基于AT89S51单片机的自动控制电设计与开发.doc

课程设计Ⅱ 题 目 基于AT89S51单片机的自动控制电铃设计与开发 学生姓名 韩润林 学号 0810064004 所在院(系) 物理与电信学院 专业班级 电信081班 指导教师 刘东 完成地点 陕西理工学院 2011 年 12 基于AT89S51单片机的自动控制电铃设计与开发 作者：韩润林 物电学院 电子信息科学与技术081 汉中723000 指导教师：刘东 [摘要]：本设计由单片机系统、按钮开关、LED显示和打铃电路组成。系统能完成显示星期、时、分和秒以及设定时间和打铃等功能。除上述基本的时钟显示功能外，还具有调电存储、指示功能，依据实际的情况还可以添加其他扩展功能。 关键词：单片机 打铃 LED显示 定时 调时 74LS164 一 引言 1.1 设计目的 综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统实例的设计并仿真实现，从而加深对所学单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事单片机应用的相关工作打下基础。 1.2 设计要求 本次设计的重点是实现一个基于单片机的电铃控制电路，具备以下特点： 在预定的时间周期内实现到点打铃 能够通过LCD显示屏显示 实现掉电数据保护 1.3 设计内容概述 设计思路及框图 电铃控制器设计要求具有显示星期、时、分和秒以及设定电铃电路设计要求具有显示星期、时、分和秒以及设定时间和调整时间等功能，这些基本要求都可以通过软件编程实现。要实现打铃提示，就需要设置打铃提示电路，信号输入电路采用按钮开关。同时为了方便，在掉电的情况下，为了保护已存储的打铃点，可设置掉电保护电路，减少人重新设置打铃点 单片机控制电路 单片机控制电路 信号输入电路 辅助功能电路 驱动显示电路 图1 设计思路框图 二 系统方案设计 2.1 设计方案 电铃控制器是以AT89S51为核心的单片机组成。但它的辅助电路分别采用，信号输入电路采用按钮开关，可以把按钮开关设置成多功能，这样可以节省开关数目。显示电路采用串行静态显示，这种软件编程比较简单。采用单片机内部时钟，这种方法产生的时钟还可以，但是成本低，而且编写时钟程序简单。打铃电路电路可以采用蜂鸣器代替电铃,当时间到达打铃时间点时，使单片机发出控制信号，可以直接驱动三极管组成的基本放大电路，使蜂鸣器发出声音。 2.2 设计方框图和流程图 AT89S51单片机 AT89S51 单片机 显示驱动电路 显示电路 打铃电路 按钮开关信号输入电路 掉电存储电路 复位电路 开始 初始化 LED显示 按键程序 时间设定和存储程序 调整程序 时间比较程序 打铃 相等？ N Yes Yes N N Y Y 图2设计方框图和流程图 2.3系统设计原理 利用AT89S51单片机作为主体控制单元，按钮输入电路可以输入控制指令，复位电路，打铃电路实现对指令的执行，掉电保护电路完成掉电时数据的保护，组合起来完成对电铃的控制 。 单片机 单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 打铃电路 打铃电路由三极管组成的放大电路和蜂鸣器组成。三极管选用8550PNP型，当单片机输出低电平时三极管导通，采用蜂鸣器代替电铃，从而驱动蜂鸣器发出声音，可以通过编程实现使蜂鸣器发出有节奏的声音。当接通电源时P3.4口为高电平，三极管截止，打铃电路不能工作当按下复位开关时，输出为高电平，三极管截止，打铃电路不能工作。当时间走到打铃时间点时，单片机输出低电平，则打铃电路开始工作。而且响铃时间的长短可通过编程实现，在响铃的时候可以采用按钮实现暂停。打铃电路的电路图如图3所示。 图3 打铃电路 显示驱动电路 显示驱动电路采用串行动态显示电路，只使用单片机的两个串行口，就可以完成单片机的显示功能，。它由7个74LS164移位记存器和7个LED数码管组成。 从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器（74LS164）,由于移位脉冲的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器74LS164还兼作数码管的驱动，显示驱动电路的电源采用5V直流电源经过三个IN4007的二极管降压，三个整流管D1——D3的作用是降低数码管的