【導(dǎo)讀】地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。單片機(jī)技術(shù)起著不可。忽視的作用并且在智能控制領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。本設(shè)計(jì)就是利用Atmel公司生產(chǎn)的。時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間，按設(shè)定時(shí)間用蜂鳴器報(bào)時(shí)，能修改當(dāng)前時(shí)鐘（鬧鐘）等功能）。機(jī)為核心的基礎(chǔ)上加上其外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)的小的系統(tǒng)——自動(dòng)打鈴系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)部分分別從各個(gè)功能電路進(jìn)行闡述，包括電源電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、紅。外遙控及顯示電路。初始化模塊主要是對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器的方式及初值的設(shè)定。模塊負(fù)責(zé)正確的顯示當(dāng)前時(shí)間。責(zé)到時(shí)響鈴功能。設(shè)計(jì)一個(gè)校園打鈴系統(tǒng)，使用的是24小時(shí)制。要求在掉電狀態(tài)下數(shù)據(jù)不丟失，可以設(shè)。全程幫助提示和獨(dú)立。方案一：采用AT89C2051芯片，它具有體積小、功耗小?？跀?shù)非常多，比AT89C2051和AT89C51多。價(jià)錢(qián)雖然比AT89C2051和AT89C51昂貴，但存儲(chǔ)。持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。

　　

【正文】 了電源，而AT24C02芯片的管腳正確的接發(fā)是把 1， 2， 3， 4， 7腳都接地， 8腳接電源， 第 5 腳 SDA為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出 ， 數(shù)據(jù)通過(guò)這條雙向 I2C總線串行傳送 ， 第 6 腳 SCL為串行時(shí)鐘輸入線 。在經(jīng)過(guò)改進(jìn)后， AT24C02芯片終于能夠正常的工作了，系統(tǒng)也能達(dá)到預(yù)期的效果了。 5 LCD2402模塊 LCD2402 在初始化后顯示 dalinlcd2402 Wele to used，由于是認(rèn)真了查閱了有關(guān)的 30 資料，在畫(huà)原理圖和 PCB圖的時(shí)候工作認(rèn)真的原因，所以在調(diào)試時(shí)， LCD2402上電就能夠工作正常。 所以，在各個(gè)模塊調(diào)試工作正常之后，整個(gè)系統(tǒng)上電之后就能夠運(yùn)行穩(wěn)定，正常工作。 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表 表 51 整天系統(tǒng) 測(cè)試結(jié)果表 (?表示忽略值，采用忽略功能 的定時(shí)器有多種樣式的組合功能 ) 設(shè)置的打鈴 時(shí)間點(diǎn) 現(xiàn)實(shí)測(cè)得的打鈴 時(shí)間點(diǎn) 是否響鈴 （蜂鳴器響 20S） 誤差 （毫秒級(jí)） ?/?/?[?]8:00:00 ?/?/?[?]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]8:45:00 ?/?/?[?]8:45:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]8:55:00 ?/?/?[?]8:55:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]9:40:00 ?/?/?[?]9:40:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]10:00:00 ?/?/?[?]10:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]10:45:00 ?/?/?[?]10:45:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]10:55:00 ?/?/?[?]10:55:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]11:40:00 ?/?/?[?]11:40:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]2:30:00 ?/?/?[?]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]3:15:00 ?/?/?[?]3:15:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]3:25:00 ?/?/?[?]3:25:00 鳴響 低于 % ?/?/?[?]4:10:00 ?/?/?[?]4:10:00 鳴響 低于 % 表 52 整個(gè)星期系統(tǒng) 測(cè)試結(jié)果表 設(shè)置的打鈴時(shí)間點(diǎn) 現(xiàn)實(shí)測(cè)得打鈴時(shí)間點(diǎn) 是否響鈴 誤差（毫秒級(jí)） ?/?/?[一 ]8:00:00 ?/?/?[一 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[一 ]2:30:00 ?/?/?[一 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[二 ]8:00:00 ?/?/?[二 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[二 ]2:30:00 ?/?/?[二 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[三 ]8:00:00 ?/?/?[三 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[三 ]2:30:00 ?/?/?[三 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[四 ]8:00:00 ?/?/?[四 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[四 ]2:30:00 ?/?/?[四 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[五 ]8:00:00 ?/?/?[五 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[五 ]2:30:00 ?/?/?[五 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[六 ]8:00:00 ?/?/?[六 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[六 ]2:30:00 ?/?/?[六 ]2:30:00 鳴響 低于 % ?/?/?[日 ]8:00:00 ?/?/?[日 ]8:00:00 鳴響 低于 % ?/?/?[日 ]2:30:00 ?/?/?[日 ]2:30:00 鳴響 低于 % 以上兩個(gè)表格表明，系統(tǒng)雖然存在著一些誤差，但不會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及可行性，由 表一整天系統(tǒng) 測(cè)試結(jié)果表 在系統(tǒng)整天的運(yùn)行中，誤差的影響是可以忽略的，所以，到點(diǎn)的打鈴的精確度都還是高于 %，再又表二整個(gè)星期系統(tǒng) 測(cè)試結(jié)果表 可以看出，系統(tǒng)雖然經(jīng)過(guò)一星期的運(yùn)行，但到每個(gè)打鈴時(shí)間點(diǎn)的打鈴誤差還是都低于 %，而且實(shí)時(shí)顯示的時(shí)間是經(jīng)過(guò)和廣播的整點(diǎn)報(bào)時(shí)進(jìn)行了對(duì)比而測(cè)得的，誤差都精確到幾毫秒的范圍內(nèi)，所以整個(gè)系統(tǒng)是穩(wěn)定可行的，能夠應(yīng)用到實(shí)際的控制中。 31 結(jié)論 本文通過(guò)設(shè)計(jì)單片機(jī)控制 校園打鈴系統(tǒng) 方法，對(duì) 怎樣設(shè)置多組打鈴時(shí)間點(diǎn)及如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行掉電不丟失保存等 問(wèn)題進(jìn)行了研究。介紹了硬件的原理以及連接的方 法， 軟件的設(shè)計(jì)流程，并給出 了 完整的 電路圖， 經(jīng)焊接調(diào)試后 可以 運(yùn)行使用正常。 硬件設(shè)計(jì)部分分別從各個(gè)功能電路進(jìn)行闡述，包括電源電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、紅外遙控及顯示電路 ，電源電路是使用 LM7805 芯片，能夠是系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行，紅外遙控能夠使設(shè)置打鈴時(shí)間點(diǎn)更加的方便快捷，使用 LCD2402 顯示使顯示的效果更加的全面。 軟件部分 的設(shè)計(jì)跟硬件完美配合實(shí)現(xiàn)。 軟件部分分成了四個(gè)模塊：初始化模塊、時(shí)間顯示模塊、遙控按鍵設(shè)定模塊、以及定時(shí)打鈴模塊。初始化模塊主要是對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器的方式及初值的設(shè)定。時(shí)間顯示模塊負(fù)責(zé)正確的顯示當(dāng)前 時(shí)間。按鍵設(shè)定模塊主要是對(duì)時(shí)間的校準(zhǔn)及設(shè)定。定時(shí)打鈴模塊負(fù)責(zé)到時(shí)響鈴功能 。 也就是說(shuō)系統(tǒng)的功能是由硬件和軟件兩大部分共同合作完成 。 系統(tǒng)的改進(jìn) ： 本系統(tǒng)由于只能控制一棟教學(xué)樓的打鈴，所以存在著很多的極限性，雖然方便了校園的管理，但對(duì)整個(gè)校園內(nèi)多棟教學(xué)樓的統(tǒng)一打鈴還不能夠滿足。還有就是紅外遙控設(shè)置打鈴時(shí)間點(diǎn)雖然 比直接用按鍵設(shè)置更加的快捷，但是要是能用一臺(tái) PC 機(jī)控制多個(gè)單片機(jī)進(jìn)行多棟樓的統(tǒng)一打鈴那就更具有實(shí)用性。 在 設(shè)計(jì) 中 由于只占用了少量的 I/O 口，所以能夠進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，在 口能夠加一個(gè) MAX485 芯 片與單片機(jī)或電腦進(jìn)行通信 ， 單片機(jī)與 PC 機(jī)之間就可以用 MAX485 芯片與RS232 之間電平的轉(zhuǎn)換進(jìn)行通信 （利用 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片） 。 就能夠利用 PC 機(jī)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，用 PC 機(jī)對(duì)打鈴時(shí)間點(diǎn)的修改就變的非常的簡(jiǎn)單，并且 使 PC 機(jī) 能夠 對(duì) 多 個(gè)校園內(nèi)的教學(xué)樓里的打鈴 系統(tǒng) 進(jìn)行 控制 ，到時(shí)就能使校園內(nèi)多棟教學(xué)樓的打鈴保持一致，更加的便于學(xué)校的管理。 實(shí)用中，單片機(jī)與 PC 的通信通常采用半雙工通信，這時(shí)，可以采用一種較簡(jiǎn)單的接口電路（如圖所示）。在這種電路中， PC 機(jī)的 RXD 上的邏輯高電平（小于3V）是以“偷電”的方式從 本身的 TXD 端獲得。這種電路的工作原理如下： PC 機(jī) TXD 端的邏輯電平經(jīng) T1 后變?yōu)?TTL 電平或 MOS 電平。在單片機(jī) TXD 端為邏輯低電平時(shí)，光耦的發(fā)光二極管發(fā)光，使得晶體管導(dǎo)通。其集電極的 VCC （一般為 +5V）加在 PC 機(jī)的 RXD 端；而在單片機(jī) TXD 端為邏輯高電平時(shí)，光耦的發(fā)光二極管不發(fā)光，晶體管截止。 由于 PC 機(jī)的 TXD 端在空閑時(shí)處于邏輯高電平（小于 3V），因此，這個(gè)電平便通過(guò)電阻 R4 加到其 RXD 端。這樣，便實(shí)現(xiàn)了 TTL 電平或 MOS 電平到 RS232 電平的轉(zhuǎn)換。但需要注意的是，由于 PC 機(jī)的 RXD 和 RXD 端通過(guò)電阻接到了一起，因此有時(shí)會(huì)出現(xiàn) PC 機(jī)自發(fā)自收的情況，這一點(diǎn)需要在編程時(shí)加以處理。 在 PC 機(jī)與多個(gè)單片機(jī)通信時(shí)，用到的通信總線是雙絞線， 雙絞線采用了一對(duì)互相絕緣的金屬導(dǎo)線互相絞合的方式來(lái)抵御一部分外界電磁波干擾，更主要的是降低自身信號(hào)的對(duì)外干擾。把兩根 絕緣 的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中 輻射 的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的 電波 抵消。 雙絞線分為屏蔽雙絞線 (Shielded Twisted Pair， STP)與非屏蔽雙絞線 (Unshielded Twisted Pair， UTP)。屏蔽雙絞線在雙絞線與外層絕緣封套之間有一個(gè)金屬層蔽層。屏蔽層可減少輻射，防止信息被竊聽(tīng)，也可阻止外部電磁干擾的進(jìn)入，使屏蔽雙絞線比同類(lèi)的非屏蔽雙絞線具有更高的傳輸速率。 改進(jìn)后的系統(tǒng)示意圖如圖 32 單片機(jī)與 PC 的通信 改進(jìn)后的系統(tǒng)示意圖 中央處理單元 PC 機(jī) MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 TXX RS RS232串 口 單片機(jī) 打鈴系統(tǒng) RS232 串口 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 單片機(jī) 打鈴系統(tǒng) 能夠進(jìn)行多機(jī)通信 33 致謝語(yǔ) 在這次設(shè)計(jì)中，我應(yīng)用了在大學(xué)期間 學(xué) 到的 51 系列單片機(jī)工作原理，模擬集成電路工作原理以及一些專(zhuān)門(mén)集成塊的運(yùn)用方法，電路的設(shè)計(jì)，控制電路的設(shè)計(jì)等等，使自己多年來(lái)所學(xué)的理 論知識(shí)和實(shí)踐做到有機(jī)的組合，進(jìn)一步深化鞏固自己的理論知識(shí)。 在此，我 首先感謝我的指導(dǎo)老師曾瑋老師。本論文是在曾老師的直接引導(dǎo)下完成的，整個(gè)論文的編寫(xiě)無(wú)一不是凝聚著老師的心血與汗水。 老師在開(kāi)始著手查閱資料到做好板調(diào)試成功都給我不少的幫助與指導(dǎo)，在寫(xiě)論文期間也是相當(dāng)?shù)年P(guān) 心，經(jīng)常發(fā)郵件指導(dǎo)，并且發(fā)了很多好的論文作為我寫(xiě)論文的參考范文。 他無(wú)論在理論上還是實(shí)踐中都給予我有很大的幫助，使我得到不少的提高，這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)我在此對(duì)曾老師表示最真摯的謝意！ 34 參考文獻(xiàn) [1] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1994. 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[11] 李全利 ,遲榮強(qiáng) .單片機(jī)原理及接口技術(shù)高等教育出版社 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2020. 35 附錄 ： 品名 型號(hào) 數(shù)量 品名 型號(hào) 數(shù)量 液晶顯示屏 LCD2402 1個(gè) 電阻 470歐 1個(gè) 主控芯片 AT89S52 1個(gè) 電阻 1K 1個(gè) 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 1個(gè) 電阻 1個(gè) 時(shí)鐘芯片 DS1302 1個(gè) 芯片插座 40PIN 1個(gè) 晶振 32768HZ 1個(gè) 芯片插座 8PIN 1個(gè) 晶振 12M 1個(gè) 蜂鳴器 1個(gè) 電解電容 10UF/25V 1個(gè) 穩(wěn)壓芯片 7805 1個(gè) 電解電容 470UF/25V 2個(gè) 三極管 8550 1個(gè) 陶瓷電容 30PF 2個(gè) 二極管 2個(gè) 陶瓷電容 104 2個(gè) 開(kāi)關(guān) 1個(gè) 電池 3V 1個(gè) 按鈕 1個(gè) 附銅板 20*15 1個(gè) 2 PCB 圖 36 3 系統(tǒng)實(shí)物圖