【導(dǎo)讀】本文提出了一種基于A(yíng)T89C51單片機(jī)的新型多功能電子鬧鐘。塊、溫度檢測(cè)模塊、鍵盤(pán)及顯示模塊、電源模塊設(shè)計(jì)方案。壓集成芯片穩(wěn)定輸出5V直流電壓。ZLG7289在設(shè)計(jì)中與鍵盤(pán)及數(shù)碼管的連接圖????隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的鬧鐘也不再是過(guò)去的老樣子。如數(shù)字鬧鐘、字謎鬧鐘、小雞鬧鐘、禮品小鬧鐘、旅行鬧。工藝鐘等系列產(chǎn)品。制造者們根據(jù)社會(huì)的需求為人類(lèi)定制各種各樣的。鬧鐘在向美觀(guān)化、多功能化、時(shí)尚化的方面發(fā)展。1787年美國(guó)人李維·赫特金斯制造出第一個(gè)鬧鐘。會(huì)在每天早晨4點(diǎn)響——這是赫特金斯每天起床的時(shí)間。

　　

【正文】 設(shè)計(jì) 中考 慮 到交直 流兩 用的要求和三端 穩(wěn)壓電 路 選用 的方便， 選擇工作 電壓 5V[12]。電 源電路 設(shè)計(jì) ， 如圖 所示。 1234C11 0 0 u FC31 0 0 u F~9~ 2 2 0C21 0 4C41 0 4V i n1GND2+ 5 V3U5L M 7 8 0 5 C T5V 圖 電 源模 塊設(shè)計(jì)圖 7805 三端 穩(wěn)壓 集成芯片，其 標(biāo)稱(chēng) 最大 輸 出 電 流均 為 ，但 在實(shí)際應(yīng) 用中， 該 最大 輸 出 電 流值往往取 決 于 兩個(gè) 方面： (1)足 夠 的散熱 面 積 ； (2)不同的生 產(chǎn) 廠(chǎng)家。按照很多 開(kāi)發(fā) 者的 經(jīng)驗(yàn) ， ST 公司的 7805 三端 穩(wěn)壓塊 能接 近標(biāo)稱(chēng) 值。在 設(shè)計(jì) 中，必 須 保 證 7805 的 輸 入 電壓 Vi和 輸 出 電壓 Vo 的 壓 差大于 ，既 ViVo≥ ， 否 則會(huì) 失去 穩(wěn)壓能力。同 時(shí) 考 慮 到 功耗問(wèn)題，此壓 差又不宜太大，太 大則 增加 7805本身的功率消耗，增加芯片的 溫 升，不利于安全。因此， 選為 9V。當(dāng) 交流 電 源失 電 或失效 時(shí) ， 電壓為 6V 的直流 電 源 (電 池 組 或蓄 電 池 )通 過(guò) 二極管的 導(dǎo) 通 電壓 降 約為 ，因此 滿(mǎn) 足系 統(tǒng) 的 電 源要求。 RTCC1VCC2NC3GND4NC5CS6CLK7DIO8KEY9SG10SF11SE12SD13SC14SB15SA16DP17DIO018DIO119DIO220DIO321DIO422DIO523DIO624DIO725CLK026RC27RST28U3 ZLG7289R5 100KR6 100KR7 100KR8 100KR9 100KR10100KR11100KR12100KR1410KR1510KR1610KR1710KR1810KR1910KR2010KR2110KC9 10uFR1310KR22270R23270R24270R25270R26270R27270R28270R29270S1 S9C1115PFC1015PFY2 12MHZ5V5VS2 S10S4 S12S5 S13S3 S11S6 S14S7 S15S8 S1610 9 45 2 73KEYDIOCLKCSabfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC1abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC2abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC3abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC4abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC5abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC6abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC7abfcgdeDPY109 8 5 4 2 3a b c d e f g7dpdp61IC88102 345 789102 345 789102 345 789102 345 789102 345 78910 2 345 78910 2 3458910 2 345 7897本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 ZLG7289控制 鍵盤(pán) 及 數(shù)碼 管 第 3 章 系統(tǒng)原理分析及軟件部分 上一章，對(duì)本設(shè)計(jì)的各個(gè)功能模塊，進(jìn)行了一一介紹，并通過(guò)比較論證，選擇了較優(yōu)方案進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)。本章主要對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析，并畫(huà)出了設(shè)計(jì)的整體電路圖 —— 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖；對(duì)系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，畫(huà)出了系統(tǒng)軟件的流程圖，并編寫(xiě)了程序。 原理分析 單 片機(jī)最小系 統(tǒng)組 成 的 單 片機(jī)系 統(tǒng) [14]， 是整 個(gè) 硬件系 統(tǒng) 的核心，它即 協(xié)調(diào) 整機(jī)工作，又 是數(shù) 據(jù) 處 理 器， 是軟 硬件系 統(tǒng)連 接的 橋 梁。它包括： (1)單 片機(jī) AT89C51； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 (2)鍵盤(pán) 管理及 數(shù)碼 管 顯 示芯片 ZLG7289； (3)2 8 鍵盤(pán) ； (4)數(shù)碼 管 顯 示模 塊 ； (5)溫度傳感器 DS18B20； (6)蜂鳴器。 電子鬧鐘由主機(jī) AT89C51 控制時(shí)鐘芯片 DS12C88 ZLG7289，外加溫度的測(cè)量。其中 ZLG7289 連接鍵盤(pán)和數(shù)碼管。 DS12C887 內(nèi)部 114個(gè) RAM作為時(shí)鐘和控制寄存器，在有電的情況下由程序設(shè)定代碼，由鍵盤(pán)輸入代碼設(shè)置 DS12C887 走時(shí)時(shí)間及鬧鈴時(shí)間；掉電情況下，由于內(nèi)含鋰電，可自動(dòng)保存 數(shù)據(jù)繼續(xù)走時(shí)。 DS12C887 的 MOT 端接地，選擇 INTEL 時(shí)序，地址總線(xiàn)及 AS 端口和單片機(jī)的 P0及 ALE 端相連；DS、 R/W 讀寫(xiě)控制與單片機(jī)的 RD、 WR 控制線(xiàn)相連； DS12C887 的高位地址則由 89C51 的 P27 端口來(lái)片選。而其低 8 位地址則由芯片內(nèi)部各單元的地址來(lái)決定 (00H3FH)； DS12C887 的中斷輸出 /IRQ 和 89C51 的外部中斷 /INT0 端相連，給單片機(jī)提供中斷信號(hào)。 ZLG7289的片選 /CS、CLK、 DIO、 /KEY 與單片機(jī)的 P10P13 相連。 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C51是一 個(gè) 低 電壓 ，高性能 CMOS 8位 單 片機(jī)， 片內(nèi) 含 4k bytes的可反復(fù)擦 寫(xiě) 的 Flash 只 讀 程序 內(nèi) 存和 128 bytes 的 隨 機(jī)存取 數(shù) 據(jù)存儲(chǔ) 器 (RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存 儲(chǔ) 技 術(shù) 生 產(chǎn) ，兼 容標(biāo) 準(zhǔn) MCS51 指令系 統(tǒng) ， 片內(nèi) 置通用 8 位中央 處 理器和 Flash 存儲(chǔ)單 元， 內(nèi) 置功能 強(qiáng)大 的微 型計(jì) 算機(jī)的 AT89C51 提供了高性?xún)r(jià)比的解決 方案 [15]。 40 個(gè) 引 腳 ， 32 個(gè) 外部 雙向輸 入 /輸 出 (I/O)埠，同 時(shí)內(nèi) 含2 個(gè) 外中 斷 口， 2 個(gè) 16位可 編 程 定時(shí)計(jì)數(shù)器 ， 2 個(gè) 全 雙 工串行通信口等功能。因此， 我們選用 89C51 單 片機(jī) 來(lái)滿(mǎn) 足程序容量大，控制 較為復(fù) 雜的 特 點(diǎn) ，以完成 題 目的基本要求 和發(fā)揮 部分的要求 [16]。 單 片機(jī)最小系 統(tǒng) 原 理圖 ，如圖 。 系統(tǒng)軟件部分 軟件總體設(shè)計(jì) 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)的，應(yīng)該可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能 [17]。一個(gè)優(yōu)秀的應(yīng)用系統(tǒng)的軟件應(yīng)具有下列特本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 點(diǎn)： (1)根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分。設(shè)計(jì)出軟件的總體結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)捷、流程合理。 (2)要樹(shù)立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修正。 (3)建立正確的數(shù)學(xué)模型。即根據(jù)功能要求，描繪出各個(gè)輸入和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，它是關(guān)系到系統(tǒng)性能好壞的重要因素。 (4)為提高軟件設(shè)計(jì)的總體效率，以簡(jiǎn)明、直觀(guān)的方法對(duì)任務(wù)進(jìn)行描述，在編寫(xiě)應(yīng)用軟件之前，應(yīng)繪制出程序流程圖。 (5)要合理分配系統(tǒng)資源，包括 ROM、 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷資源等。 (6)注意在程序的有關(guān)位置處寫(xiě)上功能注釋?zhuān)岣叱绦虻目?讀性。 (7)加強(qiáng)軟件抗干擾設(shè)計(jì)，它是提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可靠性的有利措施。 本系統(tǒng)的軟件包括以下幾個(gè)程序模塊： (1)復(fù)位程序； (2)鍵盤(pán)掃描程序與處理程序； (3)顯示模塊； (4)時(shí)間設(shè)定模塊； (5)12小時(shí)制與 24小時(shí)制模塊； (6)鬧鈴模塊。 軟件流程圖及程序 軟件流程圖 為實(shí)現(xiàn) 系 統(tǒng) 功能，系 統(tǒng)軟 件各部分功能按要求編程。程序流程圖，如圖 。 系統(tǒng)模塊程序 本系統(tǒng)功能，是通過(guò)軟件和硬件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。由于程序較長(zhǎng)，所以程序?qū)⒃诟戒洸糠种幸阅K的形式列 出。 1234C1 100uFC3100uF~220~9C2 104C4 104Vin1GND2+5V3U5 LM7805CTEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1 AT89C515VR1 10kR4 10kC7 10uFC8 10uF5VvccC5 30PFC6 30PFY1 11.0592MHZR3 5k5VRTCC1VCC2NC3GND4NC5CS6CLK7DIO8KEY9SG10SF11SE12SD13SC14SB15SA16DP17DIO018DIO119DIO220DIO321DIO422DIO523DIO624DIO725CLK026RC27RST28U3 ZLG7289R5 100KR6 100KR7 100KR8 100KR9 100KR10100KR11100KR12100KR1410KR1510KR1610KR1710KR1810KR1910K