单片机作息时间的控制系统

济源职业技术学院毕业设计题目单片机作息时间的控制系统系别电气工程系专业应用电子技术班级电技0801班姓名李芳学号08020107指导教师李春光日期2010年12月济源职业技术学院毕业设计I设计任务书设计题目作息时间的控制设计要求：（1）作息时间能控制电铃。（2）作息时间能启动和关闭放音机，使用6位七段显示器来显示现在的时间。（3）显示格式为“时分秒”从左到右依次显示。（4）具有按键来作功能设置，可以设置现在的时间及显示定时设置时间一旦时间到则发出一阵声响，同时继电器启动，可以控制放音机开。设计进度要求：第一周：领取题目，分析设计题目原理及设计思路。第二周：去图书馆查阅资料，制定大纲。第三周：编写程序，拟定论文。第四周：上机调试程序，验证实验效果。第五周：根据设计要求，进行编排电子稿。第六周：由指导教师审核，进行更改指正。第七周：交正规电子稿，由指导教师评阅。第八周：进行毕业论文答辩。指导教师（签名）：济源职业技术学院毕业设计II摘要本设计详细介绍了利用AT89C51单片机设计时间控制器的方法。该时间控制器是以AT89C51单片机为核心，扩展一片XICOR公司的X5045组成的小系统，控制一路继电器：可以设定一天中的时间，设定继电器的开启时间和关闭时间，可以清除不需要的定时，能够紧急启动：所有的设定均通过键盘实现，按键具有连击功能，每个状态都有指示灯提示。我们设计的作息时间控制是用单片机实现的，是为了更好的对时间控制智能化。时间控制器包括硬件和软件。硬件部分包括继电器，存储器和显示器接口芯片。软件部分，主要是主程序设计。软硬件结合在一起，先调试子程序，然后逐级叠加调试，最后系统调试通过。时间控制系统可以准确的显示时间，在定时时间到时发出悦耳的铃声提醒同学们按时上下课。关键词：单片机，控制，时间济源职业技术学院毕业设计III目录摘要..............................................................................................................................II1总体设计方案...................................................................................................................12硬件电路设计...................................................................................................................22.1AT89C51单片机简介...............................................................................................22.2LED动态显示接口...................................................................................................52.3按键部分..................................................................................................................72.4中断的控制..............................................................................................................83软件设计...........................................................................................................................93.1主程序的设计..........................................................................................................93.2中断服务程序设计................................................................................................103.3查时子程序流程图................................................................................................123.4按键子程序流程图................................................................................................124调试过程.........................................................................................................................14致谢.................................................................................................................................17参考文献.............................................................................................................................18附录A.................................................................................................................................19济源职业技术学院毕业设计11总体设计方案本设计题目是单片机作息时间的控制，根据设计要求，单片机作息时间的控制要实现时、分、秒的正常显示。只有硬件和软件的有效结合才能实现单片机作息时间时、分、秒的正常显示。硬件主要由AT89C51单片机、复位电路，按键电路、显示电路、继电器和电源组成，其核心部分是CPU。总设计图如图1.1所示图1.1总方案图单片机即AT89C51芯片的主要功能是：存储程序、对存储程序进行相应的处理从I/O口输出。复位电路：在单片机上有一输入复位引脚RST,在单片机外部用电容和电阻控制RST。显示电路：主要用以实现作息时间控制的结果。电源部分：采用＋5V的电源供电。济源职业技术学院毕业设计22硬件电路设计2.1AT89C51单片机简介AT89C51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位COMS微控制器，使用高密度，非易失存储技术制造，并且与AT89C51引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对存储器重复编程。AT89C51具有多种功能的8位CPU与结合在一个芯片上，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又便宜的方案，其性能价格比远高于AT87C51。由于片内带EPROM的AT87C51价格偏高，而片内带FPEROM的AT89C51价格低且与INTEL80C51兼容，这就显示出了AT89C51的优越性。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。2.1.1AT89C51性能及特点（1）与MCS-51微控制器产品系列兼容。（2）片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器（FlashMemory）。（3）存储器可循环写入/擦除1000次。（4）存储数据保存时间为10年。（5）宽工作电压范围：Vcc可为2.7V~6V。（6）全静态工作：可从0HZ到16MHZ。（7）程序存储器具有3级加密保护。（8）128*8位内部RAM。（9）32条可编程I/O线。（10）两个16位定时器/计数器。（11）中断结构具有5个中断源和2个优先级。（12）可编程全双工串行通道。济源职业技术学院毕业设计3（13）空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。2.1.2片内快闪存储器由于EPROM具有在线改写，并且在掉电状态保存存储数据的特点，可为用户的特殊应用提供便利。但是擦除和写入对于要求数据高速吞吐的应用还显得时间过长，这是EPROM芯片的主要缺陷。2.1.3AT89C51的引脚及管脚说明AT89C51的内部硬件结构中除了程序存储器由FPEROM取代了87C51的EPROM外，其余部分完全相同。AT89C51的引脚与AT87C51的引脚完全兼容。如图2.1所示为AT89C51的引脚图:图2.1引脚图管脚说明：VCC：供电电压GND：接地P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。济源职业技术学院毕业设计4P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.20INT（外部中断0）P3.31INT（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入；当振荡器复位器复位时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE