【正文】 ************************ if(ktemp==0x99) {ktemp=0x00。 case 6:ktemp=read_add(0x07)amp。break。} else{ktemp++。} else { if(ktemp%16==0x09) 欽州學院課程設計報告 書 31 {ktemp+=0x07。 } else {flag。 P3=0xff。 // 讀星期地址 mon=read_add(0x07)。 stop()。 write_byte(0xa2)。 respons()。i++) 欽州學院課程設計報告 書 28 { scl=1。 delayus()。 delayus()。 欽州學院課程設計報告 書 27 scl=0。 sda=1。 scl=1。LED=~LED。} else d=0x01。 write_add(0x09,fen[p])。//20 日期 write_add(0x06,0x07)。 scl=1。 lcden=0。 lcden=0。j120。 uchar code fen[]={0x10,0x11,0x15,0x20,0x25,0x30,0x35,0x40,0x45,0x50,0x55}。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。 uchar s,hour,min,sec,week,mon,day,r,x=1,p=0,d=0,m。 // sbit k3= P3^2。 sbit rw=P0^6。 本設計是針對學校的作息時間而設計的一種自動打鈴系統(tǒng)，但是它同樣可以用于其他的場所，如工廠，生廠車間等等，它能很好的起到時鐘提醒的作用，方便 了人們的日常生活。 表 51 元件清單 元器件名稱 個數(shù) 元器件名稱 個數(shù) AT89S51 單片機 1 DS1307 1 LCD1602 1 晶振 1 1N4148 二極管 1 電阻 2 9013 三極管 1 蜂鳴器 1 發(fā)光二極管 1 12MHz 晶振 1 22P 電容 2 10U電解電容 1 10K 電阻 2 10K 電位器 1 47Ω電阻 1 按鍵 4 5 針排阻 1 萬用板 1 調(diào)試 過程 制作調(diào)試過程中所用儀器有： 數(shù)字萬用表 、 電烙鐵，焊錫絲、焊錫膏 、剝線鉗 、 尖嘴鉗、圓口鉗、鑷子，吸錫器等 ，另外準備盡量多的導線 。 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 ?? 27 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 ?? 67 欽州學院課程設計報告 書 16 圖 43 LCD1602 寫操作時序 向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)程序子程序流程圖如圖 44所示： 圖 44 向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)程序子程序流程圖 初 始 化 L C D讀 取 要 顯 示 的 數(shù) 據(jù)將 相 應 數(shù) 據(jù) 寫 入 L C D是 否 寫 入 完 成 ？L C D 相 應 位 正 常 顯 示返 回NY開 始欽州學院課程設計報告 書 17 按鍵設定程序設計 單片機讀取按鍵的方式有 2種：查詢方式和中斷方式。 時鐘模塊設計流程：單片機按如下順序?qū)?shù)據(jù)寫入到 ISD4004 寄存器或內(nèi)部 RAM 中： START 信號 寫 SLA+W(0xd0)字節(jié)， DS1307 應答（ ACK）； 寫 1 字節(jié)內(nèi)存地址（在以下第四步寫入的第一字節(jié)將存入到 DS1307 內(nèi)該地址處， DS1307 應答）； 寫數(shù)據(jù)（可寫多個字節(jié)，每一字節(jié)寫入后 DS1307 內(nèi)部地址計數(shù)器加一， ISD4004應答）； STOP 信號 單片機讀取 ISD4004 子程序流程圖如圖 42 所示： 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 秒 分 小時 星期 日期 月 年 控制字 欽州學院課程設計報告 書 14 圖 42 單片機讀取 DS1307 子程序流程圖 顯示程序設計 LCD1602 的基本操作時序： 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H；輸出： D0D7=狀態(tài)字。 開 始初 始 化讀 取 D S 1 3 0 7 的 時 間時 間 送 液 晶 顯 示設 定 定 時 時 間判 斷 是 否 到 達打 鈴 時 間蜂 鳴 器 響L E D 燈 亮結(jié) 束NY欽州學院課程設計報告 書 13 讀取 ISD4004 時間程序設計 ISD4004 中的時間寄存器地址編碼為 00H07H，而具有掉電保護的 RAM 寄存器的地址編碼為 08H3FH。 LCD1602 共有 16 個引腳，引腳說明如下： 1 腳， VSS，電源地； 2 腳， VDD，電源正極，接 +5V； 3 腳， VL，液晶顯示偏壓，接正電源時對比度較弱，接地時對比度最高； 4 腳， RS，數(shù)據(jù) /命令選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器； 5 腳， R/W，讀 /寫選擇，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作，當 RS 和 R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)； 欽州學院課程設計報告 書 11 6 腳， E，使能信號，當 E 端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶塊執(zhí)行命令； 714 腳， D0D7， 8 位雙向數(shù)據(jù)線； 15 腳， BLA，背光源正極； 16 腳， BLK，背光源負極。內(nèi) 部振蕩方式是在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接一個晶體振蕩器， 與單片機內(nèi)部的振蕩器組成時鐘信號；外部振蕩方式是在外部將已有的脈沖信號引入單片機內(nèi)，一般用于使單片機的時鐘與外部信號保持同步。如果程序鎖定位 LB1 被編程（ P），那么 EA 值將在復位時由片內(nèi)鎖存。在正常操作狀態(tài)下，該引腳端口輸出恒定頻率的脈沖。它是地址總線的高 8 位復用，可驅(qū)動 4 個 TTL 負載。 AT89C52 提供 5 個中斷源，即： 外部中斷源 /INT0：由 輸入； 外部中斷源 /INT1：由 輸入， I/O 設備中斷請求信號，或掉電故障異常事件中斷請求信號都可以作為外部中斷源連 /INT0、 /INT1。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。 圖 32 按鍵電路 欽州學院課程設計報告 書 6 單片機電路 單片機簡介 單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、 RAM、 ROM、多種 I/O 口、中斷系統(tǒng)和定時器 /計時器功能集成到一塊芯片上的完善的計算機系統(tǒng)，它最早是被用在工業(yè)控制領域。常用的按鍵一般為觸點式按鍵，根據(jù)按鍵所連接的單片機引腳的電平高低來判斷其是否按下。 系統(tǒng)設計框圖如下： 時鐘電路 按鍵設定打鈴時間 單片機控制 顯示電路 打鈴電路 欽州學院課程設計報告 書 4 3 系統(tǒng)硬件設計 硬件電路圖 根據(jù)系統(tǒng)設計框圖，本設計硬件電路主要由時鐘電路、按鍵設定電路、單片機電路、顯示電路和 打鈴電路組成，電路原理圖見附錄 一 所示。液晶顯示器最大的優(yōu)點是功耗極小，每平方厘米的功耗在 1uW 以下。同時， ISD4004 芯片內(nèi)部還集成有一定容量、具有掉電保護特性的靜態(tài) RAM，可用于保存一些關鍵數(shù)據(jù)。 圖 22 方案二設計框圖 綜上所述，本設計選用第二種設計方案。 2 方案設計 方案比較 與選擇 系統(tǒng)方案選擇 方案一：采用數(shù)字電路來搭建，利用 555 時基電路構(gòu)成振蕩器產(chǎn)生 100Hz 頻率的振蕩電路，再通過分頻器得到 1Hz 頻率，即產(chǎn)生 1 秒計時時間，顯示部 分通過鎖存器和驅(qū)動芯片將計時時間送入數(shù)碼管顯示。 打鈴器可以 為上下課的學生和老師們提供時間提醒，同時，也可作為一個提醒學生們作息時間的時間表，讓大家有一個時間意識，形成規(guī)律的生物鐘，對自身的健康也有很大的好處的。因此，打 鈴 系統(tǒng)的核心部分也是時鐘部分，為系統(tǒng)提供時間基準。打鈴器可以為上下課的學生和老師們提供時間提醒，有利于師生對上課和學習的合理安排，同時，也可作為一個提醒學生們作息時間的時間表，讓老師和學生都能有一個規(guī)律和科學的時間安排。 目前自動打鈴系統(tǒng)的研究和使用已經(jīng)非常普及，之所以選這個課題就是看在他的成熟性和普遍性。 本次的設計重點在于實現(xiàn)自動打鈴系統(tǒng)的基本功能之外，爭取設計出亮點，出新意，對我本身是個不小的挑戰(zhàn)，因此對這個課題的研究不管是對于我本身還是對此項目在科技方面的發(fā)展都是有很重要的意義 論文內(nèi)容 本設計是以 AT89C52 單片機為核心的一款自動打鈴系統(tǒng)，以時鐘芯片來實現(xiàn)計時功能，然后單片機負責 將時間送入顯示電路顯示，整個系統(tǒng)不是很復雜，其設計主要包括單片機控制模塊、時鐘電路和顯示電路三個模塊的設計，在設計前本人在學校圖書館看了很多關于單片機方面的書，也在網(wǎng)上查了不少資料，也查閱過跟此設計相似的論文欽州學院課程設計報告 書 2 或者期刊，得到了不少啟發(fā)和經(jīng)驗，對本人的設計工作 有很大的幫助，能很好的把握設計的整體方向和細節(jié)。而且單片機的強大功能使得系統(tǒng)方便擴展，有利于提高智能性。同時還具有備用電源自動切換控制電路，因而可在主電源掉電和其它一些惡劣環(huán)境場合中保證系統(tǒng)時鐘的定時準確性。 液晶顯示器簡稱 LCD，液晶是一種既具有液體的 流動性又具有光學特性的有機化合物，它的透明度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場的影響，利用這一特點便可以做成字符顯示器。當打鈴時間到時，系統(tǒng)實現(xiàn) 蜂鳴器和 LED 燈 聲光提示。編碼鍵盤主要用硬件來實現(xiàn)對按鍵的識別，非編碼鍵盤是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。硬件方法一般是加電容或者 RS 觸發(fā)器；軟件方法是在單片機在檢測引腳所連接的按鍵的 工作狀態(tài)時加一個延時程序再次確認，通過 2 次的確認就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機械抖動的影響了。 AT89C52 是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能 CMOS8位微處理器。引起中斷的原因，或是能發(fā)出中斷申請的來源，稱為中斷源。 P2 口（ ～ ）為 8 位準雙向 I/O 口，當作為 I/O 口使用時，可直接連接外部I/O 設備。在與 Flash并行編程 /校驗期間，該引腳也是編程負脈沖的輸入端。當 EA 接地時， CPU只執(zhí)行片外存儲器中的程序；當 EA 接 Vcc 時， CPU首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器中的程序（ 0000H~0FFFH），然后自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器中的程序（ 1000H~FFFFH）。晶振電路通常用兩種 設計方式：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。 欽州學院課程設計報告 書 10 圖 34 單片機最小系統(tǒng)電路 顯示電路 LCD1602 為字符型液晶顯示器，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量， 16 2 個字符； 芯片工作電壓， ； 工作電流， ； 模塊最佳工作電壓， 5V； 字符尺寸， 。再利用按鍵進入時間設定狀態(tài)，設定完時間后單片機通過比較時間是否到達設定的時 間來確定 是否到打鈴時間，如果達到打鈴時間，則控制蜂鳴器響LED 燈亮 。在 24 小時模式中，小時寄存器的第 5 位和第 4 位共同組成小時的十位數(shù)。 表 43 LCD1602 的 RAM地址映射表 LCD1602 寫操作時序如圖 43 所示。 單片機控制按鍵子程序流程圖如圖 45所示： 圖 45 單片機控制按鍵子程序流程圖 初 始 化 引 腳 和 中 斷掃 描 P 1 . 0 P 1 . 3 口 是否 有 按 鍵 按 下執(zhí) 行 相 應 按 鍵 指 令結(jié) 束NY開 始欽州學院課程設計報告 書 18 5 系統(tǒng)調(diào)試 元件清單 本設計中的硬件制作中所 用元器件如表 51 所示。本文從 選題目的及意義開始，介紹了系統(tǒng)的方案設計，其中提供了兩種設計方案，經(jīng)過互相之間的比較后選擇了簡單易行的一種方案，后面還列出了其他兩種模塊的設計方案，并經(jīng)比較后選擇了合適的方案