基于单片机可编程作息时间控制器设计与制作

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1、江西理工大学专科毕业论文 华中理工大学 毕业论文（设计）任务书 课课 题题 20102010 年年 7 7 月月 5 5 日至日至 20102010 年年 1111 月月 2 2 日共日共 1515 周周 教育中心教育中心 专业年级专业年级 学号姓名学号姓名 教育中心教育中心 主主 任任 指指 导导 教教 师师 20102010 年年 7 7 月月 5 5 日日 课 题 来 源 自选 课 题 的 目 的 、 意 义 要 求 1、根据教学大纲的要求，独立完成所承担的毕业论文，不得弄虚作假和抄 袭别人的论文。 2、在毕业论文写作期间，每周至少将论文进展情况通过各种形式和指导老 师沟通汇报一次。 3

2、、毕业论文严格遵循华理网院毕业论文指导手册规范进行。 课 题 主 要 内 容 及 进 度 主要内容： 进度安排： 毕业论文环节动员、公布指导教师名单：7 月 5 日 下达任务书，确定毕业论文选题：7 月 5 日-7 月 20 日 撰写开题报告：7 月 25 日-8 月 25 日 开题报告修改及提交论文初稿：9 月 7 日-9 月 16 日 提交论文的修改稿：9 月 24 日 10 月 11 日 提交全部终稿文件：10 月 25 日-11 月 2 日 论文答辩 江西理工大学专科毕业论文 发给学生 1设计(论文)题目： 3设计(论文)课题要求： （1）深入实际调研和收集资料、文献查阅，并充分利用图

3、书馆、 计算机网络进行资料和文献的查询； （2）以正确、合理的专业知识理论为基础，结合实际调研情况 进行毕业设计； （3）要求对电气控制线路图、系统图、流程图、布置图、生产 工艺图等进行计算机绘图，掌握计算机绘图、WORD 编辑等能力； （4）对于毕业设计中引用的技术数据，应注明出处； （5）按照学院规定时间逐步地完成毕业设计，并按照毕业设计 的格式要求来书写毕业设计论文 。 4实验（上机、调研）部分要求内容： （1）调研课题相关的主要设备的生产、装配和调试的全部过程 ； （2）调查了解有关环节中存在的技术、工艺问题和解决这些问 题的初步设想； （3）收集与毕业设计有关的技术数据、图纸资料。

4、5文献查阅要求： （1）查阅有关设计的理论专业知识； （2）查阅有关仪器设备、电气、电子装置的型号及主要参数； （3）查阅有关技术的数据和工艺流程。 6发出日期： 2010 年 7 月 1 日 7学生完成日期： 2011 年 4 月 15 日 指导教师签名： 学 生 签 名： 附注： 1、任务书应附于完成的设计（论文）中，并与设计（论文）一并提交答辩 委员会； 2、任务书须由指导教师填写。 审批意见： 系主任签名： 年 月 日 江西理工大学专科毕业论文 1、阅读中外文献资料摘要：、阅读中外文献资料摘要： 数字钟是采用数字电路实现对“年、月、日、周、时、分、秒“数字显示的计时装置. 由于数字集成

5、电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老 式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先 的报时功能。可编程作息时间控制器就是其中的一个部分，它能很好的帮助我们完成对 操控方面的时序和时间的控制，可见可编程时钟控制器在未来有很大的发展潜力,其研究 领域十分宽广,应用领域十分广泛。 2、 立题依据及主要研究内容：立题依据及主要研究内容： 数字钟能长期、连续、可靠、稳定地工作；同时还具有体积小，功耗低等特点，便 于携带，使用方便。目前应用广泛是可编程作息时间控制器,它不仅具有数字钟的一般优 点,还有控制时间精确,且通过改变单片机的程序能够灵活改

6、变冬、夏季作息时间，同时 能够实时显示时间. 能够让我们来掌握运筹时间而不是让时间来催促逼迫我们。可编程 作息时间控制器实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便， 实现代学校必不可少的设备. 本次研究的主要内容是可编程作息时间控制器系统, 系统包括：单片机、 LCD 驱动 及显示系统、按键输入系统、功率放大系统和电源组成。利用单片机提供的基信号作为基 准计时信号，进行年月日周时分秒计时,根据设定时间完成语音播报，可按照设定的时间进 行相应的控制,能够随意设置语音播报时间和内容。 3、 设计方案及思路：设计方案及思路： 主要的设计方案为： 1.硬件设计 由单片机系统、输入键

7、盘、 功率放大器、显示系统等部分组成。 系统扩展了四个按键用于报时及设定时间。利用单片机的 DAC 为电流型输出，经负载 电阻 R1、三极管 Q1，放大驱动扬声器放音，SPEAKER 可选用 4 或 8 扬声器， 作为调试和当地语音播报使用，留有音频输出接口经功率放大器驱动音箱。用一个 LED 显示作息时间到等相关信息，根据具体需要可控制电铃、播放提示语音等。 2.软件设计 整个程序分为：主程序、键盘扫描程序、校时子程序、语音子程序等几部分。 设计思路 由单片机系统、输入键盘、 功率放大器、音箱和显示系统等部分组成,构成可编程作 息时间控制器系统,要以单片机为核心, 配以输入、输出、显示、控制

8、等外围部件和软 件 ,硬件是软件实现的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用， 从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，却一不可。 要求如下（1）时钟显示：16 位 LED 从左到右依次显示年、月、日、周、时、分、秒， 采用 24 计时。 （2）按键控制功能：采用 4 个独立键盘，其中一个为功能键；一个为数字调整键；一 个为取消设置键，用来设定时间；另一个为用来设定定时时间。 （3）时间显示：通电后，系统自动进入时钟显示，从 0000:00:00:00:00:00：00：00 开 始计时，此时可以调整和设置显示的时间。按动小时调整键后小时将会加 1，同时也 可以调整分和秒，原

9、理和前面的小时设置方法相同，用按键来调整所设置的当前的时 间。 （4）时间调整：按下功能键，系统停止计时显示，进入时间设定状态，系统只显示小 时内容，其他时间处于暂停状态；若再按动功能键则用来调整分钟，此时小时和秒都 处于停止状态；原理和前面的相同。 （5）闹钟设置/启闹：按下闹钟设置/启闹键，系统继续计时，从 0000:00:00:00:00：00：00 开始显示，此时再按功能键后进入闹钟设置状态，设置过程 和时间调整相同，当与所设置的时间相同时，并且定时间到时，音箱开始发声。 以上要求用软件编程来实现,通过编程方法可得到主程序、键盘扫描程序、校时子程序、 语音播放子程序等几部分, 再利用仿

10、真系统进行功能仿真和调试，最后结合硬件就能 得到一个可编程作息时间控制器. 4、 毕业设计（论文）工作计划：毕业设计（论文）工作计划： 2009 年 12 月 1 日至 2010 年 3 月 5 日 相关文献的调研，资料收集 2010 年 3 月 5 日至 2010 年 3 月 12 日 系统方案探讨与指导教师问题答 疑 2010 年 3 月 12 日至 2010 年 3 月 19 日 硬件设计 2010 年 3 月 19 日至 2010 年 3 月 26 日 软件设计 2010 年 3 月 26 日至 2010 年 4 月 2 日 软件硬件联调 2010 年 4 月 2 日至 2010 年

11、4 月 9 日 完成毕业论文写作 江西理工大学专科毕业论文 2010 年 4 月 9 日至 2010 年 4 月 16 日 论文指导教师初评，并给出修改 意见，学生进行修改 2010 年 4 月 16 日至 2010 年 4 月 23 日 完成毕业答辩 PPT，准备毕业答 辩 5、 指导教师审核意见：指导教师审核意见： 指导教师（签名） 年 月 日 _ _ 注： 1）开题报告由学生填写，须经指导教师审批 2）阅读文献资料摘要，要比较全面反映题目研究已取得的成果和研究动态 3）立题依据包括立题的必要性 可可 编编 程程 作作 息息 时时 间间 控控 制制 器器 设设 计计 与与 制制作作 摘摘

12、要：要： 本文介绍了一款基于 AT89S52 单片机数字钟的设计，通过多功能数字钟 江西理工大学专科毕业论文 的设计思路，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。论文重点阐述了数 字钟硬件中主控制模块、时钟模块、显示模块和相关控制模块等的模块化设计 与制作；软件同样采用模块化的设计， 本设计实现了时间与闹钟的修改功能、 语音播报功能、年、月、日和星期等的显示功能。并且通过对比实际的时钟， 查找出了误差的来源，确定了调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统 可以达到实际数字钟的允许误差范围内。 本次设计过程在硬件与软件方面是进行同步设计。硬件部分主要由 AT89C52 单 片机，LED 显示电

13、路，以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了 AT89C52 单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用 2 片 7SEG-MPX8-CA 和一片7SEG-MPX4-CA。7SEG-MPX8-CA 是一种八个共阳二极管显示器 ， 7SEG-MPX4-CA 是一种四个共阳二极管显示器。为了能更轻松的控制这三片显示器， 本人使用了3 片74HC164 来驱动。74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行 输入数据，然后并行输出。 软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，公历转 阴历程序，显示程序等。程序采用汇编语言编写，以便更简单地实现调整时间及 阴历显示功能。 关键词： 时钟电钟；DS1302；DS18B20；动态扫描；单片机