单片机自动打铃系统设计毕业论文设计

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审核通过切勿外传毕业设计论文自动铃系统计

系

电子信息工程系专业电子信工程

姓名班级

学号指导教师

职称

实验师设计时间

2010.11.22－2011.1.8目录摘要关键词..........................................................................................................................................-引言..............................................................................................................................................-第一章设计方案论证......................................................................................................................-5-设计要求...............................................................................................................................-1.2设计案选择.......................................................................................................................-1.2.1方案：数字电路设计的自动打铃系统................................................................-51.2.2方案：基于单片机的自动打铃系统设计............................................................-6-1.2.3方案定....................................................................................................................-1.3基本案...............................................................................................................................-1.3.1设计题简要概述....................................................................................................-1.3.2系统硬件划分

1.3.3单片选型71.4总体计框图.......................................................................................................................-第二章硬件电路设计......................................................................................................................-8-2.1基本理概述.......................................................................................................................-2.2主要件参数及功能简介...................................................................................................-82.2.1主控AT89C51.......................................................................................................-8-2.2.2时钟路......................................................................................................-9单元电路的设计................................................................................................................-2.3.1显示电路设计...........................................................................................................-10-2.3.2键盘口电路设计..................................................................................................-2.3.3响铃路设计..........................................................................................................-2.4总体行进程.....................................................................................................................-12-第三章软件电路设计及流程图13-基本原理概述3.1.1中断务程序设计..................................................................................................-3.1.2显示序设计和按键判断与按键处理程序设计..................................................-13-流程图................................................................................................................................-14-系统主程序流程图14-系统定时中断流程图............................................................................................-第四章统程序设计......................................................................................................................-16-程序设计概要....................................................................................................................-4.2源程清单.........................................................................................................................-第五章自动打铃硬件原理图........................................................................................................-37

第六章毕业设计总结....................................................................................................................-38-致谢39-参考文献............................................................................................................................................-摘自动打铃统，是以一位单片机为心的实时时及控制系统我们知道片机的外接英晶体振荡能提供稳定准确的基准率，并经分频后向部定时器提实时基准频信号设定时器工在中断方式下，续对此频率号进行分频数，便可得信号，再对信号进行计数便得到分、时实时时钟信。如果石英体振荡器的率信号为6MHZ，定定时器定工作方式1下，定时器为，则定时每产生次中断在定时器的断定时处理序中，每10次中，则向秒计器加秒计数器数到60向分计器进位（并立分进位标志分计数器数到60则向时计数进位，如此而复始的连计数，便可得时、分、的信号，建一个实时时。接下来便以进行定时处理打铃输出，主程序检测有分进位标时，便开始较当前时间（小与分、存放RAM中）与信时间表上的息时间（小与分，存放ROM）是否同，如有相者，则进行时处理并控打铃，如有不相则返回主程，如此便实了报时控制要求。关键词单片机；间设置电路计时电路；示电路；定打铃控制电

引言随着科技不断发展，种芯片都得了很好的发，同样如此，从开的无人问津现在的随处见，红绿灯记分牌，电秒表，遥控器，饭煲，电视只要是电子品，都会和片有关，其芯片并不是什么秘的高科技它只是里面了一些己编的程序而己而这里要介绍的用汇编语言编程的一个统，它能够一个学校或业集团实现打铃动化，总之一个需要时系统的机构现自动提醒能。当今时代一个新技术出不穷的时，在电子领尤其是自动智能控制领，传统的分元件或数字辑电路构成控制系统，以前所未有的速被单片机智控制系统所代。单片机有体积小、能强、成本低、用面广等优，可以说，能控制与自控制的核心是单片机。目前一个学习与用单片机的潮正在工厂学校及企事单位大规模地兴。而本文是AT89C51单片机计的一个自打铃系统。第章

设方论1.1设计要求它可以作时钟电路来示时间，进设置，定时铃。按照自向下设计方划分自动打系统的功能。可为：时设置电路，计电路，显示电路定时打铃控电路等。以江苏信职业技术学的打铃情况计内容起床早自习

时间6:307:30-8:10

第一节课第二节课第三节课第四节课第五节课第六节课第七节课第八节课晚自习熄灯设计方案择方案一：字电路设计自动打铃系

8:20-9:009:10-9:5010:00-10:4010:50-11:3013:30-14:1014:20-15:0015:20-16:0016:10-16:5019:00-20:3022:30利用函数号发生器来行脉冲信号出，利用来设置十制和六进的进位输出利用数码显器来显示时，利用或门与门、非门、与门、等电路件进行组合现打铃的控。方案二：于单片机的动打铃系统计单片机内存储器设三字节分别存时钟的时、、秒信息。用定时器与件结合实现秒定时中断没产生一次断，存储器相应的秒值加；若秒值达到60则将其清，并将相应分字节值加1若分值达到，则清零分节，并将字节值加；若时值达，则将时节清零。立完一个实时钟后接下进行定时处和打铃输出当主程序检测到分进位标志，便开始比当前时间与息时间表上作息时

间是否相相同者则进行报时理并控制打不相同则回主程序。方案确定方案一的计只能事先定打铃时间能完全自动铃，且在修打铃时间上在一定的困。而方案二的设计能完实现自动化诠释了我们这次业设计的主。并在修改铃时间上有很大的方便只需修改一部分序便能实现同的需要。因此我选方案二进行计。基本方设计课题要概述自动打铃置用于工厂学校等地的间控制，本计是按照学作息时问设的，模拟了了钟显示时分、秒。还据学校的作时间按时打铃，系统有个按钮，分别来调时、调、秒和强制铃及强制关铃，以证始终与标时间相吻合首先设计本系统的硬基本框图，据框图设计气原理图，要概述基本理，按照设技术参数设出各部分程。系统软硬划分由于需要小系统设计因此，极大介于系统的件成本，所能用软件实的功能都用件完成，如键的去抖，用延时，显部分用动态显示，这样硬件分的设计可采用单片机小系统，所最小系统时仅有序存储器和钟及复位电的单片机系。

单片机选根据课题具体内容，务要求，计、校时、定、键盘显示功能，经多面考虑，所系统选项用与AT89C51低功耗片机。总体设框图

MSC-51单片机完全容的图一整体框图第章

硬电设基本原概述本系统主由主控模块时钟模块，示模块，键接口模块等部分构成。过内部定时生中断，从使驱动电铃铃。设定单片机工作在定器工作方式1每产生一次中用软件将基100ms单元进行加定时器产次中断就产信号这秒单元加。同理，对单元和时单计数从而产秒，分，时值，通过六七段显

示器进行示。由于动显示法需要据所存等硬，接口较复，考虑显示只有位，且统没有其他躁的处理程所有采用态扫描LED的显示。本系统采四个按键当时钟时和设置时间直时，动程序动，进行打铃每次打铃30S2.2要原件数及功能简2.2.1主控AT89C51AT89C51

公司生产AT89C51

单片机用性能的静态89C51设计，由先工艺制造，带有非易失FLASH

程序存储，它是种高性能、低耗的8位CMOS有的FLASH

微处理芯，市场应用多，主要特有：程序存储256节内部RAM电源控制式：时钟可止和恢复，闲模式，掉模式6个断源4个断优先级4个8位IO全双工增型UART2个16位定时计数器

图二时钟电路DS1302（1性能特性

AT89C51实时时钟对秒，分，等进行计数存在高速数暂存的31*8位RAM，少引脚的行IO口；2.5~~5.5V电压工作围耗电小于；用于时钟或RAM数据读写的字节或多字数据传送方；简单的3线接口；选的慢速电的能力。时钟芯片括实时时钟字节的静态RAM，它经一个简单的串接口与微处器通信，实时钟提供秒分，时等信，时钟运行可以用24H，或带AMPM的格式，采用三接口与CPU进行同眇通，并可采用发方式一次送多个字节时钟信号或RAM数

据。主电源后电源双电源脚；1）性特性与单机之间能单地采用同串行的方式行通信，仅用到三个线复位据线3.SCLK串行时钟时钟RAM的读写数据一个字节或达31个字节的符组方式通。DS1302工作时功耗很，持数据和钟信息时功小十1mW提供秒分日日期。月年的信，每月的天和闰年的天可自动调整钟,操可通过AMPM指示决定采或小时格式2）管描述XIXZ32.768KHz晶振管脚GND接地RST复位脚IO数据输入出引脚SCLK串行时钟，电源供管脚串行时钟芯脚DIP串行钟芯片脚SOICDS1302Z串行时钟芯脚SOIC150mil

图三

DS13022.3元电路的计2.3.1钟电路设（2工作原理在任数据传送时须先初始化把RST引脚置为高平，然后把8地址和命装入移位寄器，数据在SCLK的升沿被输入无论是读期还是写周开始8位指定40个寄存中哪个将被问到在开始8个时钟期，把命令节装入揿位存器之后，外的时钟周在闱时操作输出数据，写操作时写数据，时钟冲的个数在位字节下为8加，在多字方式下为8加字节，最大可达248字节。为了提高32个地址寻址能力可以时钟或RAM寄存器规定多字节方，在多字节式中，读或从地址的位0开，必须管按据传送的序电先的寄存器。是当以多个节写RAM时，为了传送数据不写所有字节，不管是否写全部字节，所写每个字节都将传送RAM。时钟暂停秒寄存器的定义位时暂停位，当为时，DS1302停

止振荡，入低功耗的份方式，通在对进行写作时，停止振荡，当为0时时钟开始启动。8051通过串口向DS1302写数的程序框图图3.2，其中Px可以是8051单片机的何一位IO口注意为的数据送或接收时和8051的串行口完全一致,因此需要在TXD输出端反相器另外,接收数据时不能以串行口接收方式收必须将串行当作普通IO口进数据接收的晶振选32.768KHZ，容推荐值为6PF，因振荡频率较，也可以不电容，对计时精影响不大。图写数据的序框图显示电路计显示部分用普通的共数码管显示采用动态扫，以减少硬电路，数码分别为十时时，十分，，十秒，秒示，显示时用串行口输出段，用74LS164来驱动数管扫描只需。4LS164内部位8个触发器，以实现数据串行移位，位TTL单向8位移位存器，实现串行入并行输出，CPU位时钟输入端，可到串行口TXD端。每时钟信号的升沿加到端时，位寄存器一位8个时钟脉冲后为二进制数个移入74LS164中，MR为复端，当该位低电平时，位寄存器各复O。当它为电平时时钟冲才起作用

图四显示电路键盘接口路设计由于键盘有四个采用独立式钮分别与8051的相连，用通按钮10K上拉电阻用查询法完读健功能。图五按键电路响铃电路计响铃电路到了蜂鸣器三极管、1K电阻。蜂鸣两端分别接和

三极管三极管段电源另一与电阻相连接入接口。图六响铃电路总体运进程首先实现24小时电子钟在8位数码管显示，显为时分秒，实现的格式为到达预定间启动蜂鸣开始打铃，打铃方式分为床、熄灯和上下铃两种。系使用了个按键，3只按键用来整时间，另只为强制铃按钮。通选择键选择整位，选中闪烁，按增键为选中位加1按减少键为中位减1按强制打铃钮是实现强打铃或者强制关闭打。第章

软电设及程3.1基本原理述主程序首是初始化部，主要是计单元清零，断初始化，栈

指针初始，启动定时工作，然后调用显示子序。主程序起始存储地址是单元，由于本系统了定时器T0中断，中断务程序入口地为000BH因此从单元起存一条短调转令AJMP，使真正的程序从0300H单元始存放。中断服务序设计单片机内的定时计数T0定时100ms，0.1s10次中断即1秒，秒为1，分为1小时，小时为一，如此循环从而实现计时功能编写中断务程序关键注意：1.场保护，本统中是累加和程序状态的保护。计时处理时用的确十进，因此时，，秒单元加1后要进十进制调整即要执行DAA指令，还注意的是时计到回零，分秒计到60回零。3.断返回前现场恢复。显示程序计和按键判与按键处理序设计显示采用是动态显示段控和位控经过反相器显示的字形码是共阳的示代码，位信号输出时高电平有效在校时时，用的是点亮小数信位调节器志，哪位小点亮表示调的是该为的。显示子程的第一部分拆字，显示冲区是2FH—2AH；第二部分是查字型，输出段控位控信号，于采用的是态显示，所每出输出一位的控和位控信要延时一定时间，使显示器示的字符时稳定的按键判断序有编写时注意按键的抖动，该系采用的是延去抖动的方，延时是通调用子程序实现的，每按键按下后要等待

释放后再回。按键处理序中的按键校时的，所进入按键处程序后就关定时中断，于动能键注设置显示标。

3.2程图3.2.1系主程序流程

3.2.2系定时中断流图

第章系统序计4.1序设计概程序名称51单片机自动铃机控制系说明：实24小时制子钟，8位数码显示，显示分秒显示格式：（小十位如果为则不显示。到预定时启动蜂鸣器拟打铃，蜂器BEEP:。打铃方式起床、熄幻和上、下课两种。系统使用只按键，3只按键用来整时间，另只为闹钟按即定时扫铃。键；通过选择选择调整位选中位闪烁增加键ADD_KEY：PI.1；按一次选中位加1减少键PI.2按一次使选位位。如果长按ADD_KEY或，识别则进行调时进，此时停止闪烁如果选中是秒，则按加键或减少都是将秒清。定时扫铃DALING_KEY:P1.3；用强制打铃或制关闭铃声口输出数管段选信号口输出数码位选信号。振12M源程序单根据以上程图思想，设计系统程思路描写如系统的主程如下所示：

BEEPEQU；定义l鸣器（电）控制信号出口ORG；程序入日地LJMPSTARTORG000BH；定时器0断入日地址LJMPTIMER_OORG****＊程序开，初始化＊****START:BEEP；关闭鸣器（电铃48H；使用一位用于调闪烁标志47H；使用一位用十产脉冲用十调快进时基CLR；关闭响铃式标志MOVRI，调整选择功能标志0正常走时调时、调分、调秒MOV，；用于控制基准时钟源产生MOV，；清零秒寄器MOV，；清零分寄器MOV，；清零时寄器MOV，；用于控制时闪烁的基时钟的产生MOVIP,#02H;IP,IE初始化MOVIE,#82H

MOV；设定时器01作方式1MOVTHO,#3CHMOVTLO,；赋定初值，定时TRO；启定时器MOVSP,#4OH；设堆栈指****＊主程序****MAINCJNE#00H,MAINl是否为正常时状态LCALLBIJIAO1；调起床、熄灯铃比较子程LCALLBIJIAO2；调上、下课少铃比较子程LCALLDALING；调用响铃式执行子程MAIN1LCALLDlSPLAY；调用显子程序LCALLKEY_SCAN调用按键检子程序JZMAIN；无键下则返回重循环LCALLSET_KEY调用选择键理子程序JB46H,MAIN；如已进行长按（调时快，则再执行下的单步调整LCALLADD_KEY调用增加键理子程序LCALLDEC_KEY；躺用减少处理子程序LCALL；处理制打铃强制闭铃声键

LJMPMAIN重新循环程序结束（主程序引用到的字序如下）****＊定时中服务程序*****TIMER_O:PUCHACCPUCHPSW保护现场MOV，MOVTLO,#0B0H；新赋定时初CPL；产生脉用于调时快时基INC24HMOVA,#l0,ADD_TIME；产基准时钟，于调时闪烁CPL；取反调闪烁标志位MOV#00HINC20HMOV，20H#20,RETI1；产生l秒基准时MOV20H,#O0H一秒钟时到，清零20HMOVA,21H

ADDA，#01HDAA；做十进调整MOV21H,A#60H,RETIlMOV，；一分钟到MOV，22HADDA，#01HDAAMOV，CJNEA，#60H，MOV，；一小时到MOV，23HADDA，#01HDAAMOV，CJNEA，#24H，MOV，；到点，清零时PSWACC恢复现场RET1；中断返回

****＊显示处＊****MOV，#21H；ANLA，#0FHMOV2FH，；转换秒个位，存2FHMOV，21HANLA,#OFOHSWAPAMOV2EH,；转换秒十位，存2EHJB46H,MIN如果长按键（调时快则跳过闪烁理CJNEMIN；如R1为3,烁秒位待调JBMINMOVZFH,#OAH；使位为10，查表到使该位不示的输出MOV2EH#0AHMIN:MOV，#22H；ANLA，#0FHMOV2DH；转换出个位，存2DHMOV，22HANLA,#OFOHSWAPA

MOVA；转换分十位，存JB46H,；如果长按按键调时快进则跳过闪处理CJNE；如果R1闪烁秒位待整JBHOURMOVZDH,#OAH；使该位为，查表得使该位不显的输出MOV2CH#0AHHOUR:MOV，#23H；ANLA，#0FHMOV2BH；转换出个位，存2BHMOV，23H#OFOHSWAPAMOVA；转换时十位，存JB46H,DISP如果长按按（调时快进，则跳闪烁处理CJNE；如果R1为1,烁秒位待调JBDISPMOVZBH,#OAH；使该位10，查得到使该位显示的输出MOV2AH#0AH****＊数码管态扫描显示****DISP:

MOVDPTR，#TABLEMOV，2FHMOVCA@A+DPTRMOV，CLRP2.7LCALLDELAY；显示个位MOV，2EHMOVCA@A+DPTRMOV，CLRP2.6LCALLDELAY；显示十位MOV，#0BFHMOV，CLRP2.5LCALLDELAY；显示“”MOV，MOVCA@A+DPTRMOV，

CLRP2.4LCALLDELAY；显示个位MOV，MOVCA@A+DPTRMOV，CLRP2.3LCALLDELAY；显示十位MOV，#0BFHMOV，CLRP2.2LCALLDELAY；显示“”MOV，2BHMOVCA@A+DPTRMOV，CLRP2.1LCALLDELAY；显示个位MOVDPTR，#TABLE1该位使用TABLE1以消除前置

MOV，MOVCA@A+DPTRMOV，CLRP2.0LCALLDELAY；显示十位****＊按键检子程序＊****KEY_SCAN:CLR；关闭长调整（调时进）标志MOVP1,#OFFH将P1口设成输入状态MOV，P1CPLA#OFH；P1口低4连接4个键，只判断JZFXIT_KFY；无键按则返回LCALL；延时去抖动MOVA,P1重新判断CPLAANLA，#OFHJZEXIT_KEY；键盘去动MOVA；临将键值存入R5

MOV#0OH用于控制时快进速度置为OOH是为了在入长按处理加长延时区用户的长按短按，防止误快LOOP:；进入长处理LCALLDISPLAY；使按时显示正MOVA,PlCPLA#OFHJB47H,LOOP1INCR4调时快进隔时间基准LOOP1:CJNE#03H,LOOP2；果调秒时长，则不处理LJMPLOOP3LOOP2:CJNE#99H,LOOP3MOV#7OH确认用户按后，重新定起始值，快调时快进度46H；长按调整调时快进）志LCALLADDKEYLCALLDECKEYLOOP3:JNZLOOP；等键释放

MOVA,；输出键值EXIT_KEY***＊延子程序＊***：MOV#150DJNZR7,$***＊选键处理子程＊****SET_KEY：CJNER5，，EXIT；选键键值INCR1调整选择能标识加一BEEPCJNER1，，EXITMOVR1#0MOV，；调时闪烁准清零****＊增加键理子程序＊****ADD_KEY：CJNE#02H,EXIT；加键键值

CJNER1，#01H,NEXT1；选择功能标志为l，调，否则跳出MOV，23HADDA，#01HDAAMOV，CJNEA，#24H，EXITMOV，：CJNER1，#02H,NEXT2；选择功能标志为，调分，则跳出MOV，22HADDA，#01HDAAMOV，CJNEA，#260H，EXITMOV，：CJNER1，#03H,EXIT选择键功能志为，调秒，否跳出MOV21H,；如增加键下一自接清秒****＊减少键理子程序＊****DEC

CJNER5，#04H,EXIT减少键键值CJNE#01H,；选择键功标志为l，调时古则跳出MOVA,ADDA,DAAMOV23H,ACJNEA,#99H,EXITMOV23H,#23H：CJNER1，，；选键功能标志2，调分，否跳出MOV，22HADDA，#99HDAAMOV，CJNEA，#99H，EXITMOV，：CJNER1，，EXIT；选键功能标志3，条秒否则跳出MOV，；如较少键下直接清零****＊强制响键处理子程＊****

DALING_KEY：CJNER5，，EXIT；选键键值CPLBEEP****＊万用返程序＊****EXIT：****＊数码管形编码表＊****DBOA4H,OBOH,99H,92H,82H,OFSH,80H,90H,；字型显编码：DBOFFH,OFGH,OA4H,99H,82H,80H,90H,；小时位十位数编码该位如果为0则不显***＊打时间对比程（起床、熄）****BIJIA01:MOV，23HCJNEA，#06H，MOV，22HCJNEA，#30H，：到45H；开启响铃式1

BO:MOVA,23H#22H,EXIT_1MOVA,CJNEA,#30H,EXIT_l；22:3045H；开启响铃式lEXIT_1：CLR***打铃间对比程序上、下课）***BIJIAO2：23HCJNEA,#07H,B1MOV，22HCJNEA，#30H，：44H：开启响铃式2B1:MOVA,23HCJNEA,#08H,B2MOVA,

CJNEA，#10H，44HB2:MOVA,23HCJNEA,#08H,B3MOVA,CJNEA，#20H，44HB3:MOVA,23HCJNEA,#09H,B4MOVA,CJNEA，#00H，44HB4:MOVA,23HCJNEA,#09H,B5MOVA,CJNEA，#10H，44HB5:MOVA,23H

CJNEA,#09H,B6MOVA,CJNEA，#50H，44HB6:MOVA,23HCJNEA,#10H,B7MOVA,CJNEA，#00H，10:0044HB7:MOVA,23HCJNEA,#10H,B8MOVA,CJNEA，#40H，10:4044HB8:MOVA,23HCJNEA,#10H,B9MOVA,CJNEA,#50H,10:5044H

B9:MOVA,23HCJNEA,#11H,MOVA,CJNEA,#30H,B10;44HB10:MOVA,CJNEA,#13H,MOVA,CJNEA,#30H,B11;44HB11:MOVA,CJNEA,#14H,MOVA,CJNEA,#10H,B12;44HB12:MOVA,CJNEA,#14H,MOVA,

CJNEA,#20H,B13;44HB13:M