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1、（20 08 届）本科生毕业设计说明书（论文） 基于单片机的智能数字闹钟系部： 计算机科学与技术 专 业： 计算机科学与技术 学 生 姓 名： 班 级： 数库3 学号 指导教师姓名： 职称 教授 职称 助教 最终评定成绩 2008 年 6 月 长沙学院本科生毕业设计（论文）基于单片机的智能数字闹钟系 （部）：计算机科学与技术专 业：计算机科学与技术学 号： 2004021414 学生姓名： 指导教师： 教 授 斌 助 教 200 8 年 6 月摘 要基于单片机的智能数字闹钟主要由89C516RD+单片机控制。本毕业设计通过单片机校园电子打铃系统的应用来实现其全部功能。采用带字库的128*64L
2、CD 液晶显示，显示年、月、日、时、分、秒，星期，温度，系统操作显示菜单。能重新设定时间参数, 支持每天32段打铃设置，每段铃声时间可调, 支持掉电时钟运行，可在掉电30天情况下时钟仍然精确运行;支持液晶菜单显示，打铃时显示打铃名称;支持按周、按日重复打铃设置，每个打铃支持周六、周日停止功能;支持键盘输入功能，有多级菜单;支持计算机串口数据载入功能 ;内置国标2312汉字库，支持简体中文16点阵汉字显示;打铃采用继电器和内部蜂鸣器，可兼容目前人工打铃的大部分设备。该基于单片机的智能数字闹钟是由单片机最小系统及扩展LCD显示电路,语音电路,电源电路，打铃系统电路，ISP下载电路，4*4矩阵键盘电
3、路组成。使用单片机C语言进行编程，实现其设计的各项功能。本报告主要介绍了数字闹钟的软、硬件部分及在设计调试过程中遇到的问题及解决方案。关键词：单片机, 智能数字闹钟, 校园电子打铃系统ABSTRACTThe intelligent digital alarm clock based on SCM is mainly controlled by the 89 C516RD + SCM.This graduation project achieves its full functionality through the campus e-SCM application of a bell syst
4、em. The year, month, day, hours, minutes and seconds, weeks, festivals and temperature are displayed trough the use of the 128*64 LCD liquid-crystal display with font, and the system operation could Show the menu. It could re-set the time parameters, to support a 32 bell set every day, with an adjus
5、table ring tones. Also it supports for power-off clock operation, which means the clock is still running without any errors under the circumstances that the power-off has lasted for 30 days.It supports the LCD menu display by showing a bell name when a bell rings. It supports a repeated bell set in
6、week or in day, with each bell supporting a stop of function on Saturdays and Sundays. It supports the keyboard inputing function, and has a multilevel menu. It supports the computer serial data load functions, so it can set up various paragraphs of ringtones. It could support a simplified Chinese c
7、haracters 16 dot matrix display with the Hanzi Ku-GB 2312 set in it. A bell adopts relays and internal buzzer, and most of the current equipment is compatible in it.The intelligent digital alarm clock based on SCM is formed by the smallest SCM system and the expansion LCD display circuit, voice circ
8、uit, power circuit, a bell system circuit, ISP download circuit, 4 * 4 matrix keyboard circuit. Using the SCM C language to programme to achieve the various functions of the design. The report mainly introduces the hardware and software of the digital alarm clock and the problems encountered in the
9、process of the design and their solutions.Keywords: Single-Chip Microcomputer, Intelligent digital alarm clock, bell system目 录第1章 前言11.1 前言11.2 需求分析2第2章 方案设计42.1设计功能42.1.1指标42.1.2开发技术42.2实现功能方法4第3章 硬件设计63.1 89C516RD+介绍63.1.1 89C51内部结构简介63.1.2 89C51的引脚功能73.2 外部接口设备介绍83.2.1矩阵式键盘83.2.2 矩阵式键盘的结构与工作原理：93
10、.2.3 矩阵式键盘的按键识别方法103.2.4 SMG12864G2-ZK 液晶显示模块概述103.3 电路设计123.3.1.DB-9型串行接口RS-232C电路图如下：123.3.2.电源电路133.3.3.打铃系统电路143.3.4.整个系统电路143.3.5 PCB电路板153.4电路图中硬件介绍163.4.1 继电器163.4.2 MAX232173.4.3 DS18B20173.4.4 DS130218第4章 软件设计214.1 开发工具介绍214.1.1 Protel 99 SE214.1.2 Keil uVision3244.2 软件设计264.2.1程序流程图264.2.2
11、 4*4矩阵键盘294.2.3 DS1302时钟芯片304.2.4 DS18B20温度传感器324.2.5 128*64带字库液晶显示模块33第5章 系统的组装与调试385.1 硬件的组装与调试385.2 软件调试395.2.1 使用工具的熟悉395.2.2 软件编程39第6章 使用说明416.1 概述416.2 技术指标416.3 操作指南416.3.1 系统初始化426.3.2 输入当时时间,日期426.3.3 预置输入闹铃时间426.3.4 对打铃重复控制42结 论43致 谢44参考文献45附录1- 46 -附录2- 47 -附录3- 48 -第1章 前言1.1 前言随着科学技术的日益进
12、步,单片机的应用越来越广泛,它在生活中所扮演的角色也越来越重要,给我们带来了太多的方便,可以说我们的生活渐渐离不开它了。很多领域都在这方面下功夫,主要是要利用它的优越性和便捷性更好地为人类服务:像家用电器领域,办公自动化领域,智能产品领域,测控系统,智能接口,商业营销领域,工业自动化,汽车电子与航空航天电子系统。单片机的应用意义绝对不限于它的功能以及所带来的经济效益上,更重要的意义在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法,从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能,现在已能使用单片机通过软件方法实现了,这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术,称之为微控制技术,这标志着一
13、种全新概念的建立,随着单片机广泛应用的推广普及,微控制技术必将不断发展,日益完善,更加充实。本次毕业设计的目的就是让我在理论学习的基础上，通过完成一个涉及单片机资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使我不但能够将课堂学习的理论知识与实际联系结合起来，而且能够对电子电路，电子元器件，印制电路板等方面的知识进一步加深理解，同时在软件编程，排版调试，焊接技术，相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。本项目通过对89C51单片机的运用，基于单片机的智能数字闹钟实现一个单片机校园电子打铃系统的应用。能够对时间进
14、行设置、保存、修改，并有通过软件与其通信设置每天32段打铃。单片机在实际应用中多为单主系统，即一个应用系统中只使用一片单片机。单机有大量的应用领域,如单片机构成的各种工业控制系统,自适应控制系统,数据采集系统之类的测控系统;用单片机组成测量,控制用的智能仪表,实现仪表的数字化,智能化,多功能化,综合化,柔性化,采用单片机编程技术修正误差,线性化处理等1。矩阵式键盘的按键识别方法确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，介绍过程如下。1.判断键盘中有无键按下 将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。 2.判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电
