校园打铃系统的设计

四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)Ⅰ目录摘要....................................................................................................................................1第1章设计简介及方案论述............................................................................................21.1作息时间控制钟系统概述......................................................................................21.2本设计任务和主要内容..........................................................................................2第2章系统主要硬件电路设计........................................................................................42.1单片机总体设计思路..............................................................................................42.2各功能模块程序实现原理分析..............................................................................42.2.1七段式数码管驱动模块...................................................................................42.2.2蜂鸣器驱动模块...............................................................................................52.2.3按钮控制模块...................................................................................................52.2.4电源模块...........................................................................................................52.3AT89C51单片机性能介绍.......................................................................................52.4系统主要硬件电路..................................................................................................82.4.1七段式数码管驱动模块的硬件设计...............................................................92.4.2蜂鸣器驱动模块的硬件设计.........................................................................10第3章系统软件设计......................................................................................................113.1系统软件设计的主要内容....................................................................................113.2主程序流程设计....................................................................................................11第4章系统调试与测试结果分析..................................................................................134.1系统调试................................................................................................................134.1.1硬件调试.........................................................................................................134.1.2软件调试.........................................................................................................134.1.3硬件软件联调.................................................................................................134.2仿真结果................................................................................................................13结论..................................................................................................................................14参考文献..............................................................................................................................15附录..................................................................................................................................16四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第1页摘要本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效的方法就是理论与实践并重，本文用AT89C51单片机设计的一个自动打铃系统。关键词AT89C51；数码管；LED；打铃四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第2页第1章设计简介及方案论述1.1作息时间控制钟系统概述本设计是一个具有报时功能的作息时间控制钟。它利用89C51单片机的2Hz时基计时，进行年历计算，并用的发光二极管将它显示出来；在进行时间计算，分每加一时，都与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。由七段显示驱动模块和按钮控制模块二部分组成，二个按键用于复位及修改时间。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。1.2本设计任务和主要内容1、设计任务用可编程器件为主体，设计并制作一台自动打铃系统。要求完成的作品必须固化软件，测试检查时上电即可工作，不允再用计算机下载。实现能够显示当前的时间，同时能够在规定的时间点控制打铃装置打出预期的铃声。另外增设二个按钮，通过分配以实现对时间的调整，包括对时钟、分钟的增加和减少，秒钟的清零；以及强制打铃和关闭打铃。2、主要内容1、基本计时和显示功能(用24小时制显示)。包括时、分的数字显示，秒信号指示。2、能设置当前时间(含上、下午，时，分)。3、能实现基本打铃功能，规定：上午8：30上课铃，打铃60秒；晚上20：35下课铃，打铃60秒。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第3页我院具体作息时间如表1-1所示：表1-1川信作息时间表节数上课时间下课时间第一节8：309：15第二节9：2010：05第三节10：2011：05第四节11：1011：55第五节14：0014：45第六节14：5015：35第七节15：5016：35第八节16：4017：25第九节19：0019：45第十节19：5020：35四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第4页第2章系统主要硬件电路设计2.1单片机总体设计思路1、设计能正常工作的一个单片机最小硬件系统，外围电路包括设置键盘，LCD或LED的显示屏；2、进行软件设计，利用单片机系统时钟先设计一个高精度的内部时钟系统，最小精确时间为期1秒；3、在秒计数器的基础上设计一个24小时时钟，并设计若干定时功能；4、设计打铃执行机构，完成自动打铃功能。2.2各功能模块程序实现原理分析七段式数码管按钮控制AT89C51铃声装置图2-1模块组成图模块组成框图如图2-1所示，该模块由蜂鸣器驱动模块、蜂鸣器驱动模块和按钮控制模块三部分组成。且三部分都通过AT89C51来实现。2.2.1七段式数码管驱动模块采用动态扫描方式，通过一组单片机端口驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共阳端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第5页2.2.2蜂鸣器驱动模块由发光二极管代替，更简洁方便。2.2.3按钮控制模块二个按钮的一端分别接地，另一端接单片机一个端口的四个引脚，当某一个按钮按下的时候，其对应的引脚就由高电平变成低电平，然后通过单片机扫描读取引脚的电平来判断按钮是否按下。2.2.4电源模块电源模块是为系统提供电源，本设计中用到的是正5V的直流稳压电源。方案一：采用串联反馈式稳压电路获得直流稳压电源。该电路由比较放大电路、稳压管、三极管、限流电阻及两个取样电路组成，此电路由主回电路式起调整作用的BJTT与负载串联而得名的。但它的输出电源不可能绝对稳定的，只能是基本稳定，且负载电流较大时，调整管的集电极