基于单片机的校园作息时间控制系统设计.doc

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.38M 资料格式：doc 举报版权申诉

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2.2 系统整体设计

3 作息时间控制钟软件设计

SHOW_NUMBER:;段码

DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

DB 40H

SHOW_NULL:;空码

DB 00H,38H,38H,3EH,37H,00H

SHOW_BIT_CODE:;位码

DB 0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH

;------------------

DISPLAY:;显示子程序

MOV R1,#6

SHOW_AGAIN:

MOV A,SHOW_MOUDE

XRL A,#4

JZ SHOW_CHAR

MOV A,R1

ACALL GETCODE ;调用得到位数据子程序

MOV DPTR,#SHOW_NUMBER

MOVC A,@A+DPTR

SJMP SHOW_TO_CODE

SHOW_CHAR: ;显示模式为4则显示字符NULL

MOV DPTR,#SHOW_NULL

MOV A,R1

DEC A

MOVC A,@A+DPTR

SHOW_TO_CODE:

MOV SHOW_BIT,#0FFH;-------显示数据屏蔽

MOV SHOW_CODE,A

MOV A,R1

MOV DPTR,#SHOW_BIT_CODE-1

MOVC A,@A+DPTR

MOV SHOW_BIT,A

MOV R7,#1

ACALL Delay1ms

DJNZ R1,SHOW_AGAIN

MOV SHOW_BIT,#0FFH;--------显示数据屏蔽

RET

Delay1ms: ;-----------延时1MS

MOV R5,#2

DELAY:MOV R6,#0

DJNZ R6,$

DJNZ R5,DELAY

DJNZ R7,Delay1ms

RET

GETCODE:;得到位数据子程序

MOV B,#10

DEC A

RL A

MOV DPTR,#FIND_BIT

JMP @A+DPTR

FIND_BIT:;位散转

SJMP SHOW_0

SJMP SHOW_1

SJMP SHOW_2

SJMP SHOW_3

SJMP SHOW_4

SJMP SHOW_5

SHOW_0:;得到位0数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#1,SHOW_LED_0

JB S_Flash,SHOW_LED_0

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_0:

MOV R0,SHOW_PC

MOV A,@R0

DIV AB

MOV A,B

RET

SHOW_1:;得到位1数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#1,SHOW_LED_1

JB S_Flash,SHOW_LED_1

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_1:

MOV R0,SHOW_PC

MOV A,@R0

DIV AB

RET

SHOW_2:;得到位2数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#2,SHOW_LED_2

JB S_Flash,SHOW_LED_2

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_2:

MOV R0,SHOW_PC

INC R0

MOV A,@R0

DIV AB

MOV A,B

RET

SHOW_3:;得到位3数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#2,SHOW_LED_3

JB S_Flash,SHOW_LED_3

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_3:

MOV R0,SHOW_PC

INC R0

MOV A,@R0

DIV AB

RET

SHOW_4:;得到位4数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#3,SHOW_LED_4

JB S_Flash,SHOW_LED_4

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_4:

MOV R0,SHOW_PC

INC R0

MOV A,@R0

DIV AB

MOV A,B

RET

SHOW_5:;得到位5数据

MOV R0,SHOW_MOUDE

CJNE R0,#3,SHOW_LED_5

JB S_Flash,SHOW_LED_5

MOV A,#10

RET

SHOW_LED_5:

MOV R0,SHOW_PC

INC R0

MOV A,@R0

DIV AB

RET

COMP_DATA:;报警扫描子程序

MOV A,RingCount

JZ COMP_EXIT

MOV A,CLOCK_DATA0

JNZ COMP_EXIT

MOV R2,RingCount

COMP_LOOP:

MOV A,RINGDATAH

CJNE A,CLOCK_DATA2,NEXT_COMP

MOV A,RINGDATAL

CJNE A,CLOCK_DATA1,NEXT_COMP

SETB P3.4

SJMP COMP_EXIT

NEXT_COMP:

INC R0

INC R1

DJNZ R2,COMP_LOOP

COMP_EXIT:

RET

3.2.5 键盘扫描子程序

系统利用独立式键盘，作为系统的输入设备，可以实现对时钟的调整，以及对响铃报警时间的设置，具有

GETKEY:;扫描键盘得到键值子程序

MOV A,P1

CJNE A,#0FEH,GOTO_KEY2

MOV A,#1

RET

GOTO_KEY2:

CJNE A,#0FDH,GOTO_KEY3

MOV A,#2

RET

GOTO_KEY3:

CJNE A,#0FBH,GOTO_KEY4

MOV A,#3

RET

GOTO_KEY4:

CJNE A,#0F7H,GOTO_KEY5

MOV A,#4

RET

GOTO_KEY5:

CJNE A,#0EFH,GOTO_KEY6

MOV A,#5

RET

GOTO_KEY6:

CJNE A,#0DFH,GOTO_KEY7

MOV A,#6

RET

GOTO_KEY7:

CJNE A,#0BFH,GOTO_KEY8

MOV A,#7

RET

GOTO_KEY8:

CJNE A,#07FH,KEY_EXIT

MOV A,#8

RET

KEY_EXIT:

MOV A,#0

RET

SetTimer:;时钟设置子程序

MOV LS_S,CLOCK_DATA0;时钟数据放临时变量

MOV LS_M,CLOCK_DATA1

MOV LS_H,CLOCK_DATA2

MOV SHOW_MOUDE,#1;显示模式1

MOV SHOW_PC,#LS_S;显示数据指针转临时变量

SetTimer_Again:

ACALL DISPLAY;调用显示扫描子程序

ACALL COMP_DATA;调用报警扫描子唾弃

MOV BeforKey,NowKey

ACALL GETKEY ;调用键值扫描子程序

MOV NowKey,A

CJNE A,BeforKey,SetTimer_Again

CJNE A,#0,SetTimer_KEY0

SETB KeyFlag

SJMP SetTimer_Again

SetTimer_KEY0:

JNB KeyFlag,SetTimer_Again

CLR KeyFlag;健值控制

CJNE A,#03,SetTimer_KEY4;模式左移

MOV A,SHOW_MOUDE

CJNE A,#3,SHOW_MOUDE_ADD

MOV SHOW_MOUDE,#1

AJMP SetTimer_Again

SHOW_MOUDE_ADD:

INC SHOW_MOUDE

AJMP SetTimer_Again

SetTimer_KEY4:

CJNE A,#04,SetTimer_KEY5

MOV A,SHOW_MOUDE

CJNE A,#1,ADD_M;秒加

MOV A,LS_S

CJNE A,#59,NOT_RESET_S

MOV LS_S,#0

AJMP SetTimer_Again

NOT_RESET_S:

INC LS_S

AJMP SetTimer_Again

ADD_M:;分加

CJNE A,#2,ADD_H

MOV A,LS_M

CJNE A,#59,NOT_RESET_M

MOV LS_M,#0

AJMP SetTimer_Again

NOT_RESET_M:

INC LS_M

AJMP SetTimer_Again

ADD_H:;时加

MOV A,LS_H

CJNE A,#23,NOT_RESET_H

MOV LS_H,#0

AJMP SetTimer_Again

NOT_RESET_H:

INC LS_H

AJMP SetTimer_Again

SetTimer_KEY5:

CJNE A,#05,SetTimer_KEY6

MOV A,SHOW_MOUDE

CJNE A,#1,SUB_M;秒减

MOV A,LS_S

CJNE A,#0,NOT_SET_S

MOV LS_S,#59

AJMP SetTimer_Again

NOT_SET_S:

DEC LS_S

AJMP SetTimer_Again

SUB_M:;分减

CJNE A,#2,SUB_H

MOV A,LS_M

CJNE A,#0,NOT_SET_M

MOV LS_M,#59

AJMP SetTimer_Again

NOT_SET_M:

DEC LS_M

AJMP SetTimer_Again

SUB_H:;时减

MOV A,LS_H

CJNE A,#0,NOT_SET_H

MOV LS_H,#23

AJMP SetTimer_Again

NOT_SET_H:

DEC LS_H

AJMP SetTimer_Again

SetTimer_KEY6:;模式右移

CJNE A,#06,SetTimer_KEY7

MOV A,SHOW_MOUDE

CJNE A,#1,SHOW_MOUDE_SUB

MOV SHOW_MOUDE,#3

AJMP SetTimer_Again

SHOW_MOUDE_SUB:;退出

DEC SHOW_MOUDE

AJMP SetTimer_Again

SetTimer_KEY7:

CJNE A,#07,SetTimer_KEY8

SJMP EXIT_SetTimer

SetTimer_KEY8:;保存退出

CJNE A,#08,RETURN_SetTimer

MOV CLOCK_DATA0,LS_S

MOV CLOCK_DATA1,LS_M

MOV CLOCK_DATA2,LS_H

SJMP EXIT_SetTimer

RETURN_SetTimer:

AJMP SetTimer_Again

EXIT_SetTimer:

RET

INT_T1:;T1中断子程序

PUSH PSW

PUSH ACC

CPL S_Flash

JB LED_FLAG,NOT_CONTROL0

SETB P3.1

SJMP NOT_CONTROL

NOT_CONTROL0:

MOV C,S_Flash

MOV P3.1,C

NOT_CONTROL:

JB S_Flash,INT_TI_EXIT

MOV A,CLOCK_DATA0

CJNE A,#59,INC_CLOCK_DATA0

MOV CLOCK_DATA0,#0

MOV A,CLOCK_DATA1

CJNE A,#59,INC_CLOCK_DATA1

MOV CLOCK_DATA1,#0

MOV A,CLOCK_DATA2

CJNE A,#23,INC_CLOCK_DATA2

MOV CLOCK_DATA2,#0

SJMP COMP_RING

INC_CLOCK_DATA2:

INC CLOCK_DATA2

SJMP COMP_RING

INC_CLOCK_DATA1:

INC CLOCK_DATA1

SJMP COMP_RING

INC_CLOCK_DATA0:

INC CLOCK_DATA0

COMP_RING:

MOV A,CLOCK_DATA0

CJNE A,#20,INT_TI_EXIT

CLR P3.4

INT_TI_EXIT:

POP ACC

POP PSW

RETI

END

课程设计任务书分院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名王利伟学号 0803010319 设计题目基于单片机的作息时间控制钟系统的设计 ——软件设计课程设计内容及要求：内容： 1 设计电路，选择器件 2 利用 Protel 画原理图 3 编程，调试 4 焊接电路，调试要求： 1.系统时间设计，设计以 24 小时为周期的时间钟。 2.LED 数码管显示时间。 3.设计键盘，通过键盘修改时间、设定闹铃。进度及安排：（10 天） 1．查资料（2 天） 2．设计电路画电路图（2 天） 3．编程与调试（2 天） 4．焊接硬件电路并调试（2 天） 5．写报告（2 天）指导教师（签字）：分院院长（签字）：年月日年月日

摘要单片机作息时间控制系统设计的目的和意义：随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入 21 世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。随着科技的进步和技术不断的提升。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。以 AT89S52 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分组成。它利用 AT89S52 的定时/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。AT89S52 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系统的工作流程。整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，是现代学校必不可少的设备。本次校园作息时间控制系统主要用于学校，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。采用 AT89S52 单片机来实现对上述开关量的控制，利用 24C02 芯片来存储数据，设有六位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时时钟，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优点。关键词：作息时间控制； AT89S52； 24C02

目录 1.1 1.2 3.1 3.2 3.3 2.1 2.2 2.3 2.4 1 绪论 ............................................................. 1 背景介绍................................................................ 错误！未定义书签。作息时间控制钟概述.............................................................................. 1 2 硬件介绍................................................................................................................... 2 硬件仿真环境介绍.................................................................................. 2 系统整体设计.......................................................................................... 2 控制钟硬件设计...................................................................................... 3 系统整体电路图..................................................................................... 4 3 作息时间控制钟软件设计........................................................................................ 6 总体介绍.................................................................................................. 6 软件环境介绍.......................................................................................... 6 流程图介绍.............................................................................................. 6 3.3.1 系统主程序...................................................................................... 6 3.3.2 系统数据读写子程序.................................................................... 10 3.3.3 显示子程序.................................................................................... 14 3.3.4 报警扫描子程序............................................................................ 19 3.3.5 键盘扫描子程序............................................................................ 20 3.3.6 设置时钟子程序............................................................................ 22 T1 定时器中断子程序...................................................................25 3.3.7 4 系统调试................................................................................................................. 28 5 结论.......................................................................................................................... 29 6 附录.......................................................................................................................... 24 6.1 参考文献.........................................................................................30 6.2 主要元件列表................................................................................. 31

1 绪论 1.1 背景介绍随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。16位单片机的问世，使得单片机的科技含量及应用跃上一个新的台阶。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。本设计是一个具有报时功能的作息时间控制钟。它利用AT89S52单片机的定时器计时，进行时间计算；在进行时间计算，分每加一时，都与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。由键盘和显示部分组成，系统扩展八个按键用于报时及校正时间。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。 1.2 作息时间控制钟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。该系统以 AT89S52 为主体的设计，整体性好，人性化强、可靠性高，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，是现代学校必不可少的设备。

2 硬件介绍 2.1 硬件仿真环境介绍： Protues 软件是英国 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具软件。它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持 8051、HC11、PIC10/DsPIC33、AVR、ARM、 8086 和 MSP430 等，2010 年即将增加 Cortex 和 DSP 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持 IAR、Keil 和 MPLAB 等多种编译器。支持当前的主流单片机，如 51 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、 PIC18 系列、Z80 系列、HC11 系列、68000 系列等。 1）提供软件调试功能 2）提供丰富的外围接口器件及其仿真 RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件。这样很接近实际。在训练学生时，可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。 3）提供丰富的虚拟仪器利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性，培养学生实际硬件的调试能力。 4）具有强大的原理图绘制功能 2.2 系统整体设计根据设计要求画出系统框图，如图 1.1 所示：电源时钟复位电路键盘电路上拉电阻数码管驱动电路存储器响铃单片机图 2.1 系统总体框图

该系统是由微处理器、存储器、数码显示部分以及键盘输入部分所组成。该控制系统用 LED 数码管显示时、分、秒时间，可以显示实时时钟，显示闹铃时间，尽量减少时间积累误差，具有秒闪功能。显示电路采用了 7407 芯片来完成驱的功能，利用上拉电阻共同驱动数码管显示时间。系统采用 AT89S52 作为处理器，利用 24C02 芯片作为数据存储器，打铃时间点数据存储于非易失存储器存储 24C02 中，防止掉电丢失数据；能逐个检查、修改、删除已设置的打铃时间点和增加打铃时间点。系统还设有输入键盘，用以校正实时时钟，设定闹铃时间，键盘设计简单、易于操作。输出驱动电路部分，利用 220V 电源为系统提供供电，利用继电器驱动，便于控制 220V 的电铃。同时利用直流——交流转换模块为整个系统提供电源，更方便实际应用。 2.3 控制钟硬件设计按系统框图分五个部分设计如下图 2.1。键盘部分显示部分单片机控制部分响铃部分图 2.2 硬件系统框图系统以单片机为基本核心，利用 24C02 芯片可以记录 40 个闹铃时间，并且可以长时间记录时间，不会造成时间混乱，可以满足正常的作息时间设置，简单实用，可以满足正常的生活。根据学校作息时间，可以得到需要打铃的时间如下表所示：

时间 8：00 8：45 8：55 9：40 10：00 10：45 10：55 11：40 13：00 13：45 13：55 14：40 14：50 15：35 15：45 16：30 16：40 17：25 17：35 18：20 表 2.1 作息时间控制表事件第一节课上课第一节课下课第二节课上课第二节课下课第三节课上课第三节课下课第四节课上课第四节课下课第五节课上课第五节课下课第六节课上课第六节课下课第七节课上课第七节课下课第八节课上课第八节课下课第九节课上课第九节课下课第十节课上课第十节课下课动作铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 铃响；延时 20S 2.4 系统整体电路图系统的整体的电路图如下图所示：

图 2.3 作息时间控制钟系统整体电路图

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