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基于单片机的时间控制系统

摘要学校时间方面,由于时间多,时间乱等原因,不得不去改善其时间方面的设备。

单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化,摆脱了传统由人来控制时间长短的不便,是现代学校必不可少的设备。

在整个设计中,我们主要用的是单片机的自动控制原理,包括硬件和软件。

在硬件部分,包括继电器,存储器和显示器接口芯片;软件部分,主要是主程序设计。

软硬件结合在一起,先调试子程序,然后逐级叠加调试,最后系统调试通过。

在本论文中我是利用单片机把自动复位电路,显示电路,电源电路,继电器电路,电铃电路连接起来,再通过单片机的编程实现设计要求。

单片机作息时间控制系统是利用定时器计时处理来做秒计数,当所设置的时间到了,则发出一阵声响,启动继电器,由继电器可以控制放音机开启或关闭。

时,分,秒数据是存在变量内并写入七段显示器的缓冲区内,由显示器扫描程序中定时扫描而显示出时间。

关键词:单片机;定时;显示AbstractWith the continuous development of scientific progress, all walks of life continue to improve and update technology in school time, as time is over, time disorder and other reasons, had to improve their timing equipment. SCM rest time control to achieve the intelligent control of time, from the traditional by people to control the duration of the inconvenience it is essential to the modern school facilities. Throughout the design, we mainly used the automatic control of microcomputer principles, including hardware and software. On the hardware parts, including relays, memory and display interface chip; software components, mainly the main program design. Hardware and software together, the first debugging subroutines, and then stack one level debugging, the final system debugging through.In this paper, I have to use microcontroller to automatically reset circuit, display circuit, power supply circuits, relay circuit, electric bell circuit connected, and through the MCU programming design requirements. SCM rest time control system is to use the timer to do time dealing with seconds count, when the set time is up, then a flurry of sound, start relay, Radio Cassette Recorder can be controlled by the relay on or off. Hours, minutes, seconds, there is a variable data is within the seven-segment display and write within the buffer by the display scanning program regularly scans and show the time.Keywords: microcontroller,;timing; display1 概述科技的进步需要技术不断的提升。

一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力,繁多的元器件增加了您的成本。

而现在,只需要一块几厘米见方的单片机,写入简单的程序,就可以使您以前的电路简单很多。

相信您在使用并掌握了单片机技术后,不管在您今后开发或是工作上,一定会带来意想不到的惊喜。

单片机应用系统是以单片机为核心,配以输入、输出、显示、控制等外围部件和软件,能实现一种或多种功能的实用系统。

硬件是应用系统的基础,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。

软件和硬件总体包括,电源电路、显示电路、复位电路、扩展存储器、电铃电路等,通过以上几部分的组合,最终达到一定的效果。

设计系统图如图1.1所示:图1-1系统连接图2 硬件设计2.1 单片机部分2.1.1 单片机的选择当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。

常用的单片机有很多种:Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、台湾Winbond(华邦)W78系列、荷兰Pilips的PCF80C51系列、Microchip公司的PIC系列、Zilog 的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韩国三星公司的KS57C系列4位单片机、台湾义隆的EM-78系列等。

我们最终选用了ATMEL公司的AT89C51单片机。

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8051产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元,功能强大AT89C51单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。

所以我们最终选用AT89C51单片机。

2.1.2 AT89C51的功能概述(1)、特点:1.与MCS-51产品指令和引脚完全兼容。

2.8K字节可重擦写FLASH闪存。

3.1000次擦写周期。

4.全静态操作:0Hz-24MHz。

5.三级加密程序存储器。

6.256X8字节内部RAM。

7.32个可编程I/O口线。

8.2个16位定时/计数器。

9.5个中断源。

10.可编程串行UART通道。

11.低功耗空闲和掉电模式。

(2)、功能特性概述:AT89C51提供以下标准功能:8K字节FLASH闪存,256字节内部RAM,32个I/O口线,2个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。

同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。

AT89C51的芯片管脚图如图:图2-1 AT89C51引脚图引脚功能说明:VCC——电源电压GND——接地P0口——P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。

在FLASH编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。

P1口——P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输出口。

作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

与AT89C52不同之处是,P1.0和P1.1不可以分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX),参见表2-1.1。

FLASH编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。

表2-1 P1.0和P1.1的第二功能P2口——P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。

对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR 指令)时,P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX@RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。

P3口——P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。

P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。

对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。

此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。

P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:表2-2.2 P3口的第二功能此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

RST——复位输入。

当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

ALE/PROG——当访问外部程存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

对FLASH存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。

如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。

该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。

此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。

PSEN——程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C52由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲,在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。

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