【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加一；K3，減一；K4，退出。按鍵定義如圖10所示：圖10 按鍵電路電路將市供電轉(zhuǎn)換為單片機(jī)需要的5v電壓，由變壓線圈，整流電路，穩(wěn)壓器，電容和二極管構(gòu)成。正輸出三端穩(wěn)壓器7805組成的電源模塊，三端集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)引端：輸入端，輸出端和公共端，在電路連接中比較簡(jiǎn)單。考慮對(duì)于集成穩(wěn)壓管的保護(hù)，一般在穩(wěn)壓管的輸入端和輸出端之間跨接一個(gè)保護(hù)二極管，其作用就是在輸入端短路時(shí)，使接在輸出端的電容能夠通過二極管放電，從而達(dá)到保護(hù)的目的。其中二極管選1N4007即可滿足設(shè)計(jì)。如圖11所示圖11 電源電路第四章 軟件設(shè)計(jì)主模塊是系統(tǒng)軟件的主框架。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)一般有“自上而下”和“自下而上”兩種方式，“自上而下”法的核心就是主框架的構(gòu)建。它的合理與否關(guān)系到程序最終的功能的多少和性能的好壞。軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于秒脈沖的產(chǎn)生、顯示的實(shí)現(xiàn)、以及按鍵處理等方面。同時(shí)還要包含各種功能的實(shí)現(xiàn)例如日期，星期，鬧鈴。顯示的方式也是軟件設(shè)計(jì)的重要一部分。本系統(tǒng)的主模塊的程序框圖如下圖12所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)初始化定時(shí)初始化中斷初始化串口初始化顯示待機(jī)指示符設(shè)定鬧鈴時(shí)間判設(shè)置鬧鈴時(shí)間否？顯示刷新啟動(dòng)走時(shí)有關(guān)變量初始化刷新顯示判時(shí)或分變化否？秒指示判１秒到否？鬧鈴判是否到鬧鈴時(shí)間？延時(shí)YYYY 圖12 程序框圖顯示是由顯示代碼取得相應(yīng)的段碼，顯示段碼數(shù)據(jù)的并行發(fā)送，用LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)，分，秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。程序流程如圖13所示：圖13 顯示模塊流程時(shí)間設(shè)定模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是按鍵的去抖處理與多種狀態(tài)公用一個(gè)鍵的處理問題。即只涉及4個(gè)鍵完成了4位時(shí)間參數(shù)的設(shè)定。軟件法去抖動(dòng)的實(shí)質(zhì)是用延時(shí)，即檢測(cè)到某一鍵狀態(tài)變化后延時(shí)一段時(shí)間，再檢測(cè)該按鍵的狀態(tài)是否還保持著，如是則作為按鍵處理，否則，視為抖動(dòng)，不予理睬。去抖中的延時(shí)時(shí)間一般參考資料多描述為10ms左右，實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)大于20ms，否則，會(huì)導(dǎo)致按一次作多次處理，影響程序正常執(zhí)行。 按鍵消抖流程圖原理如圖14所示：圖14 按鍵消抖原理鬧鈴功能的實(shí)現(xiàn)涉及到兩個(gè)方面：鬧鈴時(shí)間設(shè)定和是否鬧鈴判別與相應(yīng)處理。鬧鈴時(shí)間設(shè)定模塊的設(shè)計(jì)可參照時(shí)間設(shè)定模塊，這里著重闡述鬧鈴判別與處理模塊的設(shè)計(jì)問題。鬧鈴判別與鬧鈴處理的關(guān)鍵在于判別何時(shí)要進(jìn)行鬧鈴。在每次循環(huán)掃描的過程中，判斷現(xiàn)在的時(shí)間和定時(shí)的時(shí)間是否一致。一致的話，鬧鈴電路根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，然后加上一個(gè)高頻或低頻信號(hào)送到放大電路驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。時(shí)間調(diào)節(jié)電路根據(jù)不同狀態(tài)下的具體按鍵意義將相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加以改變，并通過數(shù)碼管顯示出來。校園作息時(shí)間如下表4：預(yù)備7:50第六節(jié)上15:30第一節(jié)上8:00第六節(jié)下16:20第一節(jié)下8:50第七節(jié)上16:40第二節(jié)上9:00第七節(jié)下17:30第二節(jié)下9:50第八節(jié)上17:40第三節(jié)上10:10第八節(jié)下18:30第三節(jié)下11:00預(yù)備19:20第四節(jié)上11:10第九節(jié)上19:30第四節(jié)下12:00第九節(jié)下20:20預(yù)備14:20第十節(jié)上20:30第五節(jié)上14:30第十節(jié)下21:20第五節(jié)下15:20熄燈23:00表4 校園作息時(shí)間第五章 軟件仿真及結(jié)果分析本次仿真采用proteus professional 軟件進(jìn)行仿真，通過keil 。實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)所要求的具體內(nèi)容。 在proteus中畫好仿真電路圖，然后進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。點(diǎn)擊仿真按鈕，單片機(jī)仿真圖如下圖15所示： 圖15 單片機(jī)仿真結(jié)果 在proteus中放置好元器件連接好導(dǎo)線，完成電氣規(guī)則檢查。然后點(diǎn)擊仿真按鈕，就能通過電壓表清楚的看仿真后的電壓。如圖16所示：圖16 電源仿真 當(dāng)時(shí)間和程序中鬧鈴的時(shí)間相符合的時(shí)候。持續(xù)十五秒后鬧鈴?fù)Ｖ?。如圖17所示：圖17 響鈴仿真該作息時(shí)間控制器有四個(gè)按鍵: K1, K2，K3和K4。初始加電時(shí)數(shù)碼管顯示時(shí)鐘計(jì)數(shù)初值并運(yùn)行。時(shí)鐘正常顯示運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，按K1鍵進(jìn)行時(shí)間設(shè)置,可以分別按K2和K3鍵進(jìn)行加1，減1校時(shí),使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；按K4鍵設(shè)置退出。該電路顯示的誤差主要由晶振自身的誤差所造成,晶振的誤差約為0. 0001～0. 000001。在軟件的編程過程中所產(chǎn)生的誤差比較小,另外在中斷的過程中,只會(huì)在第一次計(jì)時(shí)時(shí)產(chǎn)生時(shí)間的偏移,而它所產(chǎn)生累計(jì)誤差很小。 在電源電路設(shè)計(jì)中將220v交流轉(zhuǎn)換成5v直流電，該電路顯示的誤差主要是由互感線圈互感系數(shù)以及電路中電容大小共同引起的誤差。這種誤差是是可以接受的。第六章 結(jié)論與展望 在日常的生活中，人們時(shí)時(shí)刻刻都需要知道時(shí)間，時(shí)間是指導(dǎo)人們生活和工作的一個(gè)重要尺度，由此決定了必須要有告訴人們當(dāng)前時(shí)間的方法和產(chǎn)品。定時(shí)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘在日常生活中扮演著非常重要的角色。目前市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能的產(chǎn)品大多是以單片機(jī)為控制器，外圍搭建一些功能電路，如顯示功能電路。在精度要求不高的場(chǎng)合，可以采用定時(shí)中斷，以軟件方式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的基本功能，可以降低系統(tǒng)成本；缺點(diǎn)是誤差較大，可靠性一般。如果精度要求較高且可靠，則應(yīng)在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展外部時(shí)鐘芯片，目前廣泛應(yīng)用的DS130PCF858X1203等芯片均可以滿足要求。該控制器由液晶顯示器構(gòu)成，具有公歷、基本時(shí)鐘功能、多路電氣設(shè)備的控制。由于在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了盡量使產(chǎn)品體積最小，操作簡(jiǎn)單等因素，故該控制器體積小、可靠性高、價(jià)格低廉，可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、工廠和機(jī)關(guān)的自動(dòng)打鈴、電視、路燈、室內(nèi)照明及其他對(duì)象控制，也可用于家庭或?qū)W生寢室進(jìn)行時(shí)間指示及多點(diǎn)時(shí)間提醒等。作息時(shí)間控制系統(tǒng)在生活中被廣泛使用，從最早的采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)到采用專用的集成電路來實(shí)現(xiàn)再到現(xiàn)在的利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，這期間經(jīng)歷了一段比較漫長(zhǎng)的過程，而且隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以單片機(jī)為控制核心的作息時(shí)間控制系統(tǒng)正迅速取代以往的紙質(zhì)日歷、年歷和一般機(jī)械電子時(shí)鐘以及人工打鈴的舊方式，以其走時(shí)準(zhǔn)確、功能多樣、外觀時(shí)尚、使用方便，深受廣大消費(fèi)者的青睞。作息時(shí)間控制系統(tǒng)產(chǎn)品琳瑯滿目，但它們的核心部分都有兩個(gè)共同點(diǎn)，一是采用高性能時(shí)鐘芯片二是大都采用單片機(jī)控制。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)一是為了節(jié)約成本，二是為了精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，因此鍵盤采用獨(dú)立式鍵盤，若是不考慮上述兩方面的因素，可以采用行列式鍵盤，這樣調(diào)整時(shí)間時(shí)會(huì)更加方便、快捷。近年來國內(nèi)外各大廠商紛紛推出了基于串行總線方式的LED顯示器接口芯片，如MAXIN公司的MAX7219，力源的PS7219以及周立功的zlg7289等。這些芯片與單片機(jī)的接口一般采用SPI總線方式，具有占用I/O口線少，與單片機(jī)接口程序易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。有的芯片如zlg7289還內(nèi)含鍵盤控制器，這樣只要一片芯片便可實(shí)現(xiàn)顯示和鍵盤功能，使用十分方便。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以后會(huì)設(shè)計(jì)出更多更好的作息時(shí)間控制系統(tǒng)?！? ※ ※ ※ ※致 謝在作息時(shí)間鐘的整個(gè)設(shè)計(jì)和研究過程中我得到了老師、同學(xué)、朋友們的幫助，在此我要一一感謝他們。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師周鵬教授，他在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)該課程設(shè)計(jì)的初稿進(jìn)行審校，提出具體修改意見。老師不僅授予我豐富的專業(yè)知識(shí)，還教我懂得了許多道理使我受益頗多。在畢業(yè)之際，我謹(jǐn)向周老師致以衷心的感謝！其次，還要感謝我的室友和同學(xué)，他們?cè)谫Y料收集和畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些具體環(huán)節(jié)上給予了我巨大的幫助并熱情的幫我解決設(shè)計(jì)過程中遇到的一些問題。最后感謝所有幫助過我的人！謝謝！ 參考文獻(xiàn)[1][M].北京：國防工業(yè)出版社，2010[2][M].北京：高等教育出版社，2010[3][M].北京：中國電力出版社，2008[4][M].北京：清華大學(xué)出版社，2010[5] 鄔寬明．單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[6]無線電愛好者叢書編委會(huì)，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003[7] 張敏，任瓊．LED顯示屏幾種控制電路的比較[J].江漢大學(xué)報(bào)，2003,22(4):67~69[8] 嚴(yán)天峰，張俊謨．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)講座[J]．電子世界，2006：110[9][N].電子報(bào)，20090322(3)[10][D].沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2004:17附 錄作息時(shí)間控制系統(tǒng)程序清單.42.include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine ulong unsigned longuchar code table[]=2013:05:13Week:1。//uchar code table1[]=T:07:49:3000:00。sbit lcd_rs=P