单片机打铃系统论文.docx
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单片机打铃系统论文
目录
摘要I
ABSTRACTII
前言1
第一章系统分析2
2.1整个控制系统的设计要求2
2.2设计方案3
2.2.1系统方案的选择3
2.2.2总体方案设计4
第二章系统硬件电路设计5
3.1硬件电路介绍5
3.2控制电路分析5
3.2.1复位电路5
3.2.2基本的复位方式5
3.2.3时钟电路6
3.2.4按键电路7
3.2.5供电电路7
3.2.6DS1302模块7
3.2.7语音控制模块8
第三章器件介绍11
4.1AT89S52单片机简介11
4.1.1AT89S52单片机主要特性11
4.1.2管脚说明11
4.1.3振荡器特性13
4.1.4芯片擦除13
4.1.5定时器/计数器13
4.1.5.1主要特性13
4.1.5.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器14
4.1.5.3T0和T1的4种工作方式15
4.2LCD1602显示液晶16
4.2.1LCD1602简介16
4.2.2基本参数及引脚功能17
4.3OTP语音标准芯片18
4.4DS1302介绍18
第四章软件设计20
第五章Keil软件简介21
第六章电路板制作22
7.1Altiumdesigner简介22
7.2硬件电路的布线与焊接22
7.3 程序下载23
结束语24
致谢25
参考文献26
.附录27
附录1：
原理图27
附录2：
pcb图28
附录3：
程序29
附录4：
实物图67
摘要
随着当今社会电子技术更新的日益加快，单片机应用越来越普遍，电铃广泛应用于学校、机关及工矿企事业单位，可实现作息时间的固定周期打铃，提示人们工作、学习或是休息。
本设计用单片机AT89S52作为控制芯片，开发了一种新型实用的电铃控制电路。
设计采用AT98S52单片机，使用5V电源供电，并且在按键的作用下可以进行调时，调分，复位功能。
计时数据的更新在计算机C语言的驱动下每秒自动进行一次，但不需程序干预其输出状态。
本次设计中的LED数码管电子时钟电路采用24小时制记时方式,
本电铃控制电路的优点：
数据存储时间达十年；平时万年历显示；打铃时显示不中断。
电铃控制电路体积小、功耗低、可靠性好、性价比高。
随着社会的发展，科学技术水平的日益提高，多种多样性能良好的电子产品逐渐取代了很多旧式的手动器件，比如说这件基于单片机设计的电铃控制器，不仅能够非常准确的预定的时刻响铃，而且还能够设定多个定时点，更方便的是，它还能够直观的显示星期、时、分、秒等信息，为人们的使用带来了很多方便。
单片机技术的应用，不但降低了生产成本，同时也方便了消费者，使操作简洁、安全。
单片机的应用使许多复杂的事情，都能够简单、方便的实现了。
用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低，可靠性好等特点，充分发挥了单片机的控制优势。
关键词语音控制;单片机;lcd1602
TheBellSystemBasedOnChipDesign
ABSTRACT
Withthenewerelectronictechnologyintoday'ssocietyisaccelerating,microcontrollerapplicationsmorecommon,bellwidelyusedinschools,officesandminingenterprises,canachieveafixedscheduleperiodbell,promptingpeopletowork,studyorrest.ThedesignusedasacontrolchipmicrocontrollerAT89S52,hasdevelopedanewpracticalbellcontrolcircuit.
WhendesigningusingAT98S52microcontroller,usinga5Vpowersupply,andtheroleofthekeyscanbeadjusted,adjustingpoints,resetfunction.TimingdataisupdatedinthecomputerdriveClanguageautomaticallyoncepersecond,buttheprogramdoesnotneedtheinterventionofitsoutput.ThedesignoftheLEDdigitalelectronicclockcircuitusesa24-hourchronographmode,
Advantageofthebellcontrolcircuit:
Datastoragetimeuptotenyears;usuallycalendardisplay;thedisplayisnotinterruptedwhenthebell.Bellcontrolcircuitsmallsize,lowpowerconsumption,goodreliability,highcost.Withthedevelopmentofsociety,increasingthelevelofscienceandtechnology,avarietyofgoodperformanceelectronicproductsgraduallyreplacedmanyoldmanualdevices,suchasthisbellcontroller-basedsingle-chipdesign,notonlycanbeveryaccuratelypredeterminedtimingBell,ApplicationofSCMtechnology,notonlyreduceproductioncosts,butalsoconvenientforconsumerstomakeoperationsimpleandsafe.SCMapplicationsenablemanycomplexthings,areabletosimplyfacilitatetherealization.MCUcontrolledautomaticbell,afullmicrocontrollersmall,inexpensive,lowpowerconsumption,goodreliability,andothercharacteristics,givefullplaytotheadvantagesofmicrocontrollercontrol.
KEYWORDSVoicecontrol;SCM;lcd1602
前言
随着电子行业技术的发展和电子元器件工艺的精进，电子技术开始应用于各行各业，应用电子元器件设计的智能电子时钟也开始流行起来，人们利用电子元器件和微控制器，根据使用要求可以设计出各种功能齐全、使用方便的多功能时钟，使其应用范围更广，实用价值更高。
单片机同样如此，从开始的无人问津到现在的随处可见，红绿灯，记分牌，电子秒表，遥控器，电饭煲，电视等只要是电子产品，都会和芯片有关，单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
对于本课题的研究与发展来说，不管是国内或者国外都已经发展的很成熟了，毕竟相对于单片机的飞速发展来说，自动打铃系统的设计并不算什么太难，而且可以算是很基本的东西，目前市场上各种类型的自动打铃系统层出不穷，大部分的打铃系统都是基于单片机开发的，而且是结合各种设备的综合应用系统，能实现的功能更强大也更便捷，例如基于校园网的自动打铃系统，自动广播打铃系统，音乐打铃系统等等，但是基本功能都相差不大，区别在于表现的形式有所不同。
不过就目前而言打铃系统的功能由单一型发展成多功能多花样的通用型，而且核心技术不再局限于单片机，这更好的刺激了单片机行业的进步和革新。
第一章系统分析
2.1整个控制系统的设计要求
（1）按时打铃：
软硬件设定打铃时间
（2）显示范围：
年月日时分秒
（3）时钟误差：
1秒
（4）时钟显示：
LCD模块显示
（5）交互功能：
能通过按键设定初值
（6）制作出完整的硬件电路，提供电路原理图、PCB图、程序编制代码。
（7）实现最终设计的打铃时间设定情况。
内容
时间
早上
早晨铃声
07:
10
第一节课
8:
40-9:
20
第二节课
9:
30-10:
10
第三节课
10:
20-11:
00
第四节课
11:
10-11:
50
中午
第五节课
13:
50-14:
30
第六节课
14:
40-15:
20
第七节课
15:
40-16:
20
第八节课
16:
30-17:
10
晚上
第九节课
18:
50-19:
30
第十节课
19:
40-20:
20
熄灯铃声
22:
30
2.2设计方案
2.2.1系统方案的选择
方案一：
采用数字电路来搭建，利用555时基电路构成振荡器产生100Hz频率的振荡电路，然后通过分频器得到1Hz频率，即产生1秒计时时间，显示部分通过锁存器和驱动芯片将计时时间送入数码管显示。
但是这种方案电路结构比较复杂，芯片使用比较多，灵活性不高，而且准确度不够精确，不利于系统的扩展。
而且这种电路中需要使用独立式的数码管，较多的连接线，一个数码管都需要连接一个数码管驱动芯片和数据锁存器，制作的过程中很容易出错。
方案二：
采用AT89C51单片机作为系统控制单元，通过时钟芯片来实现计时功能，单片机负责将时间送入显示电路显示。
这种方案电路设计简单，时间精确，使用方便。
而且单片机的强大功能使得系统方便扩展，有利于提高智能性。
优先选择第二种方案。
2.2.2总体方案设计
本设计是以AT89S52单片机为基础控制器，通过DS1307来给系统提供时间，之后送至LCD显示，通过各个功能按键实现设置打铃的时间，打铃声音且由蜂鸣器和LED灯光提示。
打铃电路一般用音乐与声音作为提醒，采用LED灯和蜂鸣器实现打铃功能，设置到打铃的时间之时，单片机P3.3引脚置高，三极管9013导通，然后LED灯和蜂鸣器导通，实现蜂鸣器声音响起和和LED亮灯功能。
总体系统框图如下所示：
第二章系统硬件电路设计
3.1硬件电路介绍
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
3.2控制电路分析
3.2.1复位电路
单片机在启动时，系统进入复位状态。
在复位状态，CPU和系统都处于一个确定的初始状态或成为原始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都赋予默认值。
在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态
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