【正文】 ，電路可以簡化。按鍵輸入電路時鐘電路復(fù)位電路蜂鳴器電路單片機LED顯示器驅(qū)動電路繼電器電路RTC DS13078位LED顯示器 硬件電路設(shè)計框圖第2章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括兩個部分內(nèi)容：一是單片機系統(tǒng)的擴展部分設(shè)計，它包括存儲器擴展和接口擴展。5） 報警聲響用蜂鳴器產(chǎn)生。4） 按鍵的接入方式：SET鍵：通過P3口INT1引腳接入，中斷工作方式。設(shè)計4個按鍵，分別定義為： SET鍵（時間調(diào)整設(shè)置位）：其功能是當該鍵按下時，進入時間調(diào)整功能。 設(shè)計思路根據(jù)設(shè)計要求，初步確定設(shè)計方案如下：1） 選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時鐘/日歷，當前時間從DS1307芯片中讀出。因此，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩大部分。根據(jù)這種實際情況，本文介紹了一種多路定時控制器的設(shè)計，它可以避免多種控制器的混淆，利用一個控制器實現(xiàn)對多路電器進行控制，同時又可以進行時鐘校準和設(shè)定多點開、關(guān)的時間。然而，此類產(chǎn)品大多是較大型的設(shè)備，真正實用、攜帶方便、功能齊全的“大路”商品則就不多見了。 Clock chip 。定時器 AbstractIn order to reduce type many domestic electric appliances or work electronic installation control device quantity, is advantageous for the mon control, facilitates the practical personnel39。本文通過按鍵調(diào)整當前時間并設(shè)定定時時間，再通過DS1307顯示當前時間，設(shè)定定時時間后，LED顯示倒計時，當定時時間到時，斷開繼電器并發(fā)出報警。以單片機AT89S51為核心的多路定時控制器，可以對多路家用電器進行定時開關(guān)控制，實現(xiàn)一個控制器可以控制多路用電設(shè)備，同時還具有時鐘校準、時間顯示、報警等功能，為以后實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制的數(shù)字家庭提供一些基礎(chǔ)。時鐘芯片。 The electronic formula time is fixed time precise, the time is fixed time long.Key word ：Monolithic integrated circuit。另一種就是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，這種產(chǎn)品功能強，是前者的換代之物。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同的設(shè)備都有各自的控制器，使用起來很不方便。它由硬件部分和軟件部分組成。要求控制準確，時間誤差小，主要考慮如何實現(xiàn)精確定時，及定時長度問題。3） 時間調(diào)整與定時時間的輸入通過接入鍵盤電路實現(xiàn)。 RET鍵：其功能是當該鍵按下時，指向下一個要調(diào)整的位。 RET鍵：，查詢工作方式。硬件電路結(jié)構(gòu)由7個部分：按鍵輸入電路、時鐘與復(fù)位電路、蜂鳴器電路、LED顯示器及驅(qū)動電路、繼電器電路、電源電路和時鐘/日歷電路組成。二是各功能模塊的設(shè)計，如信號測量模塊，信號控制功能模塊，人機對話功能模塊，通信功能模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的A/D，D/A，鍵盤，顯示器，打印機等外圍設(shè)備。此外，AT89S51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并通過軟件設(shè)置節(jié)電模式。VSS:電源地端。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。當EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。平時在程序執(zhí)行時ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。當EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。PORT1（～）：端口1也是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。：TXD，串行通信輸出。：T1，計時計數(shù)器1輸入。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。上電復(fù)位電路是—種簡單的復(fù)位電路，只要在REST復(fù)位引腳接一個電容到VCC，接一個電阻到地就可以了。只要Vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位。因無外部寄存器擴展，這時EA接高電平，P0、PPP3都可作為用戶I/O口使用。這包括人對應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)據(jù)輸入，以及應(yīng)用系統(tǒng)向人們顯示運行狀態(tài)與運行結(jié)果等。如果驅(qū)動能力差，即負載能力不夠時，顯示器亮度就低，而且驅(qū)動電路長期在超負荷下運行容易損壞。本文用到的4個數(shù)碼管均是共陰極的。例如：當I/O口控制芯片輸出的代碼是00111111時，數(shù)碼管顯示的字符為0。而且只須考慮段的驅(qū)動，因為共陽極接+5V，而共陰極接地，所以位的驅(qū)動不需要考慮。用“：”前的2位顯示“分”的十位和個位，用“：”后的2位顯示“秒”的十位和個位。4位一體時鐘型LED顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由4個單獨的LED和一個“:”LED組成，每個LED的段輸出引腳在內(nèi)部并聯(lián)后，引出到器件的外部。即在輸入端輸入要顯示字形的BCD碼，在輸出端可以得到具有一定驅(qū)動能力的7段顯示字形碼。在使用時，將該芯片的輸入端引腳A、B、C、D與單片機的P0口連接，該芯片的輸出端7個引腳，與LED顯示器的7個段碼引腳相連接。此種芯片集電極可以收集最大達500mA的電流，耐壓為30V，能驅(qū)動常規(guī)的LED顯示器。ULN2803的作用是接受來自單片機的位碼輸入信號，經(jīng)過反相放大后輸出，送到LED顯示器的位碼引腳，完成對位碼信號的反向和驅(qū)動的功能。 4LED顯示器接口電路原理該電路的工作原理是：當P0口的低四位輸出段碼信號的BCD碼后，通過74LS48芯片的譯碼和驅(qū)動作用，在其輸出端輸出具有一定驅(qū)動能力的七段字形碼，由于4LED的段碼輸入引腳是并聯(lián)在一起的，所以每一位LED的段碼輸入引腳都能獲得這個段碼信號。壓電式蜂鳴器（HA）工作時約需10mA的驅(qū)動電流，并設(shè)計一個相應(yīng)的驅(qū)動及控制電路。=0時，VT1導(dǎo)通，使蜂鳴器中有電流通過，而產(chǎn)生蜂鳴音。按鍵閉合過程在相應(yīng)的I/O端口形成一個負脈沖。本文在軟件中采用了相應(yīng)的軟件程序來消除抖動。鍵盤結(jié)構(gòu)可以分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤（矩陣式）兩類。4個按鍵功能的設(shè)計思路如下：當SET鍵被按下時，在單片機的INT1引腳產(chǎn)生一個低電平觸發(fā)中斷請求信號，CPU響應(yīng)中斷請求時，就轉(zhuǎn)移到INT1中斷服務(wù)程序入口地址，執(zhí)行INT1的中斷服務(wù)程序。INT0的中斷服務(wù)程序的功能是輸入定時時間。 串行接口RTC芯片DS1307及應(yīng)用 DS1307串行實時時鐘芯片，是一種具有I2C總線接口的外圍器件，該芯片內(nèi)部具有BCD碼時鐘/日歷和56個自己的非易失性SRAM的數(shù)據(jù)存儲器；兩線串行接口和頻率可變的單方波輸出；自動的掉電保護和開關(guān)循環(huán)等功能。Vbat：電池接入端，能使DS1307再沒有電源的情況下工作十年。SQW/OUT引腳需要外部上拉電阻。RAM有56個字節(jié)，地址從08H到3FH。通過寫入相應(yīng)寄存器字節(jié)可以設(shè)置時間和日期。數(shù)的范圍：00H～59H。最高位bit=0，其他7位的含義與秒寄存器相同。在12小時模式時，第5位是AM/PM設(shè)置位，高電平時為PM，第4位是小時的十數(shù)位；當12/24位為0時，DS1307工作在24小時模式?？刂萍拇嫫鞯墓δ苁窃O(shè)置SQW/OUT引腳的輸出方式以及輸出方波的頻率。 OUT：當方波輸出無效時，控制SQW/OUT引腳的輸出。 SQW/OUT引腳輸出方波的頻率與RSRS0的對應(yīng)關(guān)系RS1 RS0輸出方波的頻率0 01Hz0 11 01 1 DS1307芯片品與單片機的連接，并接有3個上拉電阻。DS1307支持全雙工、I2C總線和數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。4）執(zhí)行讀寫數(shù)據(jù)操作。第一部分是高7位，它們稱為DS1307標識。在接受到每一字節(jié)后，發(fā)送一個ACK信號表示數(shù)據(jù)收到。DS1307在每個字節(jié)收到后，發(fā)出確認信號ACK，終止寫數(shù)據(jù)時由主機產(chǎn)生一個STOP信號來實現(xiàn)。在DS1307讀模式時，R/W=1，即DS1307的設(shè)備讀命令字位D1H。 控制輸出電路的設(shè)計外部電路采用繼電器控制，繼電器的觸點控制外部電源的通與斷，觸點閉合接通電源，觸點斷開切斷電源?？刂齐娐啡缦聢D 繼電器輸出電路圖 本章小結(jié) 在定時控制器設(shè)計中，選擇ATMEL公司生產(chǎn)的型號為AT89S51的單片機。 VTR3組成蜂鳴器控制電路。 硬件電路原理圖第3章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計定時控制器程序設(shè)計包括主程序設(shè)計，當前時間調(diào)整子程序的設(shè)計，定時時間輸入子程序設(shè)計，LED動態(tài)掃描子程序設(shè)計，讀時鐘子程序設(shè)計等等。設(shè)計克服了操作復(fù)雜，只能控制一個電器，定時時間誤差大和定時時間短的缺點。值此論文完成之際，特向?qū)熤乱哉\摯的感激和無盡的敬意！在這次設(shè)計中，使自己多年來所學(xué)的理論知識與實踐做到有機結(jié)合，進一步深化鞏固自己所學(xué)的理論知識。這個過程是苦的，只要我們堅持下去說不定也會成為特種鋼，蘇軾也曾說，古之成大事者，不惟有超世之才，亦有堅忍不拔之志。對于他們的支持和幫助表示誠摯的謝意！最后，向所有給予我關(guān)心和幫助的領(lǐng)導(dǎo)、老師、親人、同學(xué)和朋友再次表示衷心的感謝！??！參考文獻[1] ：[2] ——：[3] :電子工業(yè)出版社,2002[4] 丁志剛,:電子工業(yè)出版社,[5] 林克明,1994[6] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,1996[7] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1991[8] . 西安電子科技大學(xué)出版社, 2002[9] 范立南．單片機微型計算機控制系統(tǒng)設(shè)計 [M]．人民郵電出版社[10] 付家才. 單片機控制工程技術(shù) [M]． [11] 劉文濤．單片機應(yīng)用開發(fā)實例 [M]．[12] 趙文博．單片機語言程序設(shè)計 [M]．[13] 萬文略．單片機原理及應(yīng)用 [M]．[14] 王秀山．單片機基礎(chǔ) [M]．[15] 張洪潤．單片機應(yīng)用技術(shù)及教程 [M]．[16] 陳忠華. 單片機原理及應(yīng)用技術(shù) [M].[17] 劉 源．單片機實用教程 [M]．北京航空航天大學(xué)出版社[18] 黃繼昌. 傳感器工作原理及應(yīng)用實例[M].[19] 陳杰. 傳感器與檢測技術(shù)[M].[20] 郭亨禮. 傳感器實用電路[M].[21] 高曉蓉. 傳感器技術(shù)[M]. 36