基于单片机可编程作息时间控制器设计与制作

华中理工大学毕业论文(设计)任务书教育中心专业年级学号姓名教育中心主任课题来源自选要求师沟通汇报一次。3、毕业论文严格遵循《华理网院毕业论文指导手册》规范进行。课题主要(内容及进度毕业论文环节动员、公布指导教师名单：月日提交论文的修改稿：月日-月日论文答辩(2)以正确、合理的专业知识理论为基础，结合实际调研情况(3)要求对电气控制线路图、系统图、流程图、布置图、生产(5)按照学院规定时间逐步地完成毕业设计，并按照毕业设计4.实验(上机、调研)部分要求内容：(2)调查了解有关环节中存在的技术、工艺问题和解决这些问5.文献查阅要求：1、任务书应附于完成的设计(论文)中，并与设计(论文)一并提交答辩系主任签名：主要的设计方案为：1.硬件设计电阻R1、三极管Q1,放大驱动扬声器放音，SPEAKER可选用40或8Ω扬声器，作要求如下(1)时钟显示：16位LED从左到右依次显示年、月、日、周、时、分、秒，采用24计时。(2)按键控制功能：采用4个独立键盘，其中一个为功能键；一个为数字调整键；一(3)时间显示：通电后，系统自动进入时钟显示，从始计时，此时可以调整和设置显示的时间。按动小时调整键后小时将会加1,同时也得到一个可编程作息时间控制器.4、毕业设计(论文)工作计划：2009年12月1日至2010年3月5日2010年3月5日至2010年3月12日2010年3月12日至2010年3月19日2010年3月19日至2010年3月26日2010年3月26日至2010年4月2日2010年4月2日至2010年4月9日疑2010年4月9日至2010年4月16日2010年4月16日至2010年4月23日完成毕业答辩,准备毕业答辩指导教师(签名)注：1)开题报告由学生填写，须经指导教师审批3)立题依据包括立题的必要性可编程作息时间控制器设计与制作关键词： 6ABSTRACT 7 一.设计要求与方案探讨 设计目的与意义 设计要求 主控制芯片的选择方案探讨 二硬件设计…………………系统电路设计框图…………系统硬件设计概述……………………主控制系统电路的设计……………三、软件设计 程序流程框图 子程序的设计 读、写子程序 2硬件调试 软件调试 调试结果分析与结论 调试结果分析 调试结论………………参考文献………………………前言随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子数字钟—电子万历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针本文通过对一个能实现按键开关可调整年、月、日、周、时、分、秒，且具有测温功能、定点报时的小时制的时间系统的设计学习，详细介绍了单片机应用单片机汇编语言系统的实现了各种功能。从而使自身明白使用单片机汇编语言和语言之间的效率、整体性问题。系统由单片机、独立式按键、时钟芯片、数码管、蜂鸣器等部分构成，能实现小时制年、月、日、周、时、分、秒等时钟显示。同时也可进行年、月、日、周、时、分、秒的校准、定点报时和数码管显示。一、设计要求与方案论证1.1设计目的与意义(1)在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后，为了加问题的经验让学生接触专用时钟芯片DS1302,并会用DS1302芯片开发时钟系统，(6)通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解表(7)通过实际程序设计和调试，逐步掌握系统化程序设计方法和调试技术。(8)通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单设计要求：系统基本方案探讨方案一采用芯片作为硬件核心，采用,内部具有存储空间能于的超低压工作与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼AT89C51是一种高效微控制器，但是运用于电路设计中时由于不具备在线编程技术当在对电路进行硬件与软件调试时，由于对程序的错误修改或对方案二个16位定时器/计数器，个中断源，同样具有的功能，且具有采用作为主控制系统时钟芯片的选择方案探讨：方案一：可以采用DS1302时钟芯片，DS1302是美国DALLAS公司推出的一5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。采用液晶显示屏液晶显示屏的显示功能强大需要专门的驱动电贵需要的接口线多所以在此设计中不会采用液晶显示屏采用数码管动态扫描数码管价格适中对于显示数字最合适而综上各方案所述对此次毕业设计的方案选定采用AT89S52作为主控制二硬件设计电路设计方案图DS1302时钟系统块键盘系统温度采集系统进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或数据。掉电自动保存功能；温度的采集由构成；显示部份由21个数码管，系统主控制电路的设计脚完全兼容。具有以下标准功能：8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O2级中断结构，全双工串行口通信。有四个口功能如下：8个TTL逻器能驱动4个时器/计数器2振和微调电容的一端在片内它是振荡器倒相放大器的输入接外部晶振和微调电容的另一端在片内它是振荡器倒相放大器的输出第引脚为复位输入端接上电容电阻及开关后够上电复位电路引脚为接地端引脚为电时钟电路的设计为了实现系统报警计时等功能，此设计采用了DS1302实时时钟芯片。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。下图DS1302与89s52的连接图，其中，时钟的显示用LCD。gg滤噩xpF显示系统电路的设计如图一5所示，采用LED数码管动态扫描显示，由21个数码管，3-8译码器74LS138接1K限流电阻，再接8550三极管接到共阳数码管的输出端作为选通位码，每位选择相应的列。741s47接2400限流电阻，再接共行的LED数码管的s动态扫描显示电路电路1.1引脚功能及结构串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门口：口是一个位漏极开路的双向口。作为输出口，每位能驱当访问外部程序和数据存储器时，口也被作为低位地址数据复在编程时，口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指1口：1口是一个具有内部上拉电阻的位双向口，1输出缓冲器能驱动个时可以作为输入将输出电流()。此外，1和1分别作定时器计数器的外部计数输入(1)和时器计数器的触发输入(11),具体如下表所示。在编程和校验时，1口接收低位地址字节。1(定时器计数器的外部计数输入),时钟输出11(定时器计数器的捕捉重载触发信号和方向控制)1(在系统编程用)1(在系统编程用)1(在系统编程用)缓冲器能驱动个时可以作为输入将输出电流()。在访问外部程序存储器或用1位地址读取外部数据存储器(例如执拉发送1。在使用位地址(如)访问外部数据存储器时，口输出锁存在编程和校验时，口也接收高位地址字节和一些控制信号。缓冲器能驱动个逻辑电平。对端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入将输出电流()。口亦作为特殊功能(第二功能)使用，如下表所示。端口引脚第二功能定时计数器定时计数器——当访问外部程序存储器或数据存储器时，(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低位字节。一般情况下，仍以时钟振荡频率的输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个脉冲。对存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲()。如有必要，可通过对特殊功能寄存器()区中的单元的位置位，可禁止操作。该位置位后，只有一条和指令才能将——程序储存允许()输出是外部程序存储器的读选通信号，当由外部程序存储器取指令(或数据)时，每个机器周期两次——外部访问允许，欲使仅访问外部程序存储器(地址为),端必须保持低电平(接地)。需注意的是：如果加密位被编程，复位时内部会锁存端状态。2.1引脚功能及结构对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此如果它为0,则不能把数据写入DS1302中，位6如果0,则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从1表的控制字格式在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字0位到高位7。2.4DS1302的寄存器DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写其命令控制字为COH～FDH,其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电..主程序流程框图开始开始分离日期时间显示值返回图主程序流程图..计算阳历程序流程图开始开始Y当前月加1N月加YN计算阳历天数结束，总天数中的数据图一计算阳历程序流程图总天数中加入号..时间调整程序流程图加键有效减键有效加键有效减键有效日减1星期加1星期减1小时加1小时减1分钟加1分钟减1图时间调整程序流程图..阴历程序流程图R2减1月个位天数N下个月为Y值图阴历程序流程图读、写写程序送数据给送地址给四软件硬件联调过实验测得以下参数如表所示程序中定时参数在以下简称:数码管显示方式静态闪烁拉幕式在硬件调试程序时可以不加电容器，只加一个32.768kHz的晶振即可。只是选择晶振时，不同的晶振，误差也较大。另外，还可以在上面的电路中加入DS18B20,同时显示实时温度。只要占用CPU一个口线即可。具有3-4线串行接口，可与任何单片机、IC接口。功耗低，显示状态时电流为2μA(典型值),省电模式时小于1μA,工作电压为2.4V～3.3V,显调试结果分析与结论最后经过多次的反复调试与分析可以对电路的原理及功能更加熟悉同时提高了设计能力与及对电路的分析能力同时在软件的编程方面得到更到的提高对编程能力得到加强同时对所学的知识得到很大的提高与巩固五、论文总结1刘勇编数字电路电子工业出版社20042陈正振编电子电路设计与制作广西交通职业技术学院信息工程系20073杨子文编单片机原理及应用西安电子科技大学出版社20064王法能编单片机原理及应用科学出版社20045张友德、赵志英等编单片微型机原理、应用与实验上海：复旦大学出版2003第四版6钱晓揭.16/32位微机原理、汇编语言及接口技术M].机械工程出版社2005年7吴金.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社，2002年社2003年年年2010年4月10日f兰西hh胖A0s园水登232353989a同0550对主程序充电，充方式式读出日缓存存缓存序清零指示灯亮缓存ANLA,#11110000BMOVB,#64HMOVA,#CONFIG12