教学楼课铃系统硬件电路设计.doc

教学楼课铃系统硬件电路设计 课程设计任务书 设计题目：教学楼课铃系统 二、设计目的 1、掌握DS1302时钟芯片的硬件电路构成原理及软件编程方法，熟悉DS1302时钟芯片的性能指标及特点； 2、熟悉SST89E/V516RD2单片机的性能特点，并掌握SST89E/V516RD2单片机控制DS1302读写时间、日期的硬件电路组成及软件编程方法； 3、了解LED显示及按键电路的组成原理，熟悉LED动态显示原理及实现方法； 4、了解7805构成直流稳压电源的电路组成及工作原理。 三、设计任务及要求 设计并实现具有显示日期和时间的电子数字钟，数字钟具有以下基本功能： 1、使用7位LED显示时间日期，正常显示时、分、秒，使用按键可切换显示年、月、日； 2、具有时间功能，通过键盘可进行时间、日期的； 3、具有闹钟功能，使用键盘设定闹铃时间，由蜂鸣器产生闹铃； 4、定时控制功能，使用小型继电器完成定时控制功能（发挥部分）。 4、定时控制功能，使用小型继电器完成定时控制功能（发挥部分）。 四、设计时间及进度安排 设计时间共周（）,具体安排如下表： 周安排 设 计 内 容 设计时间 第一周 硬件电路设计 第二周 硬件电路焊接与调试 第三周 编写课程设计说明书，课程设计答辩。 指导教师评语及学生成绩 指导教师评语: 年 月 日 成绩 指导教师(签字): 课程设计任务书 I 摘要 1 第1章 系统设计目的及其意义 2 第2章 方案比较 3 2.1 方案比较 3 第3章 硬件电路设计 4 3.1 SST89E516RD主控制电路 4 3.2 时钟模块系统 7 3.3 看门狗模块系统 9 3.4显示模块系统 10 3.6 响铃系统设计 12 第5章 软件设计 13 总结 15 参考文献 16 附录Ⅰ总体电路图 17 附录II元件清单 18 摘要 本设计是利用SST89E516RD单片机而设计的教学楼课铃系统，主要有主控模块、时钟模块、显示模块，复位模块、响铃模块、键盘接口模块等组成。该系统通过单片机来读取日历/时钟芯片DS1302的日期和时间，并且通过数码管显示出来，能够通过按键来调节日期、实时时间、响铃时间。该系统还采用了X25045芯片当程序跑飞时单片机自动复位。 关键字：SST89E516RD、DS1302、X25045 第1章 系统设计目的及其意义 1、掌握DS1302时钟芯片的硬件电路构成原理及软件编程方法，熟悉DS1302时钟芯片的性能指标及特点 2、熟悉SST89E/V516RD2单片机的性能特点，并掌握SST89E/V516RD2单片 3、了解LED显示及按键电路的组成原理，熟悉LED动态显示原理及实现方 第2章 方案比较 2.1 方案比较 方案一：采用51单片机SST89E51芯片软件定时中断实现时钟。利用89E51单片机自身的中断和定时器，通过软件产生时钟，虽然不需要外置硬件电路直接用51单片机，但是占用I/O口比较多，而且断电后时钟不能自加即再次充电（复位），程序又从初始化开始计时，不能友好的实现时钟要求。显示部分采用LCD（诺基亚5110）液晶来显示时间和闹铃，优点具有良好的人机界面，能够全面的显示日期和时间，显示字符多，缺点是价格比较高。键盘控制采用矩阵键盘。该方案优点在于减少I/O的使用，硬件电路连接麻烦，而且软件编程麻烦。 方案二：采用DS1302时钟芯片实现实时时钟。利用DS1302芯片可以实现时钟，DS1302采用三线串行接口，占用引脚少。DS1302内部集成了可编程日历时钟，用户可以根据需要设置。内部集成了31个字节的静态RAM。DS1302的日历时钟可进行闰年的日历补偿。DS1302可以进行双电源供电，可以使用主电源和备用电源。DS1302芯片具有对备用电源涓电流充电功能，可有效提高备份电源的寿命。显示部分采用LED数码管显示时钟的年月日时分秒，上电显示时间利用键盘来转换成年月日。缺点是只能显示0~9的数字和一些简单字符，采用LED数码管优点是显示亮度高，醒目，价格便宜，寿命长。键盘控制采用独立键盘，采用独立键盘操作简单便于硬件软件设置。 综上所述，采用方案二。 2-1 系统总体设计框图 第3章 硬件电路设计 3.1 SST89E516RD主控制电路 图3-1 主控制电路 根据课题的具体内容，任务要求，计时，校时，定时，键盘显示等功能经多方考虑，采用SST89E516RD低功耗单片机。SST89E516RD是一种高性能低功耗的采用CMOS工艺制造的8位微控制器，它提供下列标准特征：8K字节的程序存储器，