基于日历时钟芯片的作息时间控制器的设计.doc

基于日历时钟芯片的作息时间控制器的设计 本设计文档主要介绍了基于日历时钟芯片的作息时间控制器的设计，系统以 AT89S52 单片机作为核心控制器件，外围主要有实时时钟芯片 DS1307 和 LCD128*64 液晶显示器，通过 C 语言编写程序来实现对校园作息时间进行控制。 1. 系统方案介绍 系统结构框图如图 1 所示。系统主要由三个部分组成：单片机模块、实时时钟芯片模块和液晶显示模块。单片机模块采用 AT89S52 单片机作为核心控制器件，实时时钟芯片模块采用 DS1307 实时时钟芯片，液晶显示模块采用 LCD128*64 液晶显示器。 1.1 单片机选型 单片机选型是系统设计的关键步骤。常用的单片机有很多种，如 Intel8051 系列、Motorola 和 M68HC 系列、Atmel 的 AT89 系列、台湾 Winbond(华邦)W78 系列、荷兰 Pilips 的 PCF80C51 系列、Microchip 公司的 PIC 系列、Zilog 的 Z86 系列、Atmel 的 AT90S 系列、韩国三星公司的 KS57C 系列 4 位单片机、台湾义隆的 EM-78 系列等。我们最终选用了 ATMEL 公司的 AT89C52 单片机。AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 8Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和 256bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 FLASH 存储单元，功能强大 AT89C52 单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。 1.2 时钟芯片选型 时钟芯片选型是系统设计的另一个关键步骤。我们选用了 DS1307 高性能、低功耗的实时时钟芯片，采用两线与 CPU 进行通信，片内含有 8 个特殊功能寄存器和 56bit 的 SRAM。DS1307 的备用电源，以便在没有主电源的情况下能够保存时间信息和一些重要的数据。 1.3 显示器选型 系统中采用 LCD128*64 作为显示器件输出信息。与传统的 LED 数码管显示器件相比，液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等优点，而且不需要外加驱动电路，现在液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的显示器件了。 2. 系统的硬件介绍 系统的硬件主要由单片机模块、实时时钟芯片模块和液晶显示模块组成。单片机模块采用 AT89S52 单片机作为核心控制器件，实时时钟芯片模块采用 DS1307 实时时钟芯片，液晶显示模块采用 LCD128*64 液晶显示器。 2.1 单片机模块 单片机模块是系统的核心控制器件，采用 AT89S52 单片机。AT89S52 单片机的引脚与功能如图 2-1 所示。AT89S52 单片机的引脚有 40 个，包括 8 个特殊功能寄存器和 256bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 FLASH 存储单元，功能强大 AT89C52 单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。 3. 作息时间表 根据学校实际情况对上下课打铃在一天内的控制时间列表如下： | 时间 | 事件 | | --- | --- | | 6：50 | 起床铃 | | 8：20 | 第一节课预备铃 | | 8：30 | 第一节课上课铃 | | 9：15 | 第一节课下课铃 | | ... | ... | 通过对系统的硬件和软件的设计，可以实现对校园作息时间的自动控制，从而提高教学效率和学生的生活质量。