片单机课程设计学校作息时间控制系统的设计大学毕设论文.docx
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片单机课程设计学校作息时间控制系统的设计大学毕设论文
课程设计报告
题目
学校作息时间控制系统的设计
系（部）
专业（班级）
姓名
学号
指导教师
起止日期
单片机原理及应用课程设计任务书
系（部）：
专业：
指导教师：
课题名称
学校作息时间控制系统的设计
设计内容及要求
（1）课题内容：
以单片机为核心，设计一个智能化作息时间控制器。
该控制器要求的功能有：
按本校作息时间接通/断开蜂鸣器，每次响铃时间为10秒；
用12864液晶屏作显示器，第一行显示“作息时间控制系统”，第二行显示设计者姓名和学号，第三行显示实时时钟，显示的内容要求有时、分、秒各两位，第四行显示最近的闹铃时间。
发挥部分：
设置按键对小时和分钟调节；可以通过键盘任意调整响铃时间。
（2）要求：
完成该系统的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过后，提交一篇课程设计说明书。
设计工作量
1、汇编或C51语言程序设计；
2、程序调试；
3、在Proteus上进行仿真后，进行下载；
4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
进度安排
起止日期（或时间量）
设计内容（或预期目标）
备注
第一天
课题介绍，答疑，收集材料，C51介绍
第二天
设计方案论证，练习编写C51程序
第三天～第六天
程序设计
第六天～第八天
程序调试、仿真
第九天～第十天
系统测试并编写设计说明书
教研室
意见
年月日
系（部）主管领导意见
年月日
目录
一．设计原理5
（1）总体设计：
5
（2）分模块设计：
5
（3）设计示意图5
三．仿真分析6
（1）调节工作模式：
6
（2）闹铃实现：
6
（3）温度测量：
7
四．设计心得7
五．参考文献8
一．设计原理
（1）总体设计：
首先对设计要求有个整体的了解，明白需要实现哪些功能，实现这些功能需要哪些元器件，要驱动这些元件需要编写什么程序，最后进行总体调试。
本次作息时间的设计，使用了单片机AT89C51，LCD为AMPIRE12864，温度元件为DS18B20，还有一个声音播放器SOUNDER。
对于LCD和DS18B20要进行初始化。
将本次设计分成5个模块分别进行设计，分成：
温度模块、LCD显示模块、时间模块、声音模块、调节模块。
分模块设计好了以后，再综合起来设计主程序main（），实现所需要求。
（2）分模块设计：
1.LCD显示模块设计：
该模块包括的函数为LCD_inti（）//LCD的初始化、checkbusy（）//检查LCD是否忙碌、writecode（）//写命令、writedata（）//写数据、hanzi（）//显示汉字、zifu（）//显示数字或字符。
2.温度模块设计：
该模块的函数为inti（）//DS18B20的初始化、readchar（）//读一个字节、writechar（）//写入一个字节、readtemp（）//读取温度、worktemp（）//温度计算。
3.时间模块设计：
本次是采用T0中断的工作方式1获取时间的。
其函数为voidtimer（）interrupt1//T0中断函数、workhour（）//时间计算。
4.声音模块设计：
该模块比较简单，其函数为voids_fmq（）//蜂鸣器叫、nling（）//判断是否闹铃。
5.调节模块设计：
该模块要实现5个模式的调节和转变。
模式0：
正常工作状态；
模式1：
修改时间；模式2：
选择一个需要改变的闹铃；模式3：
修改选定的闹铃的分钟；模式4：
修改选定的闹铃的小时
（3）设计示意图
图一.总设计示意图
三．仿真分析
5个具体模块的功能实现，已经在程序注释中解释了，现在主要分析怎么操作这些功能的实现。
如图二所示
图二：
总的硬件电路图
（1）调节工作模式：
调节模式的实现只用了三个按钮，分别是mode、inc和dec按钮。
如图三所示：
图三：
三个调节按钮
（2）闹铃实现：
程序初始化的时候对20个闹铃时间进行了赋值，其闹铃的时间分别是{8：
00、8:
45、8:
55、9:
40、10:
00、10:
45、10:
55、11:
40、14:
00、14:
45、14：
55、15:
40、16:
00、16:
45、16:
55、17:
40、19:
00、19：
45、19:
55、20:
40}。
如果要修改闹铃时间，可以依次进入调节模式2、3、4进行修改。
当到了闹铃时间时，则蜂鸣器会响起来。
图十：
蜂鸣器
（3）温度测量：
本次设计采用了DS18B20温度芯片，该芯片能测量环境中的温度变化，通过单片机的处理就可以显示出实时温度值。
当环境温度改变时，显示出来的温度也会随着改变
图十一：
DS18B20温度芯片
四．设计心得
刚刚学完汇编语言，猜测可能使用汇编来编程的。
没想到必须得用C语言。
好久没有使用C语言编程了，当年学的时候觉得这个是软件，专业是搞硬件的与本专业联系不大，就学的不怎么好，现在都忘了差不多了。
在课程设计之前，有一个星期的实训时间，做了关于流水灯，名字学号显示，方波，方阵。
流水灯、方波，若要用刚学不久的汇编语言还好说，还是可以写出来的，可是要用C语言还真是有点问题。
自己趁着这个时间，复习了汇编语言的程序，可也只能方波和流水灯，但是看到同学用C语言只用了很简单的几行程序就编出方波的程序时，我又一次的被打击到了。
没想到C语言在自己的专业上还有这么大的用，突然想起单片机书上第一章的内容写的是单片机的高级语言是C语言。
这次做的是学校作息时间控制系统，很贴近生活实际，通过翻以前上课用的书籍，以及上网查阅资料。
自己对这次的编程有了一点的概念。
而LCD12864这块显示器却让我有点头痛，这个东西之前并没有接触过，教科书上也没有关于它的介绍。
它的硬件结构，驱动程序都要自己另外查阅资料。
与单片机的接口连接好搞定，可是它的显示地址却有点把不准。
很费时间。
当搞清显示模块时，一切似乎都好办了，当显示出自己的名字和学号班级时，莫名的成就感，接下来将时间模块移植进去就可以了，不过还得做一点点小小的修改。
程序这一块我不是很强，移植进去后运行没有错误，可就是不显示，而且屏幕还黑了一半，当时心都有点发凉，这毕竟是搞了很久的东西，要是这个结果就有点对不起观众了。
请教与班上的程序高手，做了些适当的修改，当自己的姓名和时间一起终于显示出来了的时候，那种兴奋是莫名的。
作为练习，还移植了一个温度模块，功能多才是王道。
对于学习的态度还是该端正，学的东西都会有用的，只不过有些东西你暂时不知道用在那里而已。
当那一天你真的要用时，若是因自己没学扎实而不会时，那是该多么的遗憾。
五．参考文献
1.单片机典型系统设计实例精讲/彭为等编著.—北京：
电子工业出版社，2006.5ISBN7-121-02461-6
2.单片机C51程序设计教材与实验/祁伟等编著。
—北京：
北京航空航天大学出版社，2006.1ISBN7-81077-736-X
3.单片机微型计算机技术/刘国荣等编著。
—北京：
机械工业出版社.2000.1
4.单片机原理与应用/曾屹等编著。
—长沙：
中南大学出版社.2009.5（高等院校培养应用型人才电子技术类课程规划教材）ISBN987-7-81105-832-
#include
#include
#defineLCDP0
sbitDQ=P3^7;//定义DS18B20数据端口
sbitP07=P0^7;//小数点控制I0
sbitmode=P1^0;//key1分
sbitinc=P1^1;//kye2时
sbitdec=P1^2;//key3闹铃
sbitfmq=P1^7;//蜂鸣器接口
sbitE=P2^0;//用于DS18B20接线端口
sbitRW=P2^1;
sbitRS=P2^2;
sbitCS1=P2^4;
sbitCS2=P2^3;
sbitBUSY=P0^0;
unsignedchara,i,j,k;
unsignedcharbai,shi,ge,xiaoshu;//用于表示温度
unsignedintrealtemp;//读取的实际温度值
unsignedcharflag;//正负标志位
unsignedcharfu;//符号寄存器
unsignedcharcount,hour,minute,second=0;//用于表示时间
unsignedcharmode_value=0,xf;//调节模式
unsignedcharmonth=6,day=7;//用于表示日期
unsignedcharh1,h2,f1,f2,s1,s2=0;//用于显示时间
unsignedcharm1,m2;d1,d2;//用于显示日期
unsignedchards[20][2]=
{
{8,0},{8,45},{8,55},{9,40},{10,0},{10,45},{10,55},{11,40},{14,0},{14,45},
{14,55},{15,40},{16,0},{16,45},{16,55},{17,40},{19,0},{19,45},{19,55},{20,40}
};//用于定时闹铃
unsignedcharcodezi[28][16]=
{
{0x20,0x20,0x24,0xA4,0xA4,0xBF,0xA4,0xE4,0xA4,0xBF,0xA4,0xE6,0xA4,0x30,0x20,0x00},/*"王"，0*/
{0x00,0x80,0x80,0x5F,0x4A,0x2A,0x0A,0x0F,0x0A,0x2A,0x2A,0x4F,0x40,0x80,0x00,0x00},
{0x40,0x20,0xF8,0x07,0x88,0x48,0x38,0x10,0x54,0x54,0xFF,0x54,0x54,0x7C,0x10,0x00},/*"宇"，1*/
{0x00,0x00,0xFF,0x44,0x29,0x19,0x27,0x49,0x89,0x89,0xFF,0x89,0x89,0xCD,0x49,0x00},
{0x00,0xFC,0x84,0x84,0x84,0xFE,0x14,0x10,0x90,0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x00},/*"时"，2*/
{0x00,0x3F,0x10,0x10,0x10,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x23,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00},
{0x00,0x80,0x40,0x20,0x98,0x86,0x80,0x80,0x83,0x8C,0x90,0x20,0xC0,0x80,0x80,0x00},/*"分"，3*/
{0x01,0x00,0x80,0x40,0x20,0x1F,0x00,0x40,0x80,0x40,0x3F,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00},
{0x20,0x24,0x24,0xA4,0xFE,0xA3,0x22,0x80,0x70,0x00,0xFF,0x00,0x10,0x20,0x60,0x00},/*"秒"，4*/
{0x10,0x08,0x06,0x01,0xFF,0x00,0x81,0x80,0x40,0x20,0x17,0x08,0x04,0x03,0x00,0x00},
{0x10,0x10,0xD0,0xFF,0x94,0x14,0xE4,0xBF,0xA4,0xA4,0xA4,0xBF,0xF4,0x26,0x04,0x00},/*"模"，5*/
{0x04,0x03,0x00,0xFF,0x08,0x89,0x8B,0x4A,0x2A,0x1E,0x2A,0x2A,0x4B,0xC8,0x48,0x00},
{0x10,0x10,0x91,0xD6,0xB0,0x10,0xFE,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0xFF,0x02,0x00,0x00},/*"祝",6*/
{0x02,0x01,0x00,0xFF,0x80,0x41,0x21,0x18,0x07,0x00,0x3F,0x40,0x41,0x40,0x70,0x00},
{0x40,0x20,0xF8,0x07,0x40,0x20,0x18,0x0F,0x08,0xC8,0x08,0x08,0x28,0x18,0x00,0x00},/*"你"，7*/
{0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x08,0x04,0x43,0x80,0x7F,0x00,0x01,0x06,0x0C,0x00,0x00},
{0x80,0x70,0x00,0xFF,0x10,0x20,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0xF8,0x10,0x00,0x00},/*"快"，8*/
{0x00,0x00,0x00,0xFF,0x82,0x42,0x22,0x1A,0x07,0x0A,0x12,0x22,0x43,0xC2,0x42,0x00},
{0x00,0x80,0xC0,0xBC,0x84,0x84,0x84,0xF4,0x82,0x82,0x83,0x82,0x80,0xC0,0x80,0x00},/*"乐"，9*/
{0x00,0x40,0x20,0x10,0x0C,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x04,0x08,0x30,0x60,0x00,0x00},
{0x40,0x20,0xF8,0x07,0xF0,0xA0,0x90,0x4F,0x54,0x24,0xD4,0x4C,0x84,0x80,0x80,0x00},/*"修"，10*/
{0x00,0x00,0xFF,0x00,0x0F,0x80,0x92,0x52,0x49,0x25,0x24,0x12,0x08,0x00,0x00,0x00},
{0x04,0xC4,0x44,0x44,0x44,0xFE,0x44,0x20,0xDF,0x10,0x10,0x10,0xF0,0x18,0x10,0x00},/*"改"，11*/
{0x00,0x7F,0x20,0x20,0x10,0x90,0x80,0x40,0x21,0x16,0x08,0x16,0x61,0xC0,0x40,0x00},
{0x00,0xFC,0x84,0x84,0x84,0xFE,0x14,0x10,0x90,0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x00},/*"时"，12*/
{0x00,0x3F,0x10,0x10,0x10,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x23,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00},
{0x00,0xF8,0x01,0x02,0xF6,0x10,0x12,0x12,0x12,0x12,0xFA,0x12,0x02,0xFF,0x02,0x00},/*"间"，13*/
{0x00,0xFF,0x00,0x00,0x3F,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x3F,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00},
};//汉字码
unsignedcharcodexuehao[20][8]=
{
{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00},/*"2",0*/
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00},
{0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00},/*"0",1*/
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00},
{0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00},/*"1",2*/
{0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00},/*"1",3*/
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00},
{0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00},/*"0",4*/
{0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00},
{0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00},/*"1",5*/
{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00},/*"2",6*/
{0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00},
{0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00},/*"4",7*/
{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00},/*"0",8*/
{0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00},
{0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00},/*"7",9*/
};//学号码
unsignedcharcodeshu[20][8]=
{
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00},
{0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00},/*"0",0*/
{0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00},
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{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00},/*"2",2*/
{0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00},
{0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00},/*"3",3*/
{0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00},
{0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00},/*"4",4*/
{0x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00},
{0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00},/*"5",5*/
{0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00},
{0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00},/*"6",6*/
{0x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00},
{0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"7",7*/
{0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00},
{0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00},/*"8",8*/
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00},
{0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00},/*"9",9*/
};//数字码
unsignedcharcodefuhao[12][8]=
{
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},{0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01},/*"-",0*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},{0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*".",1*/
{0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00},{0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00},/*":
",2*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00},{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*".",3*/
{0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00},{0x07,0x18,0x20,0x20,0x20,0x10,0x08,0x00},/*"C",4*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"",5*/
};//符号码
/****************************************************************************************************LCD显示模块程序*******************************
*************************************************************************/
/*********检查12864LCD中是否忙*****************************************/
checkbusy（）
{
E=1;
RW=1;
RS=0;
LCD=0Xff;
if（BUSY）;
}
/***********************写命令********************************************/
writecode（unsignedchardat）//写命令
{checkbusy（）;
E=0;
RW=0;
RS=0;
LCD=dat;
E=1;
E=0;
}
/*******************************写数据**********************
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