大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告機(jī)電信息工程學(xué)院單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告系：班級：

電子信息工程系電子信息工程072班自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì)張錫斌仇龍佳劉忠富于為民完成日期：2010531日大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo) 2設(shè)計(jì)任務(wù) 2性能指標(biāo) 2二、設(shè)計(jì)方案 2三、系統(tǒng)硬件設(shè)置 3、單片機(jī)最小系統(tǒng) 3時(shí)鐘電路DS1302 4、顯示電路的設(shè)計(jì) 5、鍵盤接口的設(shè)計(jì) 5打鈴電路的設(shè)計(jì) 6四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 7程序流程圖 7主程序設(shè)計(jì) 10顯示子程序的設(shè)計(jì) 11五、調(diào)試及性能分析 12調(diào)試步驟 12性能分析 12六、心得體會(huì) 12參考文獻(xiàn) 13附錄1系統(tǒng)硬件電路圖 14附錄2 程序清單 15大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGEPAGE3一、設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)用單片機(jī)器件為主體，設(shè)計(jì)一臺自動(dòng)打鈴系統(tǒng)。（一）基本要求1、基本計(jì)時(shí)和顯示功能(用12小時(shí)制顯示)。包括上下午標(biāo)志，時(shí)、分的數(shù)字顯示，秒信號指示。2、能設(shè)置當(dāng)前時(shí)間(含上、下午，時(shí)，分)。36：0052秒、5525用小喇叭播放，凡是用到鈴聲功能的均按此處理。（二）發(fā)揮部分1、增加整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，整點(diǎn)時(shí)響鈴5秒，要求有控制啟動(dòng)和關(guān)閉功能。2、增加調(diào)整起床鈴、熄燈鈴時(shí)間的功能。347．305秒。4、特色和創(chuàng)新自選。性能指標(biāo)時(shí)鐘：上下午（1、時(shí)(2(2校對鍵：確認(rèn)鍵/設(shè)置鍵、右移鍵/滅鈴鍵、加鍵、減鍵響鈴：蜂鳴器二.設(shè)計(jì)方案二、設(shè)計(jì)方案示模塊、鍵掃描接口電路共四個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1.1所示通過內(nèi)部定時(shí)產(chǎn)生中斷，從而驅(qū)動(dòng)電鈴打鈴。電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1.1所示。主控51AT89C5280C51Flash8COMS微處理芯片，市場應(yīng)用最多。DALLASRAM的DS1302DS1302作為主要計(jì)時(shí)芯片、可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。（2.5~5.5V2.5V時(shí)300nA)下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流對后備電源進(jìn)行慢速DS12887DS1302。電源AT89C51CPU電鈴1.1硬件電路設(shè)計(jì)511100ms產(chǎn)生一次中斷，利用軟100ms101S信號，這時(shí)1。同理，對分單元時(shí)單元和上下午單元計(jì)數(shù)，從而產(chǎn)生秒，分，時(shí)，LED的顯示。鍵為功能鍵，另外三個(gè)做控制鍵。按一下1234412鍵強(qiáng)制滅鈴。三、系統(tǒng)硬件設(shè)置單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電路原理圖，如圖3.1所示。本次設(shè)計(jì)我們選用了AT89C52單片機(jī)。該單片機(jī)要求電源電壓為+5V，所以40號引腳接+5V電源，20號腳接地。因?yàn)锳T89C52單片機(jī)的片內(nèi)ROM為4KB，128位RAM，根據(jù)初步分析，本設(shè)計(jì)程序應(yīng)該小于4KB，故無須外擴(kuò)的ROM，所以單片機(jī)應(yīng)直接訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，單片機(jī)的31號腳接高電平。AT89C52單片機(jī)是一種時(shí)序邏輯電路，必須有脈沖信號才能正常工作，而時(shí)鐘脈沖是由振蕩電路提供的時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生內(nèi)部振蕩方式只要接上兩個(gè)微調(diào)電容和一個(gè)晶振即可，其中微調(diào)電容選用33pF其作用是穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們采用內(nèi)部振蕩方式 ,外接晶振為11.0592MHz,振蕩周期=1/11.0592μs，時(shí)鐘周期=2/11.0592μs，機(jī)器周期=12/11.0592μs，指令周期=1～4μs。AT89C52CPUMCS-51大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告10μF8.2K電阻組成,T=RC，T=10μf×8.2k，T=82ms10ms82ms以上的高電平就能使單片機(jī)有效復(fù)位圖3.1單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)DS1302性能特性31*8I/O電壓工作范圍;2.5VRAM數(shù)據(jù)讀/3DS130231RAM，它經(jīng)過一個(gè)簡單的24HAM/PM12HCPU進(jìn)行同眇通信，并可采RAM數(shù)據(jù)。DS1302有主電源/后備電源雙電源引腳；工作原理DS1302RST8位地址和命令裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿被輸入，無論是讀周期還8408888248字節(jié)數(shù)。32RAM004大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告序電先的8個(gè)寄存器。但是當(dāng)以多個(gè)字節(jié)寫RAM時(shí)，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有31字節(jié)，不管是否寫了全部31字節(jié)，所寫的每個(gè)字節(jié)都將傳送至RAM。71DS13020時(shí)時(shí)鐘將開始啟動(dòng)。8051DS13023.2，其中,PxI/O口,DS13028051行口不完全一致,因此,需要在TXD的輸出端加反相器,另外,接收數(shù)據(jù)時(shí),行口的接收方式接收,I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)接收.DS130232.768KHZ6PFVcc1Vcc28051

PXTXDRXD

DS1302RSTSCLKI/O X2圖3.2 DS1302寫數(shù)據(jù)的程序框圖顯示電路的設(shè)計(jì)顯示部分采用普通的共陽數(shù)碼管顯示，采用動(dòng)態(tài)掃描，以減少硬件電路，數(shù)碼管分別為上下午，十時(shí)，時(shí)，十分，分顯示，顯示時(shí)采用串行口輸出控制數(shù)碼管，其中P2.2~P2.4口控制數(shù)碼管的位選，低電平數(shù)碼管顯示，動(dòng)態(tài)掃描顯示中單片機(jī)P0口輸出數(shù)碼管的段碼。鍵盤接口的設(shè)計(jì)圖3.4 鍵盤電路5大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告43.4P1P1.0P1.3P1所以該圖中上拉電阻可以省去。四個(gè)按鍵中，S1為數(shù)據(jù)+1鍵，S2為數(shù)據(jù)-1鍵，S3為數(shù)據(jù)選擇鍵，S4為強(qiáng)制打鈴或者強(qiáng)制關(guān)閉鍵。打鈴電路的設(shè)計(jì)3.5P3.7P3.71KHz的方波，使得蜂PNP三極管作用是電流放大，以保證蜂鳴器能正常發(fā)出聲音。圖3.5 打鈴電路6大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGEPAGE13四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序流程圖開始開始初始化參數(shù)設(shè)置調(diào)用鍵盤子程序調(diào)用顯示子程序調(diào)用控制子程序主程序流程圖開始開始保護(hù)現(xiàn)場1N=0？1N=60？1N=60？1NN退出定時(shí)中斷程序流程圖開始開始向緩沖區(qū)放數(shù)指向緩沖區(qū)首地址關(guān)顯示AB1ms顯示下一位六位顯示完返回顯示程序流程圖voidmain(){ucharNowKey;ucharBeforKey=0xff;ucharKeyCount=0;uchari=0;AlarmSingal=0;RayFlag=1;RayFlag2=1;TMOD=0x10;//設(shè)置T1EA=1;ET1=1;TH1=0x3c;TL1=0xb0;TR1=1;while(1){D_Scan(TimeData,0);//動(dòng)態(tài)掃描//按鍵控制if(KeyCount==2){KeyCount=0;NowKey=GetKey();if(NowKey!=BeforKey){switch(NowKey){case1:case2:default:}}

TimeSet();break;AlarmSingal=0;break;break;BeforKey=NowKey;}elseKeyCount++;}}顯示子程序的設(shè)計(jì)voidD_Scan(uchar*ShowAddress,ucharFlagBit){ucharShowBit;ucharShow;for(ShowBit=0;ShowBit<5;ShowBit++){if(FlagBit!=5){switch(ShowBit){case0:Show=BCD_to_Text((*ShowAddress)%10);break;case1:Show=BCD_to_Text((*ShowAddress)/10);break;case2:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+1))%10);break;case3:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+1))/10);break;case4:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+2))%10);break;}}P2=0xff;switch(FlagBit){case0:P0=Show;break;case1://設(shè)分閃動(dòng)if(RayFlag2&&(ShowBit==0||ShowBit==1))P0=0x40;elseP0=Show;break;case2://設(shè)時(shí)閃動(dòng)if(RayFlag2&&(ShowBit==2||ShowBit==3))P0=0x40;elseP0=Show;break;case3://設(shè)上下午閃動(dòng)if(RayFlag2&&ShowBit==4)P0=0x40;elseP0=Show;break;}P2=GetClockBit(ShowBit);Delay(1);}}五、調(diào)試及性能分析調(diào)試步驟性能分析計(jì)時(shí)器DS1302使系統(tǒng)更加方便。六、心得體會(huì)本系統(tǒng)被子廣泛用企事業(yè)單位，設(shè)計(jì)比較簡單。經(jīng)過一學(xué)期的學(xué)習(xí)，使我對單,.我感謝老師，課程設(shè)計(jì)加深了學(xué)生對所學(xué)課程理論的理用能力。參考文獻(xiàn)〔1〕嚴(yán)仲興，王熔熔：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，中國計(jì)劃出版社，2001.7〔2〕江力：《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)》，清華大學(xué)出版社，2006.5〔3C51windows〔4〔5〕康華光：《電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分》，北京高等教育出版社，1999.6〔6〕江太輝MCS-51劉海寬單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程東南大學(xué)出版社20091楊易德模擬電路重慶大學(xué)出版社200610廖先蕓電子技術(shù)實(shí)踐與訓(xùn)練高等教育出版社20056郭勇EDA技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社20091大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告附錄1系統(tǒng)硬件電路圖14大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告大連民族學(xué)院2007級電子信息工程專業(yè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGEPAGE26附錄2 程序清單#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharTimeData[]={0,0,0};//時(shí)鐘數(shù)據(jù)ucharsec;//秒uchari;ucharcounter=0;//時(shí)鐘變量ucharRayFlag1=0;//sbitRayFlag=P3^3;//秒閃sbitRayFlag2=P3^2;//秒閃標(biāo)志2sbitAlarmSingal=P3^7;//鬧鈴信號ucharcodeBellData[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,1};//上下午標(biāo)志ucharcodeBellDataH[]={6,7,8,8,9,9,10,10,11,10};//時(shí)ucharcodeBellDataL[]={0,30,20,30,20,40,30,40,30,30};//分ucharBCD_to_Text(ucharData);ucharGetClockBit(ucharShowBit);voidDelay(uintcount);voidD_Scan(uchar*ShowAddress,ucharFlagBit);ucharGetKey();voidTimeSet();// 主程序 voidmain(){ucharNowKey;ucharBeforKey=0xff;ucharKeyCount=0;uchari=0;AlarmSingal=0;RayFlag=1;RayFlag2=1;TMOD=0x10;//設(shè)置EA=1;ET1=1;TH1=0x3c;TL1=0xb0;TR1=1;while(1){D_Scan(TimeData,0);//動(dòng)態(tài)掃描//按鍵控制if(KeyCount==2){KeyCount=0;NowKey=GetKey();if(NowKey!=BeforKey){switch(NowKey){case1:case2:default:}}

TimeSet();break;AlarmSingal=0;break;break;BeforKey=NowKey;}elseKeyCount++;}}//DS1302#ifndef_DS1302_H_#define_DS1302_H_#defineTime_12_Hour0x00//24時(shí)制控制#defineTime_Start0x00//開始走時(shí)#defineTime_Stop0x80//停止走時(shí)#defineDS1302_SECOND0x80 //DS1302各寄存器操作命令定義#defineDS1302_MINUTE0x82#defineDS1302_HOUR0x84#defineDS1302_WEEK0x8A#defineDS1302_DAY0x86#defineDS1302_MONTH0x88#defineDS1302_YEAR0x8C#defineDS1302_WRITE0x8E#defineDS1302_POWER #defineBCD2DEC(X) (((X&0x70)>>4)*10+(X&0x0F))//BCD進(jìn)制的宏#defineDEC2BCD(X) ((X/10)<<4|(X%10)) //用于將十進(jìn)制轉(zhuǎn)成BCD碼的宏sbitDS1302_CLK=P1^5;//sbitDS1302_IO=P1^6;//sbitDS1302_RST=P1^4;//sbitACC0=ACC^0;sbitACC7=ACC^7;typedefstruct SYSTEMTIME 制{

//定義的時(shí)間類型結(jié)構(gòu)體,全部數(shù)為十進(jìn)unsignedcharSecond;unsignedcharMinute;unsignedcharHour;unsignedcharWeek;unsignedcharDay;unsignedcharMonth;unsignedcharYear;}SYSTEMTIME;//實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫入一字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))voidDS1302InputByte(unsignedchard){unsignedchari;ACC=d;for(i=8;i>0;i--){DS1302_IOACC0; //相當(dāng)于匯編中的DS1302_CLK=1;DS1302_CLK=ACC=ACC>>1;}}//實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取一字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))unsignedcharDS1302OutputByte(void){unsignedchari;for(i=8;i>0;i--){ACC=ACC>>1; //相當(dāng)于匯編中的ACC7=DS1302_IO;DS1302_CLK=1;DS1302_CLK=0;}return(ACC);}//DS1302,ucAddr:DS1302地址,ucData:要寫的數(shù)據(jù)voidWrite1302(unsignedcharucAddr,unsignedcharucDa){DS1302_RST=0;DS1302_CLK=0;DS1302_RST=1;DS1302InputByte(ucAddr); //地址，命令DS1302InputByte(ucDa); //寫1Byte數(shù)DS1302_CLK=1;DS1302_RST=0;}//讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)unsignedcharRead1302(unsignedcharucAddr){unsignedcharucData;DS1302_RST=0;DS1302_CLK=0;DS1302_RST=1;DS1302InputByte(ucAddr|0x01); //地址，命令ucData=DS1302OutputByte(); //讀1Byte數(shù)DS1302_CLK=1;DS1302_RST=0;return(ucData);}//讀取時(shí)間函數(shù)voidDS1302_GetTime(SYSTEMTIME*Time){unsignedcharReadValue;ReadValue=Read1302(DS1302_SECOND);Time->Second=BCD2DEC(ReadValue&0x7F);ReadValue=Read1302(DS1302_MINUTE);Time->Minute=BCD2DEC(ReadValue);ReadValue=Read1302(DS1302_HOUR);Time->Hour=BCD2DEC(ReadValue&0x7F);ReadValue=Read1302(DS1302_DAY);Time->Day=BCD2DEC(ReadValue);ReadValue=Read1302(DS1302_WEEK);Time->Week=BCD2DEC(ReadValue);ReadValue=BCD2DEC(DS1302_MONTH);Time->Month=BCD2DEC(ReadValue);ReadValue=Read1302(DS1302_YEAR);Time->Year=BCD2DEC(ReadValue);}//設(shè)置時(shí)間函數(shù)voidDS1302_SetTime(SYSTEMTIME*Time){Write1302(DS1302_WRITE,0x00); //關(guān)閉寫保護(hù)Write1302(DS1302_YEAR,DEC2BCD(Time->Year));Write1302(DS1302_MONTH,DEC2BCD(Time->Month));Write1302(DS1302_WEEK,DEC2BCD(Time->Week));Write1302(DS1302_DAY,DEC2BCD(Time->Day));Write1302(DS1302_HOUR,DEC2BCD(Time->Hour)|Time_12_Hour);Write1302(DS1302_MINUTE,DEC2BCD(Time->Minute));Write1302(DS1302_SECOND,DEC2BCD(Time->Second)|Time_Start);Write1302(DS1302_WRITE,0x80); //打開寫保護(hù)}//初始化DS1302voidDS1302_Initial(void){Write1302(DS1302_WRITE,0x00); //關(guān)閉寫保護(hù)Write1302(DS1302_SECOND,Time_Stop);//停止計(jì)時(shí)Write1302(DS1302_HOUR,Time_12_Hour);//24時(shí)制Write1302(DS1302_POWER,0xA6); //單二極管,4K電阻充Write1302(DS1302_WRITE,0x80); //打開寫保護(hù)}#endif//T1中斷，產(chǎn)生時(shí)鐘voidTimer1(void)interrupt3using1{TH1=0x3c;TL1=0xb0;if(counter%10==0){RayFlag2=~RayFlag2;if(RayFlag1)RayFlag=0;elseRayFlag=~RayFlag;}if(counter==20){counter=0;if(sec==59){sec=0;if(TimeData[0]==59){TimeData[0]=0;if(TimeData[1]==11){TimeData[1]=0;if(TimeData[2]==1){TimeData[2]=0;}elseTimeData[2]++;//上下午}elseTimeData[1]++;//時(shí)}elseTimeData[0]++;//分}elsesec++;//秒for(i=0;i<10;i++){if((BellData[i]==TimeData[2])&&(BellDataH[i]==TimeData[1]) (BellDataL[i]==TimeData[0])){if(i==0||i==9){if(sec==0){AlarmSingal=0;}if(sec==5){AlarmSingal=1;}if(sec==7){AlarmSingal=0;}if(sec==12){AlarmSingal=1;}}else{AlarmSingal=0;if(sec==5){AlarmSingal=1;}}break;}elseAlarmSingal=1;}}elsecounter++;}//BCD碼轉(zhuǎn)換成字形碼的程序ucharBCD_to_Text(ucharData){switch(Data){case0:return0xC0;case1:return0xF9;case2:return0xA4;case3:return0xB0;case4:return0x99;case5:return0x92;case6:return0x82;case7:return0xF8;case8:return0x80;case9:return0x90;}}//得到位地址的程序ucharGetClockBit(ucharShowBit){switch(ShowBit){case0:return0xfe;case1:return0xfd;case2:return0xfb;case3:return0xf7;case4:return0xef;}}//延時(shí)count個(gè)ms的程序voidDelay(uintcount){uinti,j;for(i=count;i>0;i--)for(j=100;j>0;j--);}//動(dòng)態(tài)掃描的程序voidD_Scan(uchar*ShowAddress,ucharFlagBit){ucharShowBit;ucharShow;for(ShowBit=0;ShowBit<5;ShowBit++){if(FlagBit!=5){switch(ShowBit){case0:Show=BCD_to_Text((*ShowAddress)%10);break;case1:Show=BCD_to_Text((*ShowAddress)/10);break;case2:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+1))%10);break;case3:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+1))/10);break;case4:Show=BCD_to_Text((*(ShowAddress+2))%10);break;}}P2=0xff;switch(FlagBit){case0:P0=Show;break;case1://設(shè)分閃動(dòng)if(RayFlag2&&(ShowBit==0||ShowBit==1))P0=0x40;elseP0=Show;break;case2://設(shè)時(shí)閃動(dòng)if(RayFlag2&&(ShowBit==2||ShowBit==3))P0=0x40;elseP0=Show;break;case3://設(shè)上下午閃動(dòng)if(RayFlag2&&ShowBit==4)P0=0x40;elseP0=Show;break;}P2=GetClockBit(ShowBit);Delay(1);}}//得到鍵盤值的程序ucharGetKey(){ucharp;p=P1&0x0f;switch(p){case0x0f:return0;case0x0e:return1;case0x0d:return2;case0x0b:return3;case0x07:return4;}}// 時(shí)間設(shè)置的程序 voidTimeSet(){ucharS_Flag=1;ucharM_Flag=1;ucharH_Flag=1;ucharcount1=0x40;//無操作時(shí)的時(shí)間控制ucharcount2=0xff;//無操作時(shí)的時(shí)間控制ucharNowKey=0xff;ucharBeforKey=0xff;ucharKeyCount=0;ucharFlagBit=1;ucharuint a=0;LS_TimeData[2]=TimeData[2];LS_TimeData[1]=Ti