嵌入式系统设计课程设计任务书-值班防睡

1课程设计(论文)任务书信息工程学院信息工程专业******一、课程设计(论文)题目题目七-夜班防睡控制/记录器二、课程设计(论文)工作自2013年6月8日起至2013年6月16日止。三、课程设计(论文)地点:5-402单片机实验室四、课程设计(论文)内容要求：1．本课程设计的目的（1）使学生掌握单片机各功能模块的基本工作原理；（2）培养学生单片机应用系统的设计能力；（3）使学生能够较熟练地使用proteus工具完成单片机系统仿真。（4）培养学生分析、解决问题的能力；（5）提高学生的科技论文写作能力。2．课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）分析所设计系统中各功能模块的工作原理；（2）选用合适的器件（芯片）；（3）提出系统的设计方案（要有系统电路原理图）；（4）对所设计系统进行调试。2）创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善单片机应用系统的性能。3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印撰写论文。（2）论文包括目录（自动生成）、摘要、正文、小结、参考文献、附录等。（3）论文装订按学校的统一要求完成。4）答辩与评分标准：（1）完成原理分析：20分；（2）完成设计过程：30分；（3）完成调试：20分；（4）回答问题：20分；（5）格式规范性（10分）。25）参考文献：（1）董.《》某出版社（2）张.《》某出版社（3）http://某网址/6）课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料1图书馆系统设计与调试4实验室撰写论文2图书馆、实验室学生签名：******2013年6月8日课程设计(论文)评审意见（1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）格式规范性（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；评阅人：职称：2013年6月16日34目录目录.......................................................................................................................................4摘要.......................................................................................................................................5正文.......................................................................................................................................6一、实验目的.......................................................................................................................6二、设计内容.......................................................................................................................6三、设备和器材...................................................................................................................6四、设计要求.......................................................................................................................65.1单片机89C52电路原理图.....................................................................................75.2红绿黄三只指示灯原理图.....................................................................................75.3矩阵按键原理图.....................................................................................................75.48位数码管原理图...............................................................................................85.5液晶1602显示原理图..........................................................................................86.1仿真电路图...........................................................................................................106.2proteus仿真结果.............................................................................................10小结.....................................................................................................................................11参考文献.............................................................................................................................12附录C程序代码...............................................................................................................135摘要本课程设计是利用单片机原理知识设计一个夜班防睡控制/记录器，能够在设定的时间内对夜间值班者进行防睡眠响铃提示。在值班期间，防睡控制/记录器每隔10秒钟会用较柔和的声音提醒一次值班者，同时绿灯亮起，值班者按下5键后复位，计时重新开始，绿灯熄灭。若计到13s时无人按复位键，则以较急促的声音报警，黄灯闪烁，并每隔10s继续以较急促的声音报警，黄灯闪烁。若一直无人到按下5键复位，当计时60s时红灯闪烁，并以尖锐的声音持续报警30s。同时记录下这个时刻。管理者可以查看值班记录情况，每按下一次键9，1602液晶会以时、分、秒格式显示出一个值班记录。本课设涉及到的知识点主要有单片机的定时器的应用、矩阵键盘的使用、1602液晶显示模块的使用、利用74HC595移位寄存器实现8位数码管的显示、proteus仿真软件的使用等软硬件知识。6正文题目七：夜班防睡控制/记录器一、实验目的利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。二、设计内容在单片机系统上实现对值夜班人员的防止睡觉控制和记录睡着时间与次数的功能。三、设备和器材计算机、YL-32开发板、LED数码管8只，1602液晶显示模块、发光二极管3只（红、黄、绿各一只）。其他器件任选。四、设计要求1、设计接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图。2、编写下列控制程序1）每10s用较柔和的声音提醒一次值班者，绿灯D2亮起，值班者按B5键后复位，计时重新开始，绿灯D2熄灭。2）若计到13s时无人按复位键B5，则以较急促的声音报警，黄灯D3闪烁，并每隔10s继续以较急促的声音报警，黄灯D3闪烁。3）当到60s时红灯D4闪烁，并以尖锐的声音持续报警。则记录下这个时刻，以便管理者查看。按下B9键会以液晶1602显示值班情况。显示格式：时、分、秒。4）按下B6键、B7键可以设定8位数码管的时和分，B8键可以清零时钟。7五、系统电路原理图5.1单片机89C52电路原理图5.2红绿黄三只指示灯原理图5.3矩阵按键原理图85.48位数码管原理图利用74HC595移位寄存器来实现数码管的显示，它占用单片机的IO口少，具有锁存功能，而且控制也是相当的容易。5.5液晶1602显示原理图9六、程序流程图10七、proteus仿真6.1仿真电路图6.2proteus仿真结果11小结因为夜班防睡的重点在于响铃提示值班者及记录值班者的值班信息。设计本课设的难点和重点在于如何确定时间的正确性，如何确定值班者是否按下复位键及根据按下键值来做出相应的响应，做到实时的响应效果。要确定值班者是否按下复位键就要设定一个复位标识，以此来明确值班者按下复位键的情况，之后根据此标志来做出响铃和亮灯等动作。其中蜂鸣器的响铃时间是根据延时长短来区分的，这就要花费些时间调试好适合的延时时间，这样才能得到不同铃声的区分。通过这次的夜班防睡/记录器的设计和现实，进一步的了解和明白了单片机的工作原理，单片机的资源有限，需要充分合理的利用好各个资源，控制好各I/O空，只有这样才能更好的利用单片机实现更多的功能。此外，亦学会了如何读取矩阵键盘的键值，学会了利用数码管制作时钟电路，学会了控制液晶1602的显示。虽然数码管的控制有许多种方式，但限于单片机的资源问题，个人认为利用74HC595移位寄存器来实现数码管的显示是一种不错的选择，因为它占用单片机的IO口少，具有锁存功能，而且控制也是相当的容易。12参考文献1.张齐、朱宁西、必盛编著《单片机原理与嵌入式系统设计》-电子工业出版社2.晁阳编著《单片机MCS-51原理及应用开发教程》-清华大学出版社3.领翔电子-《YL-3251+AVR单片机开发板使用说明》4.郭天祥-《新概念51单片机C语言教程+入门、提高、开发》-电子工业出版社5.李丽娟-《C语言教程》-人民邮电出版社6.附录C程序代码#includereg52.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitbuzzer=P1^0;sbitled_green=P1^1;//greensbitled_yellow=P1^2;//yellowsbitled_red=P1^3;///redsbitled6=P1^6;sbitled7=P1^7;//程序运行指示灯sbitkey1=P3^2;//值班人按下的复位键sbitkey2=P3^3;//时钟设置键：按下一下，分+1sbitkey3=P3^4;//时钟设置键：按下一次，时+1sbitkey4=P3^5;//时钟复位键sbitMOSIO=P2^2;//74HC5956移位寄存器的数据线端sbitR_CLKa=P2^3;//输出存储器锁存时钟线sbitS_CLKa=P2^4;//数据输入时钟线//***lcd部分****sbitWR_lcd=P2^5;//lcd写允许管脚s