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河南理工大学
单片机课程设计报告
作息时间控制器设计
姓 名:
学 号:
专业班级: 自动化06-3班
指导老师:
所在学院:电气工程与自动化学院
2009年6月14日
摘要
本设计是作息时间控制器的设计,由单片机AT89C52芯片和LED数码1 概述 3
1.1 课程设计的目的和意义 3
1.2 单片机课程设计的要求 3
1.3 作息时间控制器的设计要求 3
2 系统总体方案及硬件设计 4
2.1 系统总体设计 4
2.2 系统各个部分的电路设计 5
3 软件的设计 8
3.1 概述 8
3.2 主模块的设计 8
3.3显示模块设计 9
3.4 时间设定模块设计 9
3.5 闹铃功能的实现 10
4 Proteus软件仿真 12
4.1仿真结果 12
4.2性能及误差分析 14
5课程设计体会 15
参考文献 15
附1 程序源代码 16
附2原理图 26
1 概述
1.1 课程设计的目的和意义
综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真、由硬件实现,从而加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为走出校门从事单片机应用的相关工作打下良好基础。
1.2 单片机课程设计的要求
1、进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理,了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤2、掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法;
3、掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用。
4掌握撰写课程设计报告的方法。1、设计制作一个单片机数字钟及控制电路。
2使用4位七段显示器来显示现在的时间。显示格式为“时分”,由LED闪动作为秒计数表示。
3可以设定作息时间,并进行到时提示。
4能够根据预先设定好的作息时间表自动启停控制电路,完成对外部设备的实时控制。
5可以设置现在的时间及显示定时设置时间,用数码管显AT89C52是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等AT89C52单片机。
3、总体电路的设计
电子闹钟的主体电路应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。
按键功能说明:K1,设置时间和闹钟的小时;K2,设置小时以及设置闹钟的开关;K3,设置分钟和闹钟的分钟;K4;设置完成退出。
电子闹钟的系统框图1如下所示:
图1
2.2 系统各个部分的电路设计
1、系统复位电路的设计
单片机系统一般应有手动或上电复位电路。复位电路的实现通常有两种方式:1)RC复位电路;2)专用μP监控电路。前者实现简单,成本低,但复位可靠性相对较低;后者成本较高,但复位可靠性高,尤其是高可靠重复复位。对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合,大多采用这种方式。
图2
2、系统时钟电路设计
C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用,因此,实际应用中一定要注意正确选择参数(30±10 PF),并保证对称性(尽可能匹配),这个电容元件对闹钟的走时误差有关系选用瓷片或云母电容,如果可能的话,温度系数要尽可能低。
图 3
3、闹钟指示电路设计
闹铃指示可以有声或光两种形式。本系统采用声音指示。关键元件是蜂鸣器。蜂鸣器有无源和有源两种,前者需要输入声音频率信号才能正常发声,后者则只需外加适当直流电源电压即可,元件内部已封装了音频振荡电路,在得电状态下即起振发声。市场上的有源蜂鸣器分为3V、5V、6V等系列,以适应不同的应用需要。闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态,如果计时系统和定时系统的输出状态相同,则发出一个脉冲信号,再和一个高频信号混合,送到放大电路驱动扬声器发声,从而实现定时闹位数码管显示电路。在位LED显示时,为了简化电路,降低成本,采用动态显示的方式,个LED显示器共用一个8位的I/O, 位LED数码管的位选线分别由相应的P2.~P2. 5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口“时”、“分”到达定时时计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发实现闹铃。校时电路用来对“时”、“分”显示数字
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