嵌入式系统课程设计 作息时间控制器.pdf

软件学院

课程设计报告书

课程名称嵌入式系统课

设计题目作息时间控制器

专业班级

学号

姓名

指导教师

2015年6月

1设计时间

2015年6月15日—2014年6月19日

2设计目的

在日常工作和学习中，经常需要对作息时间进行控制，以规范工作、学习

、休息等作息秩序。本系统采用51系列单片机实现对校园作息时间的控制设计

，已完成对每天作息时间打铃的控制，同时具有对控制日常时间调整及显示、

打铃时间设置、掉电数据不丢失。

3设计任务

1.以我校作息时间为蓝本，控制蜂鸣器模拟上下课打铃

2.作息时间可以程序调整，每到时间点蜂鸣器发声

3.若自动打铃功能有故障，应具有手动打铃功能，即按下键盘启动铃声，再次

按键铃声停响

4设计内容

4.1系统开发环境

在keiluVision4中建立一个Embeddedcurriculum

design工程，在工程中添加Embeddedcurriculum

design.c文件，编写c文件，进行编译，链接，最后将编译通过的.hex文件用STC

_ISP_V483烧写到51开发板中。

4.2硬件设计

如图4-1所示：

图4-1系统总体方案及硬件设计方案框图

本次设计实现的功能主要有：使用4位七段显示器来显示现在的时间，显示格式

为“时分”，由LED小数点闪动作为秒计数表示。可以设定作息时间，并进行到

时提示。能够根据预先设定好的作息时间表自动启停控制电路，完成对外部设

备的实时控制。

由按键输入控制设置当前时间、并可设置闹钟定时，时间到由蜂鸣器发出响

声。

4.2.1按键模块

按键模块主要有由七个按键组成：K1、K2、K3、K4、K5、K6、K8。其中K1

的功能是小时加1，K2的作用是小时减1；K3的作用是分钟加1，K4的作用是分

钟减1；K5的作用是秒加1，K6的作用是秒减1；K8的作用是蜂鸣器响，再次按

K8时蜂鸣器停止响。每次按小时加1键或减1键时，如果h=24时按加1键，则显

示小时为1，如果h=0时，按减1键则小时显示23。每次按分钟加1键或减1键，如

果m=59时按加1键，则分钟显示00，如果m=00时按减1键，则分钟显示59。每

次按分钟加1键或减1键，如果s=59时按加1键，则分钟显示00，如果s=00时按减

1键，则分钟显示59。

4.2.2数码管显示模块

图4-3显示模块

数码管显示模块主要由四位数码管来显示，配合按键控制模块的校正与设定时

间，相应的显示。时间正常显示时，LED每闪动60次，分钟自动加一；每六十

分钟小时自动加一；每24小时天自动加一。

4.2.3蜂鸣器模块

图4-4蜂鸣器模块

蜂鸣器模块的主要功能：蜂鸣器。当设定时间与当前时间一致时，则系统动闹

铃进行提示，同时二极管闪亮一分钟后，自动退出响铃状态，若按K3键，闹钟

退出响铃状态。

4.3软件设计

为实现上述功能，主要采用51单片机实现对整个系统控制，采用时钟芯片

完成对控制器时间的计时控制

单片机作息时间控制的动作利用时间计时处理来做秒计数，当早晨所设置

的起床时间6:00到了，电铃就会自动开启，响10秒后电铃关闭，第一节课7:50预

备电铃开启10秒后自动关闭，10分钟之后上课铃响起，正式上课。45分钟之后

，电铃又会自动打开提醒同学们下课。5分钟后上课铃再次响起，下半节课上课

开始，45分钟之后电铃再次响起，上午学习时间结束。根据季节分为夏令时和

冬令时，冬夏令时作息时间上午响铃时间都相同，夏令时的下午第一节课开始

时间为13:00，冬令时的下午第一节课上课时间为14:00，根据每节课45分钟的上

课时间进行响铃，每隔45分钟响一次铃，间隔5分钟后再次响铃，表示上课。

可以根据需要设计响铃的时间，随时改变响铃时间和响铃时间的长度，如

果程序控制响铃失败，可以由按键控制响铃。

4.3.1主程序设计及流程图

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