嚴(yán)棟梁

(常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 常州 213000)

隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的，其中作息時(shí)間控制鐘就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。

本設(shè)計(jì)所介紹的就是基于單片機(jī)控制的作息時(shí)間控制鐘。該作息時(shí)間控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成：硬件部分包括電源電路、控制系統(tǒng)以及顯示電路，電源電路直接提供5V電壓給控制系統(tǒng)，無(wú)須其他電源，控制系統(tǒng)選用兩個(gè)發(fā)光二極管和單片機(jī)AT89s52作為上課打鈴、下課打鈴、廣播的替代控制元件，顯示電路采用6位共陰LED數(shù)碼管作為顯示器，整個(gè)硬件電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。軟件部分包括主程序，時(shí)分秒計(jì)時(shí)子程序，調(diào)節(jié)小時(shí)子程序，調(diào)節(jié)分鐘子程序，控制子程序等。該作息時(shí)間控制鐘對(duì)時(shí)間控制的智能化，擺脫了傳統(tǒng)由人來(lái)控制時(shí)間的長(zhǎng)短的不便，主要用于學(xué)校、工廠等場(chǎng)所。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)一臺(tái)簡(jiǎn)單的控制時(shí)鐘，能實(shí)現(xiàn)使用六位七段顯示器來(lái)顯示現(xiàn)在的時(shí)間；顯示格式為“時(shí)分秒”；具有兩個(gè)按鍵來(lái)作時(shí)間設(shè)置，可以設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間；一旦時(shí)間到則燈就亮，當(dāng)?shù)揭欢ǖ脮r(shí)間燈就滅，廣播和響鈴分別用兩個(gè)發(fā)光二極管來(lái)代替。

此電路采用軟硬件相結(jié)合的方法以及外圍元件組成。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由4個(gè)模塊組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)、電源電路、顯示電路、復(fù)位電路、晶振電路?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1 所示。

圖1 總體設(shè)計(jì)方框圖

2 系統(tǒng)控制電路的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89S52作為主控制器，整體硬件電路包括復(fù)位電路、顯示時(shí)鐘電路、控制廣播打鈴電路、兩個(gè)發(fā)光二極管分別代表廣播和響鈴，如圖2 所示。本文重點(diǎn)介紹復(fù)位電路和顯示時(shí)鐘電路。

2.1 復(fù)位電路

如圖3 為系統(tǒng)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)，復(fù)位電路工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)間將使單片機(jī)復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。 DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。在復(fù)位電路中，通過(guò)開(kāi)關(guān)S3可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的人工復(fù)位，當(dāng)按下S1時(shí)，在RST端會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，使單片機(jī)復(fù)位。

圖2 控制電路原理圖

圖3 復(fù)位電路和晶振電路

2.2 顯示時(shí)鐘電路

LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)一個(gè)筆畫(huà)劃發(fā)光，控制某段發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。在此次設(shè)計(jì)當(dāng)中，顯示電路采用6位共陰LED數(shù)碼管，四位共陽(yáng)數(shù)碼管采用74LS07寄存器驅(qū)動(dòng)，數(shù)管顯示采用的動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)比較清晰。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)程序包括主程序、時(shí)分秒計(jì)時(shí)子程序、調(diào)節(jié)小時(shí)子程序、調(diào)節(jié)分鐘子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。主程序的主要功能是時(shí)間的顯示、控制兩個(gè)發(fā)光二極管的亮滅，其程序流程如圖4 所示。

圖4 主程序流程圖

3.1 時(shí)分秒計(jì)時(shí)子程序

時(shí)分秒計(jì)時(shí)程序的主要功能是24小時(shí)計(jì)數(shù)制，50毫秒經(jīng)過(guò)20次為一秒，每60秒為1分，每60分為一小時(shí)。

3.2 調(diào)節(jié)時(shí)間子程序

調(diào)節(jié)小時(shí)子程序主要是按下調(diào)時(shí)按鍵使小時(shí)加1，當(dāng)為24小時(shí)時(shí)為0。調(diào)節(jié)分鐘子程序主要是按下調(diào)分按鍵使分鐘加1，當(dāng)為60分鐘時(shí)進(jìn)為0。

3.3 控制子程序

控制子程序用來(lái)判斷定時(shí)時(shí)間是否到，如到時(shí)間，燈亮，時(shí)間同時(shí)清零，如不到，燈滅。

4 結(jié)論

該的作息時(shí)間控制鐘采用了AT89S52的單片機(jī)芯片控制紅綠兩個(gè)發(fā)光二極管代表打鈴和廣播兩種功能，便于設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單體現(xiàn)。顯示電路有六位共陰LED數(shù)碼管，進(jìn)行時(shí)分秒的計(jì)時(shí)顯示，相當(dāng)于一個(gè)電子鐘，由軟件編程設(shè)計(jì)控制的時(shí)間，到時(shí)間則執(zhí)行廣播和打鈴的功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成了預(yù)定的功能，該作息時(shí)間控制鐘能較好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求和精度要求。

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