可编程作息时间控制器设计与制作

淮北师范大学硬件课程设计可编程作息时间系统引言……………31、概述………………………31.1、概要设计报告………31.2、时间运行系统功能实现……………31.3、报时时间设置及调时功能实现……31.4、时分显示系统………42、总体设计…………………42.1、业务流程图…………42.2、所需芯片介绍及芯片原理图及控制字……………52.2.1、8255A的结构和功能………52.2.2、8255A的控制字……………72.2.3、8255A的工作方式…………82.3、可编程计数器/定时器8253介绍…………………92.3.1、8253的内部结构和引脚信号……………92.3.2、8253的初始化步骤和门控信号的功能…102.4、0832D/A转换器芯片介绍…………133、芯片详细设计……………153.1、软件程序流程图及详解……………153.2、功能说明……………184、分析与测试………………185、课程设计结论……………185.1、本设计的可行性与优点分析………185.2、设计中的不足分析与改进…………196、课程设计体会……………19参考文献…………………19致谢………………………20引言随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化，智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小，功能强，价格低廉，使用灵活等优势，显示出很强的生命力。其功耗低，超高型，成本低，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用1、概述1.1、概要设计报告作息时间控制系统主要有四大子系统功能实现:1.时间运行系统2.报时时间值设置及调时系统3.时分显示系统4.报时响应系统。时间运行系统让时间一直运行着；报时时间值设置及调时系统使得用户可以随时设置时间；时分显示系统让用户可以清楚知晓当前系统时间，报时响应系统完成当当前时间与报时时间值一致时进行响应（如LED闪烁）。四大子系统的协调有序的运行，保证了作息时间控制系统具有报时，调时，显时功能，还达到了与用户可交互的目的.1.2、时间运行系统功能实现时间运行与调节利用可编程的计数器/定时器8255芯片的可编程使时钟频率经过在8253的处理而产生符合要求的脉冲送入8255，进而执行计时子程序使得改变时间参数而计时，进行时间计算，并用实时检测程序将时间参数用数码管显示电路显示出小时与分钟以及秒钟数。与此同时也进行与报时时间段程序的不断调用，使得在规定时刻进行报时。可选择5253通道0与通道1实现60秒定时,通道1输出out1接8255的输出端口，完成上述连接后，编程实现小时，分钟的变化的子程序，以及对8253，8255进行初始化编程，计时程序实现时间运行（每次执行中断服务程序时，使得MINUTE参数+1,当到达59时，重新返回到零，并使得hour参数+1，）1.3报时时间设置及调时功能实现1)每次程序运行前，彻底清除以前的报时时间设置值，恢复系统默认报时时间值。2)程序运行后，用户可一次性设定报时时间值（一旦有设定操作，则原有的默认报时时间值全部清零）。此为最新值，报时以新时间为准。报时时间设置结束以后要进行一次校时设置。3)设定完所有报时时间值后，可通过按“D”（display）显示已经设定好的完整的报时时间值，要求每间隔5秒钟依次显示报时时间值。用户可通过此键来查看所有的报时时间值，以避免有错误的报时时间值存在而产生错误的响应。1.4时分显示系统时分显示系统只显示小时和分钟，每当将内存中的时分参数通过I/O端口传送给LED显示电路，这样即可以实现（具体实现有待进一步完善）。数码管显示电路的显示具有存储功能，只要将其输入端口的数值改变就可以实现变化数字的显示了，这可以在计数器发出MINUTE加1脉冲时在程序中实现。设定完所有报时时间值后，可通过按“D”（display）显示已经设定好的完整的报时时间值，要求每间隔5秒钟依次显示报时时间值。用户可通过此键来查看所有的报时时间值，以避免有错误的报时时间值存在而产生错误的响应。多路转换LED显示器驱动电路及数码管显示电路所示本系统采用七段LED显示器显示时分参数。七段LED显示器由七个发光段构成，每段均是一个LED二极管，可显示16进制的0~9与ABCDE。此外数码管显示电路中还有一个小数点DP位段，用来分隔小时与分钟。8255的A口与C口都作为输出口，CPU输出的时间参数，经A口送到74LS240的8个输入端，且并行地接到4个LED显示的各输入端（也称为段总线），同名端联在一起。每一位共阳极LED的阳极电路中都串接一个晶体管Q，晶体管起开关作用，并由8255A来控制其导通，是相应的LED显示器的阳