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1、微机控制系统应用方向学年设计任务书学院计算机与信息工程学院专业计算机科学与技术课程名称微机控制系统应用方向题目基于单片机控制的教学 打铃系统的设计与实现完成期限2013年 7 月 3日2013 年 8 月 29 日共 8 周内容及任务一、项目的目的1. 利用单片机设计简单的教学打铃系统；2. 掌握设计文档的撰写技巧。二、项目任务的主要内容和要求1. 能够用 7 段数码管或者 LCD显示时间；2. 能够对当前的时间设置进行校正；3. 能够按照学校当前的作息时间进行打铃；4. 完成系统设计说明文稿。三、项目设计（研究）思路1.7 月 3 号到 7 月 8 号这段时间组织组员讨论和分析本系统所需的功
2、能，所需的硬件器件，并搭建电路；2.7 月 9 号到 8 月 21 号这段时间进行本系统的程序设计，完成该系统所需的功能模块；3.8 月 22号到 8 月 27号这段时间完成整个系统程序并进行系统测试；4.8 月 28号 8 月 29号编写学年设计报告文档。四、具体成果形式和要求1. 本系统是在 proteus 仿真软件里进行测试；2. 能通过 7 段数码管显示当前时间；3. 能利用蜂鸣器按照学校当前的作息时间进行打铃；4. 通过按键可以进行当前时间的校正以及作息时间的修改。进度安起止日期工作内容排1 2013年 7 月 3日2013年 7 月 8日全组人讨论硬件环境设计的思路以及软件设计的思
3、路2 2013年 7 月 9日2013年 7 月 15日能够在数码管中显示电子钟并且到一定时间时自动打铃2 2013年 7月 16日2013年 8 月 21日实现能够对当前时间进行校正以及对作息时间进行修改3 2013年 8月 22日2013年 8 月 27日完成整个打铃程序的运行4 2013年 8月 28日2013年 8 月 29日编写学年设计文档主要参考资料1 张凤言 . 电子电路基础M. 北京：高等教育出版社， 1995. 2 戴佳.51 单片机 C语言应用程序设计实例精讲M. 北京：电子 工业出版社， 2008. 3 孙江宏 . Protel 99 电路设计与应用M. 北京：机械工业出
4、版 社，2001. 4 王水富 . 基于 8051 的自动打铃系统设计J. 电脑编程技巧与 维护， 2009，1（17） ：23-26. 5 王书杰 . 基于校园网络的自动打铃系统设计J. 科学技术与工 程，2011，11（31） ：204-207. 6 王娟 . 基于单片机的多功能定时打铃钟设计J. 湖南农机， 2011，4（5） ：85-86. 7 于永 51 单片机C 语言常用模块与综合系统设计实例精讲M北京：电子工业出版社，2007.指导教师意见（签字） ：年月日系 （教研室）主任意见（签字） ：年月日基于单片机控制的教学打铃系统的设计与实现设计说明书（封面）学院名称：滁州学院班级名称
5、：计算机科学与技术专业10级（2）班学生姓名：方纪锋、贝兴芝、陈文君、陈丹丹、陈竞学号：2010211081、2010211066、2010211073、2010211068、 2010211070 题目：基于单片机控制的教学打铃系统的设计与实现指导教师姓名：姚光顺起止日期： 2013年 7 月 3 日2013年 8 月 29 日目录 第一部分：正文部分 . 1 一、绪论 . 1 1 设计背景 . 1 2 主要工作和方法 . 1 3 本文结构 . 1 二、相关知识 . 2 1 单片机介绍 . 2 2 显示器简介 . 4 3 蜂鸣器简介 . 4 三、系统设计 . 5 1 需求分析 . 5 2 系
6、统硬件电路设计 . 5 3 软件设计流程图 . 9 4 显示程序设计 . 9 5 按键设定程序设计 . 10 四、系统实现 . 11 1 功能模块 . 11 五、系统测试与数据分析. 17 1 元件清单 . 17 2 调试过程 . 17 六、结论 . 18 第二部分：参考文献 . 19 第三部分：指导教师评语 . 20 第四部分：成绩评定 . 20 附录. 21 1 基于单片机控制的教学打铃系统的设计与实现第一部分：正文部分一、绪论1 设计背景目前自动打铃系统广泛应用于生活、工作等方方面面，在人们的日常生活中起到重要作用。例如，在学校生活中，每天上下课都离不开打铃器的使用。打铃器可以为上下课的
7、学生和老师们提供时间提醒，同时，也可作为一个提醒学生们作息时间的时间表，让大家有一个时间意识，形成规律的生物钟，对自身的健康也有很大的好处的。对于那些上课精力过于集中、知识面拓展比较广的老师的拖堂现象也给了一个下课时间提醒，以免耽误学生们下一节课的上课时间。最原始的打铃器是人工根据时间通过敲钟来提醒，随着技术的发展，开始有了机械式打铃器。 随着二十世纪电子技术的发展和二十一世纪半导体技术和集成电路的发展，电子技术开始渗入到各行各业，打铃器也更多的向着智能型转变。设备的智能化离不开单片机的使用。基于以上原因，本学年设计了一款基于单片机的自动打铃系统，使用简单方便。2 主要工作和方法本系统主要完成
8、以下工作： 能够通过 7 段数码管显示时间； 能够通过按键对当前的时间设置进行校正； 能够按照学校当前的作息时间进行打铃； 能够通过按键对学校当前的作息时间进行修改。3 本文结构本文第 1 部分绪论主要说明了本文的设计背景、主要工作和实现方法。第 2 部分相关知识介绍了单片机的概念、结构，数码管的相关知识，蜂鸣器的相关知识。第 3 部分系统设计，阐述了需求分析、系统硬件设计和系统工作流程设计。第 4 部分系统实现介绍了系统各个功能模块。第5 部分系统测试与数据分析，介绍了所用元件和调试过程。2 二、相关知识1 单片机介绍 单片机概念本系统采用 AT89C51系列单片机。 AT89C51是一种带
9、 4K字节 FLASH存储器（ FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。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，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。 单片机结构 AT89C51的结构如图 2-1 所示：图 2-1 AT89C51 管脚图AT89C51的管脚说明如下： VCC ：供电电压
10、。 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 P0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。3 P1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
11、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
12、，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口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。P3 口也可作为 AT89C51的一些特殊功能口，如表2-1 所示：表 2-1 AT89C51 特殊功能表管脚备选功能 P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD （串行输出口） P3.2 /INT0 （外部中断 0） P3.3 /INT1 （外部中断 1） P3.4 T0（计时器 0 外部输入） P3.5 T1（计时器 1 外部输入） P3.6 /WR （外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） RST ：复位输入。当振荡器复位器件时，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
