作息时间控制系统-.doc

PAGE I 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 第一章 绪论 PAGEREF _Toc \h 1 HYPERLINK \l _Toc 1.1单片机作息时间控制系统设计的目的和意义 PAGEREF _Toc \h 1 HYPERLINK \l _Toc 1.2 方案比较 PAGEREF _Toc \h 1 HYPERLINK \l _Toc 1.3 整体设计方框图 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 第二章 模块电路设计 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 2.1 单片机核心控制模块 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 2.2 键盘模块 PAGEREF _Toc \h 5 HYPERLINK \l _Toc 2.3实时时钟模块 PAGEREF _Toc \h 6 HYPERLINK \l _Toc 2.4 数据存储模块 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 2.5 温度传感器模块 PAGEREF _Toc \h 15 HYPERLINK \l _Toc 2.6 红外模块 PAGEREF _Toc \h 17 HYPERLINK \l _Toc 2.7 电机模块 PAGEREF _Toc \h 20 HYPERLINK \l _Toc 2.8 显示模块 PAGEREF _Toc \h 23 HYPERLINK \l _Toc 2.9 外围驱动模块 PAGEREF _Toc \h 25 HYPERLINK \l _Toc 第三章 系统软件设计 PAGEREF _Toc \h 27 HYPERLINK \l _Toc 3.1 系统实现工作流程 PAGEREF _Toc \h 27 HYPERLINK \l _Toc 3.2 系统流程图 PAGEREF _Toc \h 27 HYPERLINK \l _Toc 结论与体会 PAGEREF _Toc \h 31 HYPERLINK \l _Toc 主要参考材料： PAGEREF _Toc \h 32 HYPERLINK \l _Toc 附录1：元器件表 PAGEREF _Toc \h 33 HYPERLINK \l _Toc 附录2：总电路原理图 PAGEREF _Toc \h 34 PAGE 1 第一章 绪论 1.1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。 本设计是一个具有打铃、当前环境温度显示、教室灯光、广播、校门开关的自动控制等功能的作息时间控制系统。同时该系统也是一可调式万年历，采用SG12864液晶具有良好的菜单式人机界面更使本系统增色不少。它利用PCF8563实时时钟芯片计时，进行年历计算，并用SG12864将当前日期、星期、时间出来；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。由单片机核心控制模块、键盘模块、电机模块、实时时钟模块、红外模块、液晶显示模块、温度传感器模块、数据存储模块、外围驱动模块九部分组成，系统扩展16个矩阵按键用于打铃时间调整及时间校正。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 方案比较 作息时间控制系统的设计有很多方案可以实现，其主流技术主要有以下几种： （1）用可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）来实现，而在本设计中如要实现功能相对来说比较复杂，必须得用到FPGA来实现，而FPGA的价格相对较贵，且系统设计比较困难。 （2）用PLC来实现，PLC其实就是一被封装起来的单片机，里面设有监控程序，并对I/O端口进行了光电隔离。这样一来使得PLC性能稳定且容易使用，且只需简单外围电路就可以实现该系统功能，但PLC比较昂贵，这样会使成本增高而失去市场竞争。 （3）就是用555定时器产生时钟脉冲和数字芯片（如74LS14）来实现，但要来实现本设计需