可编程作息时间控制器设计

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1、20132014学年第 2学期之迟辟智美创作单片机原理与应用课程设计报告学校：北华航天工业学院题目：可编程作息时间控制器设计专业：惺惺惜惺惺班级：Bxxxxx姓 名：xxxxx学号：惺惺惜惺惺信息学、指导教师： XX电子工程系2013年 6月 14日可编程作息时间控制器设计任务书课题名称可编程作息时间控制器设计指导教师xx执行时间20132014学年第一学期第16周学生姓名学号承当任务ZzzZxxxx设计目的1、掌握汇编语言的基本结构及应用；2、掌握各个部份功能的设计及应用；3、学会使用protues软件进行电路仿真.设计要求1、依照给定的时间模拟控制实现上下课打铃、灯光控 制（屏幕显示）；2

2、、具有各日期和时钟显示.摘要本课题是应用 AT89C52 为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音 输出模块、电源转换模块和存储模块四部份组成 .它利用 AT89C52 的按时/计数 器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性.AT89C52单片机是 整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个设计的工作流程 .整 体性好，人性化强，可靠性高，实现了对时间控制的智能化，解脱了传统由人 来控制时间的长短的方便，可对一些以 24 小时为周期的开关量进行自动控制 . 如上下课打铃及扩音设备的开与关 .采纳 AT89C52 单片机来实现对上述开关量 的控制，设有 8 位数码管、可

3、以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修 改实时实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系 统体积小等特点 .首先设计各个模块的屏幕显示，其次是各个模块需要调用的小法式，有 PC 机的日期和时钟，响铃声音，按键，屏幕显示以及延时的调用等等，最后是将 各个功能模块与其中需要的小法式通过正确的汇编语言组建起来 .这样便完成了 源文件的建立.再通过.ASM源文件生成的.EXE可执行文件进行仿真.该仿真可以 模拟实现：与 PC 机日期时钟坚持一致的显示功能，仿照已设定的响铃时间进 行打铃功能，根据已设定的早晚作息时间灯光控制的功能，键盘输入修正响铃 时间，随时手动按键实现响铃的功

4、能.目录摘要- 2 -目录- 4 - 第一章绪论- 5 -1.1 课题研究的目的与意义- 5 -1.2 研究内容及采纳方法- 5 - 1.2.1主要研究内容- 5 - 1.2.2主要采纳方法- 5 -1.3课题的研究原理- 6 - 第2章可编程作息时间控制器的方案设计- 7 -2.1总体方案组成框图及设计流程图- 7 - 2.2具体步伐实施- 9 - 2.2.1日期和时钟显示功能的设计- 9 -2.2.2 上下课打铃功能的设计- 11 -2.2.3 灯光显示功能的设计- 14 -2.2.4 修改响铃时间功能的设计- 14 -2.2.5 模拟手动控制功能的设计- 15 -第3章可编程作息时间控制

5、器的protues仿真- 17 -3.1 仿真结果- 17 - 3.2性能及误差分析- 19 - 附 录- 20 - 参考文献- 27 -第一章 绪论1.1 课题研究的目的与意义20世纪末，电子技术获得了飞速的发展.在其推动下，现代电子产物几乎 渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化水 平，同时也使现代电子产物性能进一步提升，产物更新换代的节奏也越来越快. 时间对人来说总是那么珍贵，工作的忙碌性和繁杂让人容易忘记以后时间.然而 遇到重年夜事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成更年夜的麻烦. 对学校来说作息时间尤为重要.如今，在电子计算机基础上发展而来的可编程

6、作息时间控制器，它可以利 用电子计算机的内部时间，通过法式判断处置，完成对作息时间的精确控制， 而且由于是法式控制，所以可通过改变法式而进而灵活改变作息时间，同时可 以实时显示时间，并实现打铃功能.可编程时间控制器可实现对时间控制的智能 化，解脱由人控制时间的长短分歧的方便，而且可以在需要时人工切入控 制，完美的满足作息时间控制.1.2 研究内容及采纳方法1.2.1 主要研究内容用 C 语言编写作息时间控制法式，依照给定的时间模拟控制，上下课打 铃、灯光控制（屏幕显示），而且具备日期和时钟显示 .给定的时间可修改，可 模拟手动控制，用扬声器模拟打铃.1.2.2 主要采纳方法通过汇编语言编程，先

7、在数据段中开几段缓冲区，以寄存需要显示的提示 信息以及存储 PC 机内部时钟日期等等，调用子法式的清屏部份来显示已经设 定好的屏幕部份，再调用 DOS 的日期及时钟调用功能，读取 PC 机内部日期和 时钟，并将数据存入显示缓冲区，然后调用时间和日期显示功能，把法式设计 成用刷新的方式来不竭获取系统时间，这样就有了一秒一秒走动的日期时钟显 示，在此过程需要用到延时法式，所以把延时法式独自做成一个子法式，然后 在需要的时候调用它，使得时间显示法式更加精炼，此时日期和时钟显示功能 已经完成；而后设计灯光控制（屏幕显示），采纳比力跳转的方式即可，当达 到设定的时间区域时通过比力来判断是亮灯还是灭灯；随

8、后是上下课打铃的模 拟，需要调用 DOS 显示功能，将设定好的时间在屏幕上显示出来，然后调用 PC 机内部时钟，判断时钟与给按时间是否相同，进而判断是否响铃，若响铃则 调用设定好的响铃法式，并实现屏幕模拟显示；给按时间修改是调用键盘 I/O 中断功能号，获取键值的方法来进入，先确定应该修改哪个响铃，再将新的响 铃时间数据存入要修改时钟的缓冲区，并将其覆盖来实现；模拟手动控制、用 扬声器模拟打铃，同样采纳调用键盘 I/O 中断功能号，获取键值的方法，判断 是否与设定的手动按键相同，若相同则进入手动控制，进入后调用响铃法式， 而后自动退出响铃，开始其他响应功能.课题的研究原理将按时闹钟改造为 4

9、路可调闹钟，从而实现打铃等功能.当四路闹钟中的任 一路到时，均会点亮灯、打铃 .如有需求，可对法式进行调整，增加闹钟的路 数，及到时后的处置方式第 2章 可编程作息时间控制器的方案设计总体方案组成框图及设计流程图时间作息控制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份.时间作息控制的系统组成框图如图 2-1-1所示：图2-1-1时间作息控制的系图位、时钟等电作息时间控制器的年夜致设计思路统组成框LED显示电路按钮电路声光指示电路图2调用清方案实施流程图具体步伐实施电源1割共电日期和时钟显示估厶匕帖、儿系统日期时间而且转二进 功能的设计制为ACSII码日

10、期和时钟显示流程图图2-2-1是时钟 等的缓冲区，便于 功能，将数据由二在数据段中开 调日期和时钟的DOS功中和日期设计的年 后续法式的使用， 进制转换为ASCII码，存储并显示.厂显示日期、时间和界面数据段存储显示时间提示占 |辟存储日期时间 能调用中的显示图2-2示流程图开辟存储日期时间缓冲区设定和修正时间一代码段中调用日期、二进制转换瓚AS C 11 码存储动控冲区日期和时钟设计步伐分析 该模块设计中，先在数据段开了两段缓冲区，以存储显示日期和时间的提 示 Time is 以及从 PC 机读到的日期和时间.而后是调用 DOS 的日期功能，其功 能号是2ah,日期分别存于ex, dx中，在

11、该设计中调用出来的日期时间均是二 进制数，如果要在界面中显示必需要转换成 ASCII 码.每一次数制转换后均要将 转换后的数据存储于数据段开辟的存储缓冲区tbuf内，接下来即可调用DOS的 的 9 号显示功能,只需将提示信息、日期及时间的存储缓冲区的偏移地址赋予 dx,再使用DOS功能，调用9号的显示功能即可.这样，日期和时间的第一次显 示时间完成，由于PC机的日期时间一直在变动，所以需要不竭调用PC机的显 示时间并显示，因此需要再回转至最初的调用日期法式，这样，显示日期时间 的功能才真正完成.下面是针对数制转换和日期时间的显示做的更为细致的解读.(1) 数制转换通常在计算机傍边，从键盘输入的

12、十进制数的每一位数码或者是向CRT输 出的十进制的每一位数，均是以它的ASCII码暗示的.而在机器中的一个十进制 数，是以相应的二进制数寄存或者是以BCD码的形式寄存因此，如果我们想 将PC机中读取的日期时间显示到.EXE的界面中，必需将从中读取的二进制数 转换为ASCII码.本设计是先将二进制数转换为十进制数，再将十进制数转换为 ASCII 码的，使其在屏幕上显示出来.由于调用该小法式段的显示数值都是十位数或个位数，所以该段小法式的 设计思路是使用减法，统计需要转换的数值中有几多 10、1，即为十进制数中 的十、个位上的数，然后将十进制数转换为ASCII码输出首先，在数据段中已 经设计好了被

13、减数，即const内的数据，用需要数据转换的数据已经在之前的数 据中赋值给了 ax,使用sub ax,si语句实现上述的减法，若不够减，则需要重复 减，并累计次数，直至不够减为止，累计的次数即为该数据十位数的数值，此 时仍旧通过or dI,30h语句转换为ASCII码，并将转换后的数据都存储于bx中.(2) 日期时钟显示功能9号DOS功能调用可实现日期时钟显示功能，由于需要在.EXE界面显示 提示信息messl中的相关内容，因此调用BIOS功能，置光标于0行0列，将 ah 赋值 2 即可置光标， dh 的赋值暗示行， dI 的赋值暗示列，使用 Iea dx,messI 语句，将messI的偏移

14、地址赋予dx,使用mov ah,9和int 21h语句完成DOS的9 号功能调用，这样.EXE界面就呈现了 mess 1中的相关内容；再使用BIOS功能 调用，将光标置于17行21列显示日期时间的提示信息time is,方法与上述介 绍的相同，最后即可将光标置于17行37列，显示PC机的日期和时间.2.2.2 上下课打铃功能的设计上下课打铃设计流程图 如图是上下课打铃设计的年夜体思路，先于数据段设存储缓冲区，存储设定的响铃时间，将响铃时间由二进制换成ASCII代码，调用DOS的显示功能， 显示响铃时间，再调 PC 机时间与设定的响铃时间比力，相同时响铃，分歧时 跳转数据段设存储缓冲区上下课打铃

15、设计 本部份设计 息，tbufl响铃时 定好的响铃时间 设定好的响铃时是上下课打铃设计流程图V图步伐分析中，先在数据段开辟了四段缓冲区，分别是bel响铃提示信 间存储区,timeh设定好的响铃吋间中小时的 中的分钟存储区，进入代码段后，便开始将t 间由二进制数转换成aSci代码，并将转换后的信息存于面显介绍铃这里便不再重复了 .这是tbufl中已经tbufl,对数制转换的内容上文中界包括我最初设定 将上述二十个响 间进行比力，若 述的显示、调用 力的法式和响铃（1）PC机时间 首先我将存存储区，timem设 imeh 和 timem 中的二十个响铃时间，使用DOS功能调用中的铃时间显示在界面上随后需要调用PC机的时间与我设定的时 相等则响铃，”响铃后返回，若吋间不同等样也返回，去重复上 以及比力的过程接下来我会铃比力Pc机时间与我设定的时间比9号显示功能即可法式做较为细致的分析， 与设定响铃时间比力 储响铃时间的timeh和獅 随后使用DOS功能调用语 取，对pc机时间的读取； 开始比力，先假设设定的响铃均已比 PC机时间与设定好的响铃时间比力， 进行比力直至将