自动打铃电路课程毕业设计
基于单片机的校园打铃系统设计_毕业设计说明书(论文)
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计题目: 基于单片机的校园打铃系统设计专业: 应用电子技术班级: 应电08-2学号:姓名:指导教师:二〇一〇年九月十日信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生学号班级应电08－2 专业应用电子技术姓名设计（或论文）题目基于单片机的校园打铃系统设计指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注工程师学01设计（论文）内容：利用单片机做为主控器件，设计一校园打铃系统的硬件部分：1.实现打铃时间的设置和修改；2.显示当前日期、时间；3.掉电情况下计时工作正常进行、能保存以前设置的时刻。
基本要求：1.正确选择元器件完成相应功能；2.设计整机电路、明晰系统工作原理；3.系统仿真；4.完成说明书撰写。
进度安排：第3～6周：选题及查找相关资料主要查找与课题相关的资料；第7周：相关资料的整理并对其进行理解；第8周：对毕业论文的资料进行初步的整理；第9周：期中检查；第10周：对论文进行修改及进行仿真实验；第11周：对毕业论文进行排版；第12周：检查排版及内容；第13周：加深对毕业论文的理解准备答辩；第14周：检查毕业设计论文的地方准备答辩；第15周：答辩。
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：[1]苏平.单片机原理与接口技术.北京:电子工业出版社，2003[2]林伸茂.8051单片机彻底研究实习篇.北京:人民邮电出版社，2005[3]韩志军.单片机应用系统设计.北京:机械工业出版社，2005[4]陈坤.电子设计技术.成都:电子科技大学出版社，1997[5]郑应光.模拟电子线路（一）.南京:东南大学出版社，2005[6]李秀忠.单片机应用技术.北京:人民邮电出版社，2007审批意教研室负责人：见年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。
其中学生一份，指导教师一份。
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章方案设计与论证 (3)2.1系统方案选择与比较 (3)2.1.1 控制模块方案选择 (3)2.1.2 显示模块方案选择 (4)2.2.3 存储模块方案选择 (4)2.2总体方案设计思想 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1控制模块设计 (6)3.1.1 单片机AT89C51简介 (6)3.1.2 单片机时钟电路复位电路介绍 (7)3.2打铃模块 (8)3.3存储模块 (8)3.3.1 实时时钟DS1302简介 (8)3.3.2 存储器24C02C (10)3.4键控模块 (12)3.4.1 独立式键盘介绍 (12)3.4.2 键盘接口及键位的功能介绍 (13)3.5显示模块 (13)3.5.1 数码管的组成及工作原理 (14)3.5.2 数码管的显示 (14)第4章整机原理 (16)4.1整机原理图 (16)4.2整机电路原理 (16)第5章软件设计 (18)5.1打铃系统流程图 (18)5.2读时间日期显示流程图 (18)5.3LED显示流程图 (19)5.4主程序流程图 (20)第6章仿真和调试 (21)6.1调试软件的介绍 (21)6.2调试的操作步骤 (21)6.3仿真软件对于本设计的仿真 (22)结论 (25)参考文献 (26)附录1 整机原理图 (27)附录2 元件明细表 (28)附录3 源程序 (1)摘要本设计以单片机AT89C51为控制核心，与DS1302、24C02C和LED等组成校园打铃系统，运用实时时钟芯片DS1302实现时间控制，同时运用LED七段数码管完成当前的年、月、日、时、分、秒和星期以及打铃时间的显示，再利用键盘可以对系统当前时间以及打铃时间进行调节、存储、清空操作，并且使用外部存储器24C02C完成打铃时间的存储。
毕业设计--单片机自动打铃系统论文
摘要在现如今快节奏的生活中，人们对于时间的要求越来越苛刻，很多时候都需要对时间进行规划，然后到时间点就要有时间提醒，这就必须用到时钟提醒装置，亦可称为打铃装置。
打铃装置有很多种，比如手机的打铃系统，闹钟的机械打铃装置，广播打铃系统等等，但是日常生活中见得最多的还是校园的自动打铃系统。
在学校生活中，每天上下课都离不开打铃系统的使用。
打铃器可以为上下课的学生和老师们提供时间提醒，有利于师生对上课和学习的合理安排，同时，也可作为一个提醒学生们作息时间的时间表，让老师和学生都能有一个规律和科学的时间安排。
因此，打铃系统的核心部分也是时钟部分，为系统提供时间基准。
本设计主要是针对适用于校园打铃系统要求的，其介绍了一种基于单片机的自动打铃系统的设计方法，系统以AT89S51单片机为控制器，以DS1307时钟芯片为系统提供时间，并在液晶显示器上显示，通过按键可以设定定时打铃时间和打铃的时间间隔。
系统软件设计采用C语言来完成，C语言语法简洁，使用方便，用于完成软件设计非常方便。
本文提出的设计方法电路简单、成本低廉、实用性强。
关键字：打铃器、AT89S51单片机、DS1307、液晶显示器AbstractNow fast-paced life, the time more and more demanding, often need time to plan and then to the point in time there should be reminded, which must be used to clock reminder can also be calledrang the bell device. Rang the bell device are many, such as the phone rang the bell system, mechanical bell device of the alarm clock, radio bell systems, etc., but in daily life appear or campus automatic bell system. In school life, the last class of the day are inseparable from the bell system. The bell can provide time for the last class of students and teachers to remind conducive to a reasonable arrangement of the teachers and students to school and learning, but also as a reminder of the schedule of the students schedule, so that teachers and students cana law and scientific timing. Therefore, the core part is the clock part of the bell system, the system provides a time reference.This design is mainly for the applicable requirements of the campus bell system, introduced a microcontroller-based automatic bell system design method, the system controller is AT89S51 SCM , the DS1307 clock chip provide the system with time, and the LCD displayed on the monitor button can set the time interval of the timer rang the bell time and rang the bell. System software design using C language, C language syntax is simple, easy to use, very convenient to be used to complete the software design. This paper presents the design circuit is simple, low cost, and practical.Key words: Rang the bell AT89S51 SCM the DS1307 LCD monitors目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 选题目的及意义 (1)1.2 技术发展概况 (1)1.3 论文内容与结构 (3)2 方案设计 (4)2.1 方案比较与选择 (4)2.1.1 系统方案选择 (4)2.1.2 时钟芯片选择 (4)2.1.3 显示器件选择 (5)2.2 设计方案 (5)3 系统硬件设计 (7)3.1 硬件电路图 (7)3.2 时钟电路 (7)3.2.1 DS1307简介 (7)3.2.2 时钟电路设计 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 单片机电路 (9)3.4.1 单片机简介 (9)3.4.2 单片机最小系统电路 (13)3.5 显示电路 (14)3.6 打铃电路 (15)4 系统软件设计 (17)4.1 软件设计流程图 (17)4.2 读取DS1307时间程序设计 (18)4.3 显示程序设计 (19)4.4 按键设定程序设计 (22)5 系统调试 (23)5.1 元件清单 (23)5.2 调试过程 (23)6 总结与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录一：电路图 (29)附录二：源程序 (30)1 绪论1.1 选题目的及意义随着现代科技的发展，管理水平的完善，具有自动提示功能的打铃器能够为企业节省人力资源，减少开支，对做到一体化管理具有很大的帮助。
课程设计报告---自动打铃系统
目录一、设计任务和性能指标 (2)1.1设计任务 (2)1.2性能指标 (2)二、设计方案 (2)三、系统硬件设置 (3)3.1、单片机最小系统 (3)3.2时钟电路DS1302 (4)3.3、显示电路的设计 (5)3.4、键盘接口的设计 (5)3.5打铃电路的设计 (6)四、系统软件设计 (7)4.1程序流程图 (7)4.2主程序设计 (10)4.3显示子程序的设计 (11)五、调试及性能分析 (12)5.1调试步骤 (12)5.2性能分析 (12)六、心得体会 (12)参考文献 (13)附录1 系统硬件电路图 (14)附录2 程序清单 (15)一、设计任务和性能指标1.1设计任务用单片机器件为主体，设计一台自动打铃系统。
（一）基本要求1、基本计时和显示功能(用12小时制显示)。
包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号指示。
2、能设置当前时间(含上、下午，时，分)。
3、能实现基本打铃功能，规定：上午6：00起床铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。
下午10：30熄灯铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。
铃声可用小喇叭播放，凡是用到铃声功能的均按此处理。
（二）发挥部分1、增加整点报时功能，整点时响铃5秒，要求有控制启动和关闭功能。
2、增加调整起床铃、熄灯铃时间的功能。
3、增设上午4节课的上下课打铃功能，规定如下：7．30 上课，8．20下课：8．30上课，9．20下课；9．40 上课，10．30下课；10．40上课，11．30下课；每次铃声5秒。
4、特色和创新自选。
1.2性能指标1.时钟：上下午（1位）、时(2位) 、分(2位)2.校对键：确认键/设置键、右移键/灭铃键、加键、减键3.响铃：蜂鸣器二.设计方案二、设计方案按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键扫描接口电路共四个模块组成，电路系统构成框图如图1.1所示通过内部定时产生中断，从而驱动电铃打铃。
电路系统构成框图如图1.1所示。
自动打铃系统的设计毕业设计(论文)
广东省私立华联学院毕业设计（论文）题目自动打铃系统的设计系名机电系专业电子信息工程技术班级12电子1班姓名梁日成学号**********指导老师杨英杰系主任朱燊权年月日摘要自动打铃系统，是以一片8位单片机为核心的实时时钟及控制系统。
我们知道单片机的外接石英晶体振荡器能提供稳定、准确的基准频率，并经12分频后向内部定时器提供实时基准频率信号，设定定时器工作在中断方式下，连续对此频率信号进行分频计数，便可得秒信号，再对秒信号进行计数便可得到分、时等实时时钟信息。
如果石英晶体振荡器的频率信号为6MHZ，设定定时器定时工作方式1下，定时器为3CBOH，则定时器每100ms产生1次中断，在定时器的中断定时处理程序中，每10次中断，则向秒计数器加1，秒计数器计数到60则向分计数器进位（并建立分进位标志），分计数器计数到60，则向时计数器进位，如此周而复始的连续计数，便可获得时、分、秒的信号，建立一个实时时钟。
接下来便可以进行定时处理和打铃输出，当主程序检测到有分进位标志时，便开始比较当前时间（小时与分、存放在RAM中）与信息时间表上的作息时间（小时与分，存放在ROM）是否相同，如有相同者，则进行报时处理并控制打铃，如有不相同则返回主程序，如此便实现了报时控制的要求。
关键词：单片机；时间设置电路；计时电路；显示电路；定时打铃控制电路目录第一章设计方案............................................................................................................ - 3 - 1.1 研究意义及设计要求 ............................................................................................. - 3 - 1.2 基本方案........................................................................................................................ - 4 - 1.3 总体设计框图 ............................................................................................................. - 5 - 第二章电路设计............................................................................................................ - 6 - 2.1基本原理概述 .............................................................................................................. - 6 - 2.2单元电路的设计 ......................................................................................................... - 6 -2.2.1显示电路设计 ................................................................................................... - 6 -2.2.2 键盘接口电路设计 ....................................................................................... - 7 -2.2.3 响铃电路设计.................................................................................................. - 7 - 2.3 总体运行进程 ............................................................................................................. - 8 - 第三章系统程序设计...................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计智能打铃系统设计
摘要摘要由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功耗低、运行速度快、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。
该系统设计是由STC89C52单片机、按键模块、复位电路、打铃电路和时钟显示模块组成。
用单片机作为中央处理单元来通过定时器和中断控制蜂鸣器自动打铃，采用DS1302来作为实时时钟控制时间显示，时间显示模块采用LCD1602来显示当前时间，系统还设置了按键模块来调整打铃时间、复位电路使系统各个模块处于确定的初始状态。
关键字：单片机，STC89C52，数字时钟，蜂鸣器，DS1302，LCD1602。
ABSTRACTABSTRACTMicrocontroller has some outstanding advantages: small size, light weight, single power supply, low power consumption, fast, high reliability, the microcontroller is widely used in measurement and control systems, data acquisition, smart instrumentation, mechanical and electrical integration products, the field of intelligent interface, computer communication, as well as single-chip multi-level system.The system designed by STC89C52 microcontroller, button modules, the reset circuit, Bell and clock display module. Used as the central processing unit with a timer and interrupt automatic control buzzer Bell, DS1302 real-time clock control time display time display module uses LCD1602 to display the current time, the system also sets the button module to adjust the ringing time, reset circuit makes each module determines the initial state of the system.Key Words: MCU, STC89C52，目录第1章引言 (1)1.1 选题背景及研究意义 (1)1.2 课题设计的主要内容 (1)第2章设计方案分析与选择 (3)2.1 时钟设计方案 (3)2.2 方案选择 (3)第3章硬件系统设计 (4)3.1 单片机概述 (4)3.1.1 单片机的发展 (5)3.1.2 单片机的应用 (6)3.2 控制系统原理 (6)3.2.1 STC89C52功能描述 (7)3.2.2 STC89C52单片机最小系统 (11)3.2.3 STC89C52控制信号 (12)3.3系统硬件设置 (12)3.3.1实时时钟电路 (12)3.3.2显示电路 (16)3.3.3响铃电路设计 (18)3.3.4按键控制电路 (19)3.4定时器 (20)3.4.1定时器分类 (20)3.4.2定时工作方式 (21)3.4.3模式0及其应用 (21)3.4.4模式1及其应用 (22)3.5 硬件设计总图 (23)第4章软件编程 (24)4.1 程序流程图 (24)4.2 单片机电子时钟的软件编程 (24)4.2.1 主函数 (24)4.2.2 LCD1602模块程序 (27)4.2.3 定时器中断程序 (29)第5章系统仿真及硬件调试及总结 (30)5.1 源程序编译与软件调试 (30)5.2 PROTUS仿真软件 (33)5.3 系统仿真 (37)5.4 调试总结 (37)参考文献 (39)致谢 (40)附录 (41)附录一：完整原理图 (41)外文资料原文 (42)第1章引言第1章引言1.1选题背景及研究意义随着现代科技的发展，管理水平的完善，具有自动提示功能的打铃器能够为企业节省人力资源，减少开支，这对做到一体化管理具有很大的帮助。
基于单片机控制的校园自动打铃器作息时钟设计-大学毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料
校园自动打铃器作息时钟摘要本文介绍了以AT89S51单片机为控制核心的自动打铃器产品，该电路具有时钟功能，可通过产品的上的设置键对要报警的时间点逐个的设置进去，打玲器只要走到设置好的时间就能报警。
输出效果由报警模块与显示模块组成，显示模块主要采用数码管来显示时间，让人们可以看到自动打铃器的时间是否与我们生活的时间一致，如果有误差则可以通过按键对时间进行调整。
该打铃器是一种电路比较简单，功能完善，且比较实用的自动打铃器。
它不但可以适用于学校及企业工厂等场所。
关键字：单片机自动控制数码显示调整目录一．引言 (3)二．方案比较 (4)2.1方案一基于数模电路的自动打铃器 (4)2.2方案二基于A T89S51控制的自动打铃器 (5)三．硬件电路设计 (5)3.1微控制器 (5)3.2振荡电路 (6)3.3复位电路 (6)3.4控键电路 (7)3.5显示电路 (8)3.6报警电路 (9)四．软件系统设计 (10)4.1主程序设计 (10)4.2定时1mS子程序设计 (10)4.3显示子程序设计 (10)4.4软件抗干扰设计 (11)五．系统调试与测试 (13)5.1软件仿真 (13)5.2硬件电路安装 (14)5.2.1单片机振荡电路安装 (14)5.2.2单片机复位电路安装 (14)5.2.3单片机控键电路安装 (14)5.2.4单片机显示电路安装 (15)5.2.5单片机报警电路安装 (15)5.2.6整机电路安装与调试 (15)结束语............................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (16)附录1：总设计原理图 (17)附录2：源程序 (18)一．引言打铃器是一种广泛应用于企业和学校单位。
就以对学校单位而言，自动打铃器是为了对了广大师生的作息时间做更好的管理，它一种学校必备电子设备，也是一种逐渐成型的电子产品，打铃器多为小规模集成电路构成，其性能单一，工作起来不够理想。
数字电路课程设计——自动打铃控制
自动打铃声控制器的设计一．设计目的：⏹让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；⏹进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；⏹初步掌握使用EDA（电子设计自动化）工具设计数字逻辑电路的方法，包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程；⏹经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。
二．设计要求及采用的器件和软件；1．设计要求和所实现的功能：该数字式自动打铃机控制器的功能有控制电铃、控制电灯、控制广播、校时、分冬夏作息时间等。
因此其输出必须有三个输出信号来控制电铃、电灯和广播。
校时功能可通过对输入端的触发来实现,每天中午12 点准时校时, 当北京时间12 点整时, 给输入端一个触发, 使控制器自动复位到12 点。
作息时间表如下所示2．采用的软件：在Windows平台上运行的ispEXPERT编程软件，以及ABEL-HDL可编程IC设计应用语言编译等软件。
3.采用器件：TDS系列数字电路实验系统ISP1016可编程逻辑器件PC计算机。
三．设计思想及模块本设计采用的是由ABEL-HDL源文件组成的设计，由一个控制器模块完成了所有的功能，节省了空间开销和系统反应时间。
从外部看，只要有三个输入和三个输出就能满足要求，如图所示。
控制器框图如图所示。
CLK—外部时钟脉冲输入，频率为1Hz。
SET—校时，高电平有效。
MODE—模式选择。
“1”为夏季作息时间，“0”为冬季作息时间。
SPEAK—输出信号，控制广播。
LAMP—输出信号，控制电灯。
RING—输出信号，控制电铃。
该控制器需要一个内部计数器来计时，共需计24个小时，分别由三个计数器来承担，计时精确到秒。
在这里，需要用到的内部信号只有min和hour，通过对min和hour的检测，可以定时触发广播，打铃，开关灯。
数电自动打铃器课程设计
数电自动打铃器课程设计数字电子技术课程设计题目自动打铃器姓名：___ XXXXXX ___所在学院：工学院所学专业：_ 电气工程及其自动化班级 ___ 电气工程XXXX学号 ___ XXXXXXXXXXXXX指导教师：_____ XXXXXX_ ___完成时间：____ 2XXXXXXXXX烟台南山学院数字电子技术课程设计数电课程设计任务书一、基本情况学时：40学时学分：1学分适应班级：二、进度安排本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：2学时总体方案设计： 4学时查阅资料，讨论设计：24学时撰写设计报告： 8学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
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自动打铃电路设计摘要打铃器可以为上下课的学生和老师们提供时间提醒，有利于师生对上课和学习的合理安排。
同事也可以作为一个提醒学生作息时间的时间表，让老师和学生都有一个规律科学的时间安排。
因此，打铃系统的核心部分也是时钟部分，为系统提供时间基准。
本设计主要是针对适用于校园打铃系统要求的，其介绍了一种基于单片机的自动打铃系统的设计方法，系统以STC89C52单片机为控制器，以DS1302时钟芯片为系统提供时间，并在1602液晶显示器上显示，通过按键可以设定定时打铃时间和打铃间隔。
系统软件设计采用C语言来完成，C语言语法简洁，使用方便，用于完成软件设计非常方便。
关键字：打铃器，STC89C52单片机，DS1302，LCD1602目录1 绪论 (1)1.1 课题描述 (1)1.2 设计任务与要求 (1)1.3 基本工作原理及框图 (1)2 总体电路设计及分析 (2)2.1 总体电路设计 (2)2.2 工作原理 (2)3单元电路设计 (3)3.1 STC89C52最小系统 (3)3.2晶振电路 (5)3.3复位电路 (5)3.4时钟集成模块 (6)3.6按键控制电路 (10)3.7响铃电路 (10)3.8程序流程图 (11)4 软件设计 (11)5 系统测试 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1绪论1.1课题描述此次设计利用单片机的中断系统，每次中断都从计时芯片中读取时间，与规定的作息时间比较，如果相等则进行相应的控制或动作。
由显示部分、计时时钟、蜂鸣器驱动模块和按钮控制模块四部分组成，三个轻触按键用于校正时间。
现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。
本设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。
1.2 设计任务与要求设计自动打铃电路：1.按照设计要求，画出系统框图和系统硬件电路图。
2. 有基本计时和显示功能(用12小时制显示)。
包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号指示。
3. 能设置当前时间，且具有校时功能，能实现基本打铃功能，铃声可用小喇叭播放。
4. 编写软件程序。
1.3 基本工作原理及框图自动打铃的设计电路框图如图1所示。
图1 自动打铃电路框图2 总体电路设计及分析2.1 总体电路设计教学用电子打铃器主要由AT89S52片机、键盘扫描模块、时钟和复位模块、打铃器模块、八段数码管显示模块等组成。
运用汇编语言来控制单片机80C52实现、动态数码显示等功能。
且本设计中的80C52片机是整个工作过程的核心，是整个设计灵魂，它控制了脉冲时序的产生，显示信号的发送控制显示LED的选择[1]。
所用到的芯片元器件：80C52片机，3个按键，1个蜂鸣器，4个八段LED数码管。
80C52一种带4K字节存储器（的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
2.2 工作原理工作原理是在主函数里实时扫描按键函数，当键盘有键按下时，停止中断读取时钟芯片的值，判断键值，把改变后的时间从新写入时钟芯片。
如果读取的时间与预设的时间一致时，单片机的P3.7口将执行相应的动作[2]。
电路设计仿真图如图2所示。
图2电路设计仿真图3单元电路设计3.1 STC89C52最小系统STC89C52是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-52令集和输出管脚相兼容的单片机[3]。
STC89C52主要功能如表1所示。
表 1 STC89C52主要功能主要功能特性STC89C52 PDIP封装如图3所示。
T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7图3 STC89C52 PDIP封装图1.主电源引脚（2根）●VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源。
●GND(Pin20)：接地线。
2.外接晶振引脚（2根）。
●XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端。
●XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。
3.控制引脚（4根）●RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
●ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号。
●PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。
●EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4.可编程输入/输出引脚（32根）●STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
●P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7。
●P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7。
●P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7。
●P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。
最小系统是指能进行正常工作的最简单电路。
它包含五个电路部分：电源电路、时钟电路、复位电路、片内外程序存储器选择电路、输入/输出接口电路。
其中电源电路、时钟电路、复位电路是保证单片机系统能够正常工作的最基本的三部分电路，缺一不可[4]。
STC89C52最小应用系统电路如图4所示。
图4 STC89C52最小应用系统电路3.2晶振电路单片机的每一条指令的执行都是由若干个基本的微动作组合而成的。
例如由取指令、指令译码、指令执行等微动作组合而成。
这些微动作在时间上存在着严格的先后顺序，要想这些动作有条不紊地执行，就必须有一个时间基准来同步各部件的动作[5]。
单片机的时钟信号就是用来提供单片机内部各个微动作的时间基准。
而根据连接方式不同，时钟信号的产生有内部振荡方式和外部振荡方式两种方式。
晶振电路由两个33pf电容跟11.0592MHZ的晶振片组成。
晶振电路为单片机系统提供外部的振荡信号，从而支持单片机的运行。
是单片机控制系统不可或缺的一部分[6]。
晶振电路图5所示。
图5 晶振电路3.3复位电路复位电路与晶振电路构成了单片机的最小系统。
当MCS-52系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态[7]。
根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。
上电复位要求接通电源后自动实现复位操作[7]。
图中电容C1和电阻R1对电源十5V来说构成微分电路。
上电后，保持RST一段高电平时间，由于单片机内的等效电阻的作用，不用图中电阻R1，也能达到上电复位的操作功能[8]。
本次课程设计采用上电复位电路实现如图6所示。
图6 复位电路3.4 时钟集成模块DS1302概述DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
采用双电源供电（主电源和备用电源），同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
采用三线接口与CPU进行同步通信[9]。
DS1302引脚介绍如图7 DS1302封装图。
X1X2I/OCE图7 DS1302封装图引脚功能为：●Vcc：主电源；Vcc2:备用电源。
当Vcc2>Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电；当Vcc2<Vcc1时，由Vcc1向DS1302供电。
●SCLK：串行时钟输入端，控制数据的输入与输出。
●I/O：三线接口时的双向数据线。
●CE：输入信号，在读、写数据期间必须为高。
（4）DS1302寄存器DS1302中与时间、日期有关的寄存器共有12个，其中7个存放数据的格式为BCD 码格式，其读写地址如下表2所示。
表 2 DS1302时钟寄存器第一行秒寄存器，CH为时钟暂停标志位，该位为1时时钟停止，该位为0时时钟运行。
第二行分寄存器，bit0~bit6表示分钟数，因采用BCD编码，所以低四位最大能表示的数字为9，计数满向高三位进1。
第三行时寄存器，12/24用来定义DS1302小时的运行模式，12小时模式下bit5为1表示PM下午，bit5为0表示AM上午。
第八行控制寄存器，bit7是写保护位WP，当WP为1时，写保护位可防止对任一寄存器的写操作，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0 。
此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。
时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。
DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
3.5 LCD显示电路工业字符型液晶，1602是指显示的内容为16*2，即能够同时显示两行，每行16个字符。
常见的1602字符液晶有两种，一种显示的是绿色背光黑色字体，另一种显示蓝色背光白色字体，目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的。
本课题所用1602液晶模块，显示屏是蓝色背光白色字体[10]。
1602字符液晶引脚如图8所示。
LCD1602图8 1602字符液晶1602引脚介绍●第1脚：GND为地电源。
●第2脚：VCC接5V正电源。
●第3脚：VO为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生重影，使用一个1K的电位器调整对比度。
●第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。
●第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
●第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
●第7~14脚：DB0~DB7为8位双向数据线。
●第15~16脚：背光灯电源。
（3）1602字符液晶字库1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形[11]。
如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。
如表3点阵字符图形。
表3点阵字符图形采集到的时钟数据通过AT89C51端口P0.0-P0.7送给LCD液晶屏D0~D7的数据端口。
通过向液晶屏写入命令，显示相关的数据[11]。