【正文】 [13] 顧曙敏 .單片機(jī)與串行時(shí)鐘 DS1307 的接口設(shè)計(jì) .現(xiàn)代電子技術(shù)， 2020， 26(14)：8587. [14] 王書(shū)杰，陳震 .基于校園網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) .科學(xué)技術(shù)與工程， 2020， 11（ 31）：78047807. [15] 王娟，魏雄 .基于單片機(jī)的多功能定時(shí)打鈴鐘設(shè)計(jì) .湖南農(nóng)機(jī)，學(xué)術(shù)版， 2020，（ 5）：8586. [16] 于永，戴佳，常江． 51 單片機(jī) C語(yǔ)言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講．北京：電子工業(yè)出版社， 2020. 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 29 附錄 附錄一：電路圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 30 附錄二：源程序 include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit LCD_EN=P3^5。 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)有了很好的回顧和實(shí)踐，提高了自己的動(dòng)手和思考能力，這對(duì)我自身的發(fā)展有很大的幫助，同時(shí)在此期間我查閱了很多的書(shū)籍和資料，從中學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的知識(shí)，拓展了自己的知識(shí)面，如果沒(méi)有前期的準(zhǔn)備工作是沒(méi)法很好的完 成此次設(shè)計(jì)的，所以多學(xué)、多看、多想、多動(dòng)手才是學(xué)好知識(shí)的必要素質(zhì)，這對(duì)我未來(lái)的發(fā)展和進(jìn)步有著至關(guān)重要的作用。本文從選題目的及意義開(kāi)始，介紹了系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，其中提供了兩種設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)互相之間的比較后選擇了簡(jiǎn)單易行的一種方案，后面還列出了其他兩種模塊的設(shè)計(jì)方案，并經(jīng)比較后選擇 了合適的方案，然后對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，包括電路圖和元器件的介紹，對(duì)它們實(shí)現(xiàn)的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了說(shuō)明，接著是軟件部分的設(shè)計(jì)，這也是此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，有很詳細(xì)的說(shuō)明。 圖 52 時(shí)間顯示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，蜂鳴器響， LED 燈亮。 制作與調(diào)試過(guò)程如下： 按照元器件清單準(zhǔn)備好所需要用到的元器件。每個(gè)獨(dú)立式按鍵直接接至單片機(jī)引腳，每個(gè)按鍵的鍵值與單片機(jī)端口的 8個(gè)引腳的 8位二進(jìn)制碼相對(duì)應(yīng)。 查詢(xún)方式是利用單片機(jī)引 腳不斷查詢(xún)是否有按鍵按下，如果有按鍵按下，利用延時(shí)程序去除抖動(dòng)再次確認(rèn)后，進(jìn)入該按鍵對(duì)應(yīng)的子程序執(zhí)行命令。 LCD 有 11 條控制指令，如表 42 所示。 寫(xiě)指令：輸入： RS=L， RW=L， D0D7=指令碼， E=高脈沖；輸出：無(wú)。 DS1307 可運(yùn)行在 12/24 小時(shí)模式下，并由時(shí)間控制器中的相應(yīng)位來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)?shù)刂分羔樦赶?RAM 的最后一個(gè)地址 3FH 時(shí) ，若進(jìn)行多字節(jié)操作，則地址指針將會(huì)復(fù)位而指向 00H，這樣原來(lái)存在 00H 的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 圖 37 打鈴電路 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 41 所 示。單片機(jī)的 P2 口作為 LCD1602 的數(shù)據(jù)線(xiàn)端口， P3口控制 LCD1602 的使能端。本設(shè)計(jì)選用按鍵復(fù)位。 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要 復(fù)位，使系統(tǒng)各器件處于初始狀態(tài)。 晶振電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)的指令必須在時(shí)鐘信號(hào)下按照時(shí)序執(zhí)行。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 VPPEA/ ： EA 片外程序存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)允許信號(hào)，低電平有效。如果需要，可通過(guò) SFR 的第 0 位置禁止 ALE 操作，但 ALE 的禁止位不影響對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)。在 CPU 訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 提供一個(gè)地址鎖存信號(hào)，將低 8 位地址鎖存在片外鎖存器中。 P3 口（ ～ ）為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)第一功能，可作為通用 I/O 口。 P1 口常用作通用 I/O 口，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)雙向口。 I/O 口分配： P0 口（ ～ ）為雙向 8 位三態(tài) I/O 口，當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，可直接連接外部 I/O 設(shè)備。所謂中斷實(shí)際是一個(gè)處理時(shí)間的過(guò)程，這一過(guò)程一般是由計(jì)算機(jī)內(nèi)部或外部某種緊急事件引起并向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求處理的信號(hào)，主機(jī)在允許情況下相應(yīng)請(qǐng)求，暫停正在執(zhí)行的程序，保存好“斷點(diǎn)”處的現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，處理完后自動(dòng)返回到原斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行原程序。主要特性： 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 閃速存儲(chǔ)器； 1000 次擦鞋周期； 的電壓工作范圍； 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz； 三級(jí)程序加密鎖； 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 32 個(gè)可編程 I/O 口線(xiàn)（ P P P P4）； 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn) 4 種工作方式； 1 個(gè)具有 6 個(gè)中斷源、 4 個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷潛嵌套結(jié)構(gòu)； 全雙工 UART 通道； 低功耗空閑和掉電模式； 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)； 看門(mén)狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針； 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性； 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP 字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式）?，F(xiàn)在人們生活中幾乎每個(gè)電子產(chǎn)品或機(jī)械產(chǎn)品都或多或少帶有單片機(jī)控制系統(tǒng)，智能儀器儀表、醫(yī)療器械、家用電器、兒童玩具等等，汽車(chē)電子中單片機(jī)的應(yīng)用也是非常廣泛，一般汽車(chē)上配備有接近 40 多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。 早期的單片機(jī)是 8 位或 4 位的，其中最成功的是 INTEL 的 8031 單片機(jī)，因簡(jiǎn)單可靠而獲得了很大的好評(píng)。常用的去抖動(dòng)的方法有兩種：硬件方法和軟件方法。 本設(shè)計(jì)中按鍵電路如圖 33 所示，由單片機(jī)的 P1 口控制按鍵電路。 圖 32 時(shí)鐘電路 按鍵電路 鍵盤(pán)是單片機(jī)應(yīng)用中常用的一種輸入器件，鍵盤(pán)的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式之分，按接口原理有編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)之分。它的主要特點(diǎn)： 可對(duì)秒、時(shí)、分、每月的天數(shù)、月份、每周的天數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并具有閏年補(bǔ)償功能，記年上線(xiàn)為 2100 年； 56 字節(jié)非易失性 RAM； 兩線(xiàn)串行接口； 可編程方波輸出； 自動(dòng)掉電檢測(cè)和切換電路； 在電池備份模式下，功耗小于 50nA； 工業(yè)級(jí)工作溫度： 40℃ 80℃； 8 引腳 DIP 和 SOIC 封裝。 系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)時(shí)間由時(shí)鐘芯片 DS1307 來(lái)提供，單片機(jī)通過(guò) P3 口讀取了DS1307 的時(shí)間數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)處理得到時(shí)間顯示模式的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，并通過(guò) P2 口送液晶顯示器顯示出來(lái)。 設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖 23 所示。它的工作電壓也很低，在 1V 以下仍能工作。 半導(dǎo)體數(shù)碼管的每個(gè)線(xiàn)段都是一個(gè)發(fā)光二極管（ Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱(chēng) LED），因而也把它叫作 LED 數(shù)碼管或 LED 七段顯示器。所以采用 DS1307 作為時(shí)鐘芯片。 DS1307，它是 I2C 總線(xiàn)接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯NE555 時(shí)基電路 分頻器 100Hz 信號(hào) 數(shù)據(jù) 鎖存器 1Hz 信號(hào) 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng) 數(shù)碼管顯示 時(shí)鐘芯片 秒計(jì)時(shí) 單片機(jī) 液晶顯示器顯示 計(jì)時(shí)時(shí)間 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 片，可以獨(dú)立于 CPU 工作，不受 CPU 主晶振及其電容的影響，且計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，月累積誤差一般小于 10 秒。 時(shí)鐘芯片選擇 方案一：因?yàn)楸疚脑O(shè)計(jì)的數(shù)字鐘只需要顯示分鐘和秒，因此可以直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供 秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)分、秒計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)框圖如圖 22 所示。設(shè)計(jì)框圖如圖 21 所示。 第四章：系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)，主要是對(duì)系統(tǒng)的主程序的結(jié)構(gòu)圖和流程圖的解說(shuō)。對(duì)于本課題的研究與發(fā)展來(lái)說(shuō)，不管是國(guó)內(nèi)或者國(guó)外都已經(jīng)發(fā)展的很成熟了，畢竟相對(duì)于單片機(jī)的飛速發(fā)展來(lái)說(shuō)，自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不算什么太難，而且可以算是很基本的東西，目前市場(chǎng)上各種類(lèi)型的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)層出不窮，大部分的打鈴系統(tǒng)都是基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的，而且是結(jié)合各種設(shè)備的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)的功能更強(qiáng)大也更便捷，例如基于校園網(wǎng)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)，自動(dòng)廣播打鈴系統(tǒng) ，音樂(lè)打鈴系統(tǒng)等等，但是基本功能都相差不大，區(qū)別在于表現(xiàn)的形式有所不同。 80C51 同樣如此，從開(kāi)始的無(wú)人問(wèn)津到現(xiàn)在的隨處可見(jiàn)，紅綠燈，記分牌，電子秒表，遙控器，電飯煲，電視等只要是電子產(chǎn)品，都會(huì)和芯片有關(guān)，其實(shí)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 芯片并不是什么神秘的高科技，它只是里面裝了一些編好的程序而己．而自動(dòng)打鈴系統(tǒng)是用匯編語(yǔ)言來(lái)編程的一個(gè)系統(tǒng)，它能夠讓一個(gè)學(xué)校或企業(yè)集團(tuán)實(shí)現(xiàn)打鈴自動(dòng)化，總之，一個(gè)需要時(shí)間系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提醒功能。我國(guó)近 代機(jī)械制鐘工業(yè)始于 1915年，民族實(shí)業(yè)家李東山開(kāi)辦了中國(guó)時(shí)鐘制造業(yè)的第一家鐘廠(chǎng)，并在 1918 年自制成功第一批座掛鐘投放市場(chǎng)。至元明之時(shí)，計(jì)時(shí)器擺脫了天文儀器的結(jié)構(gòu)形式，得到了突破性的新發(fā)展。 20 世紀(jì)，隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電池驅(qū)動(dòng)鐘、交流電鐘、電機(jī)械表、指針式石英電子鐘表、數(shù)字式石英電子鐘表相繼問(wèn)世，鐘表的日差已小于 秒，鐘表進(jìn)入了微電子技術(shù)與精密機(jī)械相結(jié)合的石英化新時(shí)期。 1582 年前后，意大利的伽利略發(fā)明了重力擺， 1657 年，荷蘭的惠更斯把重力擺引入機(jī)械鐘，創(chuàng)立的擺鐘。 1400 年，第一批機(jī)械鐘開(kāi)始在歐洲流行，其始祖由意大利人喬瓦尼 本次的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的基本功能之外， 爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出亮點(diǎn)，出新意，對(duì)我本身是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因此對(duì)這個(gè)課題的研究不管是對(duì)于我本身還是對(duì)此項(xiàng)目在科技方面的發(fā)展都是有很重要的意義 技術(shù)發(fā)展概況 日晷是最早報(bào)“標(biāo)準(zhǔn)時(shí)”的儀器，它由晷盤(pán)和晷針組成。隨著二十世紀(jì)電子技術(shù)的發(fā)展和二十一世紀(jì)半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路的發(fā)展，電子技術(shù)開(kāi)始滲入到各行各業(yè)，以電子表為主要基礎(chǔ)提供時(shí)間基準(zhǔn)的打鈴 器自然也是更新?lián)Q代的更快，現(xiàn)在各種功能更多、使用更先進(jìn)的打鈴器層出不窮，有的還可以以音樂(lè)響鈴代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“呤呤”聲，打鈴器更多的向著智能型轉(zhuǎn)變。 在學(xué)校生活中，每天上下課都離不開(kāi)打鈴器的使用。 關(guān)鍵字： 打鈴器、 AT89S51 單片機(jī)、 DS130液晶顯示器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) II Abstract Now fastpaced life, the time more and more demanding, often need time to plan and then to the point in time there should be reminded, which must be used to clock reminder can also be calledrang the bell device. Rang the bell device are many, such as the phone rang the bell system, mechanical bell device of the alarm clock, radio bell systems, etc., but in daily life appear or campus automatic bell system. In school life, the last class of the day are inseparable from the bell system. The bell can provide time for the last class of students and teachers to remind conducive to a reasonable arrangement of the teachers and students to school and learning, but also as a reminder of the schedule of the students schedule, so that teachers and students cana law and scientific timing. Therefore, the core part is the clock part of the bell system, the system provides a time reference. This design is mainly for the applicable requirements of the campus bell system, introduced a microcontrollerbased automatic bell system design me