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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2021年7月3日2021年8月29日共8周容及任务一、工程的目的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、工程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展校正；3. 能够按照学校当前的作息时间进展打铃；4. 完成系统设计说明文稿。三、 工程设计研究思路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能，所需的硬件器件，并搭建电路；2.
2、7月9号到8月21号这段时间进展本系统的程序设计，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展系统测试；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仿真软件里进展测试；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展打铃；4.通过按键可以进展当前时间的校正以及作息时间的修改。进度安排起止日期工作内容12021年7月3日2021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路22021年7月9日2021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22021
3、年7月16日2021年8月21日实现能够对当前时间进展校正以及对作息时间进展修改32021年8月22日2021年8月27日完成整个打铃程序的运行42021年8月28日2021年8月29日编写学年设计文档主要参考资料1 X凤言.电子电路根底M.：高等教育，1995.2 戴佳.51单片机C语言应用程序设计实例精讲M.：电子工业，2021.3 孙江宏. Protel 99 电路设计与应用M.：机械工业，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，2021，117：23-26.5 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，2021，1131：204-20
4、7.6 王娟.基于单片机的多功能定时打铃钟设计J.XX农机，2021，45：85-86.7 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：电子工业，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： XX学院 班级名称： 计算机科学与技术专业10级2班 学生XX： 方纪锋、贝兴芝、陈文君、陈丹丹、陈竞 学 号：2021211081、2021211066、2021211073、2021211068、2021211070 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
5、： 2021年7月3日2021年8月29日 . v.目录第一局部：正文局部1一、绪论11 设计背景12 主要工作和方法13 本文构造2二、相关知识21 单片机介绍22 显示器简介43 蜂鸣器简介5三、系统设计51 需求分析52 系统硬件电路设计63 软件设计流程图94 显示程序设计105 按键设定程序设计10四、系统实现111 功能模块11五、系统测试与数据分析181 元件清单182 调试过程18六、结论19第二局部：参考文献20第三局部： 指导教师评语21第四局部：成绩评定21附录22. v.基于单片机控制的教学打铃系统的设计与实现第一局部：正文局部一、绪论1 设计背景目前自动打铃系统广泛应
6、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学生和教师们提供时间提醒，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，对自身的安康也有很大的好处的。对于那些上课精力过于集中、知识面拓展比拟广的教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，随着技术的开展，开场有了机械式打铃器。随着二十世纪电子技术的开展和二十一世纪半导体技术和集成电路的开展，电子技术开场渗入到各行各业，打铃器也更多的向着智能型转变。设备的
7、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展校正； 能够按照学校当前的作息时间进展打铃； 能够通过按键对学校当前的作息时间进展修改。3 本文构造本文第1局部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局部相关知识介绍了单片机的概念、构造，数码管的相关知识，蜂鸣器的相关知识。第3局部系统设计，阐述了需求分析、系统硬件设计和系统工作流程设计。第4局部系统实现介绍了系统各个功能模块。第5局部系统测试与数据分析，介绍了所用元件和调试过程
8、。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。 单片机构造AT89C51的构造如图2-1所示：图2-1 AT89C
9、51管脚图AT89C51的管脚说明如下： VCC：供电电压。 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进展校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 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
10、，P1口作为第八位地址接收。 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展存取时，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展读写时，P2口输出其特殊功能存放器的内容。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，可接收输出4个TTL门电流
11、。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P3.0RXD串行输入口P3.1TXD串行输出口P3.2/INT0外部中断0P3.3/INT1外部中断1P3.4T0计时器0外部输入P3.5T1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。 A
12、LE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想制止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE制止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访
13、问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，那么在此期间外部程序存储器0000H-FFFFH，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源VPP。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入；XTAL2：来自反向振荡器的输出。2 显示器件简介本系统的显示时间功能是按照一般电子表的显示进展设计的，让其显示6为数字时间信息即显示时、分、秒，再加上本钱等因素，所以我们选择用7段数码管进展显示。一般的七段数码管拥有八个发光二极管用以显示十进制0至9的数字，也可以显示英文字母，包括十六进制和二十进制中的英文至a至f。七段数码管由四个直向、三个横向及上右下角一点的发光二极管组成，由以上向条发光体组合出不同的数字。除七段数码管外，还有十四及十六划的显示器，但现时已被点阵显示器所取代。七段数码管分为共阳极及共阴极，共阳极的七段数码管的正极或阳极为
