【正文】 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 N Y 圖 31 軟件設(shè)計(jì)流程圖 定時(shí)器 1初始化， 1302 初始化，隨后讀取 1302 的時(shí)間或日期。 I2C 總線上的每個(gè)器件的接口都有一定的等效電容，連接的器件越多，電容值就越大，這會(huì)造成信號(hào)傳輸?shù)难訒r(shí)。 SCL 線上的時(shí)鐘信號(hào)對(duì) SDA 線上的時(shí)鐘信號(hào)對(duì) SDA線上的歌器件間的數(shù)據(jù)傳輸起同步控制作用。從器件可以是存儲(chǔ)器、 LED 或 LCD 驅(qū)動(dòng)器、 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘 /日歷器件等，從器件必須帶有 I2C 串行總線接口。帶有 I2C總線接口的單片機(jī)可直接與具有 I2C總線接口的各種擴(kuò)展器件（如存儲(chǔ)器、 I/O 芯片、 A/D、 D/A、鍵盤、顯示器、日歷 /時(shí)鐘）連接。 圖 28 單片機(jī)打鈴電路 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 存儲(chǔ)器 圖 29 儲(chǔ)存器電路 存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)間、日期、以及溫度等。所以需 8 路按鍵即可實(shí)現(xiàn)所需功能，采用獨(dú)立式按鍵即可。常用的按 鍵一般分為觸點(diǎn)式按鍵，根據(jù)按鍵所連接的單片機(jī)引腳的電平高低來判斷其是否按下。其中 P0口用于驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)數(shù)碼管的段碼輸入端， P1 口通過同向驅(qū)動(dòng)器用來驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)數(shù)碼管的位選端。這種記錄對(duì)長時(shí)間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 21 DS1302 的控制字 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM K 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。 下圖為 DS1302 的引腳功能圖： 圖 24 DS1302引腳說明 DS1302 的控制字 DS1302 的控制字如 表 21 所示。上電運(yùn)行時(shí)，在VCC 之前， RST 必須保持低電平。RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 DS1302 由 VCC1 或 VCC2 兩者中的較大者供電。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。復(fù)位引腳為 RST，當(dāng)系統(tǒng)上電后晶振電 路穩(wěn)定后， RST 引腳有一個(gè)高電平且持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上，單片機(jī)系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。晶振電路通常用兩種設(shè)計(jì)方式：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。硬件電路包括七段式數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)模塊、按健控制模塊等三大模塊。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 AT89C51 各部分引腳圖如下： 圖 22 AT89C51引腳說明 RST：復(fù)位輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義 為數(shù)據(jù) /地址的 低 八位。由于將 8 位 CPU和 FLASH 存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 本章小結(jié) 本章主要介紹了課題的背景和意義，對(duì)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)做了簡要敘述，也對(duì)本系統(tǒng)的應(yīng)用和概況進(jìn)行了說明。 AT89C51具有體積小、功耗小。 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 系統(tǒng)主要由主控模塊，時(shí)鐘模塊，顯示模塊，鍵盤接口模塊等 4 部分組成。配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)成各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。 課題意義 在日常生活中我們是常用到定時(shí)控制，如擴(kuò)印過程的曝光定時(shí)等等。 單片機(jī)自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48 開始，迄今已有 20 多年了。 關(guān)鍵字： 打 鈴器； AT89C51 單片機(jī)； DS1302；顯示器 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT Now, the accelerated pace of life, people have time to plan more and more attention , which use tutors in size device that rang the bell device .Most used in everyday life or campus automatic bell device . In school life, are inseparable from daily use to fight bell system, it can not provide a time to remind the class, but also to remind the students to form a good work schedule, rational planning of life science learning for students and teachers. Thus, the core of the bell system clock is also part of the system to provide a time reference. This paper is mainly applied to the campus for the bell system requirements, describes the automatic bell system design approach based on a single chip. System is AT89S51 microcontroller controller DS1302 clock chip to provide time for the system, and on the LCD display, by pressing a button you can set the timer rang the bell and rang the bell time interval. System software design using C language to acco mplish, Easy to use, very convenient for the pletion of software design . Keywords: Belling； AT89S51 microcontroller； DS1302； Display 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 目 錄 第一章 緒論 .................................. 1 課題背景與來源 ................................ 1 課題意義 ...................................... 1 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 .................................. 1 本章小結(jié) ...................................... 2 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ........................ 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .................................. 3 單片機(jī)電路簡介 ................................ 3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) .................................. 6 顯示電路設(shè)計(jì) .................................. 8 鍵盤電路設(shè)計(jì) .................................. 8 打鈴電路設(shè)計(jì) .................................. 9 存儲(chǔ)器 ....................................... 10 溫度顯示電路 ................................. 11 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................... 12 軟件設(shè)計(jì)流程圖 ............................... 12 讀取 DS1302 時(shí)間程序設(shè)計(jì) ...................... 12 鍵盤設(shè)定程序設(shè)計(jì) ............................. 15 AT24C02...................................... 16 第四章 系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析 ............... 17 系統(tǒng)調(diào)試 ..................................... 17 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 仿真結(jié)果 ..................................... 17 第五章 總結(jié)與展望 ........................... 20 參考文獻(xiàn) ...................................... 21 附錄 .......................................... 22 外文資料 中文譯文 致 謝 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 課題背景與來源 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未有的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所 取代。因此，打鈴系統(tǒng)的核心部分也是時(shí)鐘部分，為系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)。 — 撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。 五、進(jìn)度安排 — 查找資料，通過書籍和視頻學(xué)習(xí)使用AT89C51 單片機(jī)編程的基本方法，了解 DS1302 系統(tǒng)的基本概念，完成開題報(bào)告。 AT89C51 具有體積小、功耗小。 華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三、研究內(nèi)容 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 本次設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)模塊、 DS1302 模塊、數(shù)碼管顯示器模塊、繼電器模塊四個(gè)部分。本課題將利用 DS1302 獲取當(dāng)前時(shí)間、日期 ,數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信息的顯示，用 51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì) DS1302 的控制，完成時(shí)間日期的獲取，并可接受來鍵盤的按鍵信息，完成時(shí)間、日期的設(shè)定，通過當(dāng)期時(shí)間日期與設(shè)定時(shí)間日期的比對(duì)，實(shí)現(xiàn)打鈴控制，并設(shè)定信息將存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)芯片中。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。 能夠進(jìn)行時(shí)間日期的比對(duì)控制。 二、 參考文獻(xiàn) [1]單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，馬忠梅，北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [2]基于 FM1702 射頻識(shí)別讀寫器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ,邢海霞 ， 索明何 . 嵌入式計(jì)算機(jī) ,2020. [3]新概念 51 單片機(jī) C 語言教程 ,郭天祥，電子工 業(yè)出版社， 2020. [4]C 程序設(shè)計(jì)（第三版），譚浩強(qiáng)，清華大學(xué)出版社， 2020. [5]The 8051 Microcontroller and Embedded Systems, Muhammad Ali Mazidi etc. 三、 設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求。 應(yīng)用環(huán)境： 可編程的定時(shí)器的控制器的設(shè)定應(yīng)用。華中科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 基于 51 單片機(jī)的教學(xué)打鈴控制器的設(shè)計(jì) 系 名 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 6010202392 學(xué)生姓名 趙金奇 指導(dǎo)教師 扈書亮 職 稱 講 師