 控制 打鈴 器以及廣播等 設(shè)備 ，還能 實(shí)時(shí) 顯示 時(shí)間 等。 力求使 該系統(tǒng) 體積最小 ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且 功能 較多，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低， 能滿(mǎn)足多種場(chǎng)合使用 。 指導(dǎo)教師簽字 時(shí) 間 20xx 年 03 月 10 日 摘 要 我所設(shè)計(jì)的作息時(shí)間系統(tǒng) 除具備基本時(shí)鐘功能外，還可以實(shí)時(shí)顯示年、月、日信息，并且可以自動(dòng)識(shí)別閏年、閏月及每月的天數(shù)。另外 還可 以根據(jù)學(xué)校 、工廠(chǎng)等單位的作息時(shí)間 表 按時(shí)打鈴 、 播放音樂(lè)、廣播體操和其他節(jié)目等。 該 系統(tǒng)設(shè) 有 3 個(gè)按鈕， 可以隨時(shí)調(diào)整 當(dāng)前 時(shí)間 ，以保證時(shí)間 與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相吻合 ，且 采用 DS1302 高性能時(shí)鐘芯片 ，從而保證了時(shí) 鐘 顯示 的精度和可靠性 。整個(gè)系統(tǒng)采用市電通過(guò)電源適配器供電，由于 DS1302 時(shí)鐘 芯片 有備用電池供電 功能 ， 所以當(dāng)市電停電時(shí)，不但整個(gè)控制系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，而且可以照常運(yùn)行，這樣 再次 上電后 就 不用 再 調(diào)整時(shí)間 了 。 為了使該系統(tǒng) 體積 盡量 最小， 我 在設(shè)計(jì)時(shí)采用了 AT89C2051單片機(jī) ， 該單片機(jī)可直接驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼顯示器 。 考慮到 整個(gè)系統(tǒng)顯示位數(shù)較多 (14位 )，為了保證顯示的亮度，顯示部分采用了靜態(tài)顯示。 還有 ，為了便于使用者操作，整個(gè)系統(tǒng)采用了一些人性化的設(shè)計(jì)，比如指示燈的添加 等 。 縱觀(guān) 整個(gè)系統(tǒng) ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高、 操作簡(jiǎn)單、 擴(kuò)展性強(qiáng) ， 而且 價(jià)格低廉 ，非常適合學(xué)校、工廠(chǎng)和機(jī)關(guān) 等 單位使用 。 關(guān)鍵詞 ： 作息時(shí)間 單片機(jī) 時(shí)鐘芯片 繼電器 Abstract The system of work and rest time what I have designed can display a realtime of year, month and day ,and may automatically identify a leap year,a leap month and the number of the days per month in addition to a basic clock function. This system may hit the bell on time according to the schools? or factories? daily schedule, play music and broadcasting gymnastics and other programs and so on. The system has three buttons so that you can adjust the current time at any moment to ensure that the current time coincides with the standard time,in addition to using the highperformance clock chip DS1302,which has ensured a clock display of precision and high entire system uses the city electricity to supply power through the power source the DS1302 clock chip has the power supply function of backup battery,all datas of the entire control system will not be losed and the system run as usual when the city electricity was cut so that the system will not need the adjustment of time when the city electricity es next order to cause this system volume to be as smallest as possible,AT89C2051 SCM was used in the design which can directly drive the LED digital considering the display digits of the overall system are many (14 digits) and in order to guarantee the brightness of show,I has adopted the static demonstration in the show part. Also,in order to facilitate users,the entire system has used some userfriendly design,such as the addition of indicating lights etc. The whole system has simple structure,small size,high reliability,simple operation, high expansibility and low prices so that it is ideal for schools,factories and departments. Key words:Work and Rest time SCM Clock chip Relay 目 錄 第 1 章 緒論 ........................................................... 1 課題研究的目的及意義 ........................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 1 論文 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) ........................................... 2 主要內(nèi)容 ................................................. 2 創(chuàng)新點(diǎn) ................................................... 2 第 2 章 核心芯片簡(jiǎn)介 ................................................... 3 AT89C2051 簡(jiǎn)介 ................................................. 3 AT89C2051 芯片的引腳及特點(diǎn) ................................ 3 AT89C2051 的主要性能參數(shù) .................................. 5 DS1302 簡(jiǎn)介 .................................................... 6 DS1302 引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................. 7 DS1302 的控制字 ........................................... 8 DS1302 的數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) ................................ 8 DS1302 內(nèi)部寄存器 ......................................... 8 DS1302 實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件 ................................... 11 DS1302 與 CPU 的連接 ...................................... 11 DS1302 與單片機(jī)的接口軟件設(shè)計(jì)及功能應(yīng)用舉例 .............. 12 第 3 章 控制任務(wù)與控制原理 ............................................ 19 控制任務(wù) ...................................................... 19 控制原理概述 .........................