基于单片机的时间控制系统
摘要
学校时间方面，由于时间多，时间乱等原因，不得不去改善其时间方面的设备。单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间长短的不便，是现代学校必不可少的设备。在整个设计中，我们主要用的是单片机的自动控制原理，包括硬件和软件。在硬件部分，包括继电器，存储器和显示器接口芯片；软件部分，主要是主程序设计。软硬件结合在一起，先调试子程序，然后逐级叠加调试，最后系统调试通过。
在本论文中我是利用单片机把自动复位电路，显示电路，电源电路，继电器电路，电铃电路连接起来，再通过单片机的编程实现设计要求。单片机作息时间控制系统是利用定时器计时处理来做秒计数，当所设置的时间到了，则发出一阵声响，启动继电器，由继电器可以控制放音机开启或关闭。时，分，秒数据是存在变量内并写入七段显示器的缓冲区内，由显示器扫描程序中定时扫描而显示出时间。
关键词：单片机；定时；显示
Abstract
With the continuous development of scientific progress, all walks of life continue to improve and update technology in school time, as time is over, time disorder and other reasons, had to improve their timing equipment. SCM rest time control to achieve the intelligent control of time, from the traditional by people to control the duration of the inconvenience it is essential to the modern school facilities. Throughout the design, we mainly used the automatic control of microcomputer principles, including hardware and software. On the hardware parts, including relays, memory and display interface chip; software components, mainly the main program design. Hardware and software together, the first debugging subroutines, and then stack one level debugging, the final system debugging through.
In this paper, I have to use microcontroller to automatically reset circuit, display circuit, power supply circuits, relay circuit, electric bell circuit connected, and through the MCU programming design requirements. SCM rest time control system is to use the timer to do time dealing with seconds count, when the set time is up, then a flurry of sound, start relay, Radio Cassette Recorder can be controlled by the relay on or off. Hours, minutes, seconds, there is a variable data is within the seven-segment display and write within the buffer by the display scanning program regularly scans and show the time.
Keywords: microcontroller,；timing； display
1 概述
科技的进步需要技术不断的提升。一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而现在，只需要一块几厘米见方的单片机，写入简单的程序，就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后，不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。
单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围部件和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，却一不可。软件和硬件总体包括，电源电路、显示电路、复位电路、扩展存储器、电铃电路等，通过以上几部分的组合，最终达到一定的效果。
设计系统图如图1.1所示：
图1-1系统连接图
2 硬件设计
2.1 单片机部分
2.1.1 单片机的选择
当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。常用的单片机有很多种：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AT89C51单片机。AT89C51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8051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AT89C51单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。所以我们最终选用AT89C51单片机。
2.1.2 AT89C51的功能概述
（1）、特点：
1.与MCS-51产品指令和引脚完全兼容。
2.8K字节可重擦写FLASH闪存。
3.1000次擦写周期。
4.全静态操作：0Hz-24MHz。
5.三级加密程序存储器。
6.256X8字节内部RAM。
7.32个可编程I/O口线。
8.2个16位定时/计数器。
9.5个中断源。
10.可编程串行UART通道。
11.低功耗空闲和掉电模式。
（2）、功能特性概述：
AT89C51提供以下标准功能：8K字节FLASH闪存，256字节内部RAM，32个I/O口线，2个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，
并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。
AT89C51的芯片管脚图如图:
图2-1 AT89C51引脚图
引脚功能说明：
VCC——电源电压
GND——接地
P0口——P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口——P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上
拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输出口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
与AT89C52不同之处是，P1.0和P1.1不可以分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），参见表2-1.1。FLASH编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
表2-1 P1.0和P1.1的第二功能
P2口——P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR 指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。
P3口——P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：
表2-2.2 P3口的第二功能
此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。
RST——复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
ALE/PROG——当访问外部程存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。
PSEN——程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP——外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。
FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。
2.1.3 单片机硬件资源分配
P2.4 连接按键
P2.5 连接按键
P2.6 连接按键
P2.7 连接按键
P3.4 连接蜂鸣器
P3.5 接继电器
P1.4 连接X5045的SO端
P1.5 连接X5045的/CS端
P1.6 连接X5045的SCK端
P1.7 连接X5045的SI端
2.2 存储器部分
2.2.1 存储器的选择
X5045中的看门狗对系统提供了保护功能。当系统发生故障而超过设置时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU 作出反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU 可通过串行通信方式接口，共有4096个位，可以按512 x 8个字节来放置数据。
为了改善主CPU的资源与时序的分配，我们对AT89C51进行串行数据存储器的扩展。常用的存储芯片有很多，如AT93C46/56/66，X5045。经过比较选择，最终选用了XICOR公司的X5045。
X5045把三种常用的功能：看门狗定时器，电压控制和EEPROM组合在单个封装之内。这种组合降低了系统的成本并减少了对电路板空间的要求。看门狗定时器对微控制器提供了独立的保护系统。低VCC检测电路可以保护系统免受低电压的影响，同时X5045是串行EEPROM 具有简单的三总线工作的串行外设接口，是一种有独特功能的高性能价格比存储器件。
AT93C46/56/66是ATMEL公司推出的低功耗、低电压电可擦除的可编程只读存储器。它采用CMOS技术和Fairchild Semiconductor公司的Mi-croWire工业标准3线串行接口，具有1Kb/2kB/4kB的容量，并可通过ORG管脚配置成128*8/256*8/512*8或64*16/128*16256*16等结构。该系列存储器可靠性高，能够重复写100万次，数据可以保存100年不丢失；采用8脚PDIP/SOIC封装和14脚SOI封装（SOI封装为JEDEC和EIAJ标准），与并行的EEPROM相比，AT93C46/56/66可大大节省印制板空间，且接线简单，因而在多功能的精密测试仪中具有广阔的前途。
2.2.2 X5045的功能概述
（1）、特点：
1 可编程的看门狗定时器。
2.上电复位及低VCC检测，即在上电和VCC低于检测门限时，输出复位信号。输出复位高电平有效，直至VCC=1V复位信号仍有效。
3.SPI接口方式，最高可达1MHZ的串行时钟频率。
4.512*8位串行EEPROM。
5.低功耗CMOS，3mA工作电流，10uA备用电流。
6.电源电压：2.7V-5.5V。
7.分块锁定，可保护1/4，1/2或所有EEPORM列。
8.偶然性写保护。
9.高可靠性，数据可保存100年，每字节可擦除次数可达到10万次。
10.可编程的复位门限。需要加高电压（15-18V加在WP引脚）及一个专门的时序。
11.8引脚小型DIP封装。
（2）、功能特性概述
X5045引脚图如图2-2所示：
图2-2 X5045引脚图
1．串行输出（SO）
SO是一个推/拉串行数据输出引脚，在读周期时间内，数据从这个引脚输出，串行时钟脉冲下降沿时数据输出。
2．串行输入（SI）
SI是串行数据输入引脚，所有的操作码，字节，地址及数据都通过这个引脚写入存储器，串行时钟脉冲上升沿时，数据被锁存。
3．串行时钟（SCK）
串行时钟控制串行总线为数据的输入和输出计时，SI引脚的操作码，地址或数据在时钟输入上升沿时被锁存，SO引脚的数据在时钟输入上升沿时被改写。
4．片选（/CS）
当/CS为高电平时,X5043/45被检测,SO输出引脚处于高阻抗状态，除非内部写操作在进行中的时候，X5045将处于后备电源模式。/CS为低电平时，可以使X5943/45处于工作电源模式，应特别注意，在电源上电以后，需要在开始任何操作以前完成/CS引脚上高电平到低电平的转换。
5．写保护（/WP）
当/WP为低电平时，对于X5045不能完成非易失性写操作，但是在其他方面工作正常。当/WP被拉成高电平时，所有的功能，包括非易失性写操作都能正常工作。当/WP变成高电平，/CS仍然是低电平时，将中断对X5045的写操作，如果内部写周期已经开始，/WP变成低电平将对写操作没有影响。
6．复位（RESET）
X5045的RESET分别工作在高电平/低电平，对外输出一直工作到VCC降至最小电压以下，将一直工作200ms直到VCC升高大于最小电压。如果看门狗定时时间已定，/CS保持高电平或低电平的时间超过看门狗的定时时间， RESET也同样有效。当/CS下降沿时可使看门狗定时器复位。
（3）、工作原理
X5045是设计成直接与许多微控制器系列的同步串行外设接口（SPI）相接的512*8EEPROM。X5045包括一个8位指令寄存器，可以通过SI输入来访问，数据在SCK上升延由时钟同步输入，在整个工作期间内，/CS必须低电平且/WP输入必须是高电平。
2.3 显示部分
2.3.1 显示器接口芯片的选择
LED显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有CD4511，CD4513，MC14499，8279，MAX7219，74HC164等，它们的功能有：（1）CPU接受来自键盘的输入数据，并作预处理；（2）数据显示的管理和数据显示器的控制CD4511是BCD锁存，7段译码，驱动器，但在显示6和9时，显示为b和q，不是很好看。CD4513是BCD锁存，7段译码，驱动器（消隐），但在市面上不容易购买。MC14499为串行输入BCD码——十进制译码驱动器，用它来构成单片机应用系统的显示器接口，可以大大减少I/O口线的占用数量。但是，由片内震荡器经过四分频的信号，经位译码后只能提供4个位控信号，使信号的采集受到限制；并且，MC14499的价格偏高，也不经济。同样，8279为INTEL公司生产的通用键盘/显示器接口芯片，其内部设有16*8显示数据RAM，若采用8279管理键盘和显示器，可以减少软件程序，从而减轻主机的负担，但我们同时也发现，由于其功能比较强大，不可避免将会使外围设备与操作过程复杂化，同时价格比较贵。对比一下MAX7219和74HC164其占用资源少，且不需复杂的驱动电路。但MAX7219虽然比较好用，且一片能驱动四个数码管，但对于我们设计的系统来说，不需要很多数码管，此外MAX7219相对的价格也比较贵，所以我们最终选用74HC164。
本次设计用89C51单片机串行口和廉价的74HC164集成块实现多个LED显示的一种简单方法，利用该方法设计的多路LED显示系统具有硬件结构简单、软件编程容易和价格低廉的特点。下面简单的介绍一下74HC164。
2.2.3 74HC164的功能概述
（1）、特点：
1.与门串行输入。
2.完全的缓冲时钟脉冲和串行输入。
3.直接清除。
（2）、功能特性概述
引脚图如图2-3所示：
图2-3 74HC164引脚图
这些8位移位寄存器的特点是具有与门串行输入和不同步的清除输入（CLR）。门电路串行输入(A和B)允许对输入数据的完全控制；低电平加在输入端可以抑制新数据的进入；高电平输入能使输入有效。串行输入的数据当CLK 是高电平或低电平时可以改变。
89C51单片机串行口方式0为移位寄存器方式，外接3片74HC164作为3位LED显示器的静态显示接口，把RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。74HC164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中A、B （第1、2脚）为串行数据输入端，2个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接。T（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的TXD端。每一个时钟信号的上升沿加到T端时，移位寄存器移一位，8个时钟脉冲过后，8位二进制数全部移入74HC164中。R（第9脚）为复位端，当R=0时，移位寄存器各位复0，只有当R=1时，时钟脉冲才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引脚）并行输出端分别接LED显示器的各段对应的引脚上。在给出了8个脉冲后，最先进入74HC164的第一个数据到达了最高位，然后再来一个脉冲，第一个脉冲就会从最高位移出，搞清了这一点，下面让我们来看电路，6片7HC164首尾相串，而时钟端则接在一起，这样，当输入8个脉冲时，从单片机RXD端输出的数据就进入到了第一片74HC164中了，而当第二个8个脉冲到来后，这个数据就进入了第二片74HC164，而新的数据则进入了第一片74HC164，这样，当第六个8个脉冲完成后，首次送出的数据被送到了最左面的164中，其他数据依次出现在第一、二、三片74HC164中。
2.4 电源与复位电路部分
2.4.1 电源部分
本次设计应用的电压有+5V、+9V。220V交流电源经变压器,整流，滤波后分
别进入芯片，产生+5V电压，这些电源的具体应用情况如下：
+5V电源：单片机及外围电路所用电源。
+9V电源：压电喇叭所用电源。
2.4.2复位电路
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。常用的上电复位电路如图2.4(a)中左图所示。图中电容C1和电阻R1对电源+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，如图2-4(a)中右图所示。
图 2-4 上电复位(a)和上电或开关复位电路(b)
要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如图2-4(b)所示。上电后，由于电容C3的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。根据实际操作的经验，下面给出这两种复位电路的电容、电阻参考值。
图2-4(a)中：Cl＝10-30uF，R1＝1kΩ
图2-4(b)中：C2＝1uF，Rl＝lkΩ，R2＝10kΩ
本系统的复位电路采用上电复位。
2.5 电铃和继电器部分
继电器是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离
散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电子电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。
最常见的继电器要数热继电器，通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中，供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节，可与特定的交流接触器插接安装。
时间继电器也是很常用的一种继电器，它的作用是作延时元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统，自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用，它具有定时精度高、延时时间长、调节方便等优点，通常还带有数码输入、数字显示等功能，应用范围广。
在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制，信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器，我们才有可能对不同的物理量作出控制，完成一个完整的控制系统。
除了传统的继电器之外，继电器的技术还应用在其他的方面，比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理，分析导致电动机损坏的主要原因研制的，它是一种设计独特，工作可靠的多功能保护器，在故障出现时，能及时切断电源，便于实现电机的检修与维护，该产品具有缺相保护，短路、过载保护功能，适用于各类交流电动机，开关柜，配电箱等电器设备的安全保护和限电控制，是各类电器设备设计安装的优选配套产品。
当定时时间到了，压电喇叭则发出一阵声响，时间到时发出一阵声响，按下K4键可以停止声响。也可以启动继电器，由继电器可以控制放音机。
2.6 按键部分
按键设定部分比较简单，因为本系统按键少，所以在设计上采用了独立按键方式，程序的编制上也采用了简单的扫描方式。
程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，七段显示器显示“0000”，按下操作键K1-K4动作如下：
1.操作键K1：设置现在的时间。
2.操作键K2：显示闹铃设置时间。
3.操作键K3：设置闹铃时间。
4.操作键K4：闹铃ON/OFF设置，设为ON时连续3次发出哔的一声，设为
OFF时发出哔的一声。
设置现在的时间或是闹铃时间设置如下：
1.操作键K1：设整时。
2.操作键K2：设整分。
3.操作键K3：设置完成。
3 软件设计
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，当所设置的时间到了，则发出一阵声响，启动继电器，由继电器可以控制放音机开启或关闭。单片机定时器负责定时的计数，不会因为按键处理而中断时间秒数的增加。时，分，秒数据是存在变量内并写入七段显示器的缓冲区内，而由显示器扫描程序中定时扫描而显示出时间。
3.1 主程序设计
在主控程序循环中主要工作为扫描是否有按键，若有按键则应做相应的功能处理，同时也扫描显示器显示时间数据，并检查所设置的时间是否到了，图3.1为主程序控制的工作流程。时间计时处理程序是等过了1S后，则更新时间数据，将最新的时，分，秒的数据转换为数字数据并显示在七段显示器上。
程序中是这样判断是否过了1S的：设置一个变量是1S，当新的变量和设置的变量不一样时，则表示已过了1S，要做相关程序时间处理了。
图3-1 主程序控制的工作流程
3.2 子程序设计
主要控制子程序说明如下：
（1） T0_INT：定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次。
（2） DELAY：延时子程序。
（3） DELAY1：控制七段显示器延时时间。
（4） LED_BL：工作LED闪动控制。
（5） SCAN1：七段显示器扫描一遍。
（6） LOAD_DATA：加载七段显示器显示数据“0”。
（7） INIT：初始化控制变量。
（8） INIT_TIMER：初始化定时器接口，使用定时器0模式0计时。
（9） TIME_PRO：更新时分秒数据。
（10） CONV1：将分及秒的数据转化为七段显示器显示数据并写入显示内存内。
（11） CONV：将时及分的数据转换为七段显示器显示数据并写入显示内存内。
（12） SET_TIME：设置现在的时间包括小时及分钟。
（13） TIME_OUT：过了1S后则更新时间并检查定时时间是否到了。
（14） LOOK_ATIME：查看已设置的定时时间。
（15） CONVA：转换定时时间时分数据为七段显示器显示数据并写入显示内存。
（16） SET_ATIME：设置定时时间。
子程序流程图如下：
子程序入口
图3-2子程序流程图
3.2.1时间作息程序
程序如下：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP CTCO
MAIN：MOV TMOD，#11H
MOV TH0，#30H
MOV TL0，#0B0H
MOV 50H，#00H
MOV 51H，#00H
MOV 52H，#00H
MOV 47H，#00H
MOV P3，#00H
MOV R7，#20
ORL IE，#82H
SETB PT0
SETB TR0
W1：LCALL TIME
LCALL PTDS
LCALL DISPLAY
LCALL ANJIAN
LJMP W1
显示子程序：
DISPLAY：MOV R0，#30H
MOV R3，#01H
MOV DPTR，#TAB
N1：MOV A，@R0
MOVC A，@A+DPTR
MOV P0，A
MOV P1，R3
LCALL DEALY
MOV A，R3
JB ACC.5，BACK1
RL A
MOV R3，A
INC R0
LJMP N1
BACK1：RET
送数子程序：
PTDS：MOV R0，#30H
MOV R1，#50H
MOV R2，#03H
NEXT：MOV A，@R1
ANL A，#0FH
MOV @R0，A
INC R0
MOV A，@R1
SWAP A
ANL A，#0FH
MOV @R0，A
INC R1
INC R0
DJNZ R2，NEXT
RET
延时子程序：
DEALY：MOV R5，#05
LOOP2: MOV R6，#00H
DJNZ R6，$
DJNZ R5，LOOP2
RET
TAB：DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H DB 6DH，7DH，07H，7FH，6FH 中断服务程序：
CTCO：PUSH ACC
PUSH PSW
DJNZ R7，BACK
基于AT89C52单片机的流量控制系统课程设计报告(仿真和实物实现)
《过程控制仪表》课程设计报告 设计题目 指导老师 设计者 专业班级 设计日期
目录 第一章流量控制系统（实验部分） (1) 2.1 控制系统工艺流程 (1) 2.2 控制系统的控制要求 (5) 2.3 系统的实验调试 (7) 第二章流量控制系统工艺流程及控制要求 (9) 2.1 控制系统工艺流程 (9) 2.2 设计内容及要求 (10) 第三章总体设计方案 (11) 3.1 设计思想 (12) 3.2 总体设计流程图 (13) 第四章硬件设计 (14) 4.1 硬件设计概要 (14) 4.2 硬件选型 (15) 4.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (16) 第五章软件设计 (17) 5.1 软件设计流程图及其说明 (17) 5.2 源程序及其说明 (18) 第六章系统调试及使用说明 (20) 第七章收获、体会 (21) 参考文献 (22)
设计电磁流量计为流量传感器,单片机为核心流量控制系统。本系统采用C51系列的89S52单片机为核心,通过设置89S52单片机的定时器产生脉宽可调的PWM波【2】,对阀门电机的输入电压进行调制,实现阀门开度的变化,进而实现了对液体流量的控制。单片机通过电磁流量计采集实际流量信号,根据该信号对其内部采用数字PID算法对PWM变量的值进行修改,从而达到对流量的闭环精确控 1、设计电磁流量计为流量传感器，单片机为核心流量控制系统。系统主要由水泵、水泵电机、流量传感器、电动阀门、阀门电机、单片机控制系统等组成。 2、写出流量控制过程，绘制控制系统组成框图 3、利用单片机对流量进行控制 （1）系统硬件电路设计 单片机采用89S52；设计键盘及显示电路，电机控制电路（可控硅，光电耦合器）。 （2）编制流量控制程序
(完整版)基于单片机的智能家居控制系统
基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计
2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按
基于单片机的温度控制系统设计文献综述
文献综述 题目基于单片机的温度控制 系统设计 学生姓名 X X X 专业班级自动化07-2 学号20070x0x0x0x 院（系） xxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师 x x x 完成时间 2011年06月10日
基于单片机的温度控制 系统设计文献综述 1．前言 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。而有很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率. 单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的
多片微机应用系统。 2．历史研究与现状 在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同，因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。 通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上。随着电力电子技术及元器件的发展，出现了以下几种解决的方案： （1）主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提高，常在±2℃以内，优势是采用模糊控制与PID 控制相结合，对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。 （2）采用单片机温度控制系统。用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。其优势是结构简单，编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易。 （3）ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。利用ARM处理器的强大功能，通过读取温度传感器数据，并与设定值进行比较，然后对温度进行控制。通过内嵌的操作系统μCLinux获得极好的实时性，并且通过TCP/IP协议能与PC机
可编程作息时间控制器设计(单片机)
2013~2014学年第2学期 《单片机原理与应用》 课程设计报告 学校：北华航天工业学院 题目：可编程作息时间控制器设计 专业：惺惺惜惺惺 班级：Bxxxxx 姓名：xxxxx 学号：惺惺惜惺惺信息学、、指导教师：xx 电子工程系 2013年6月14日
《可编程作息时间控制器设计》任务书 课题名称 可编程作息时间控制器设计 指导教师xx 执行时间2013～2014学年第一学期第16周学生姓名学号承担任务 Zzz Zxxxx 设计目的1、掌握汇编语言的基本结构及应用； 2、掌握各个部分功能的设计及应用； 3、学会使用protues软件进行电路仿真。 设计要求1、按照给定的时间模拟控制实现上下课打铃、灯光控制（屏 幕显示）； 2、具有各日期和时钟显示。 摘要 本课题是应用AT89C52为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块、电源转换模块和存储模块四部分组成。它利用AT89C52的定时/计数
器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性。AT89C52单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个设计的工作流程。整体性好，人性化强，可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，可对一些以24小时为周期的开关量进行自动控制。如上下课打铃及扩音设备的开与关。采用AT89C52单片机来实现对上述开关量的控制，设有8位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等特点。 首先设计各个模块的屏幕显示，其次是各个模块需要调用的小程序，有PC 机的日期和时钟，响铃声音，按键，屏幕显示以及延时的调用等等，最后是将各个功能模块与其中需要的小程序通过正确的汇编语言组建起来。这样便完成了源文件的建立。再通过.ASM源文件生成的.EXE可执行文件进行仿真。该仿真可以模拟实现：与PC机日期时钟保持一致的显示功能，仿照已设定的响铃时间进行打铃功能，根据已设定的早晚作息时间灯光控制的功能，键盘输入修正响铃时间，随时手动按键实现响铃的功能。 目录 摘要 .................................................................................................................. - 1 -目录 .................................................................................................................. - 2 -第一章绪论 ........................................................................................................ - 3 - 1.1 课题研究的目的与意义............................................................................ - 3 - 1.2 研究内容及采用方法................................................................................ - 3 - 1.2.1 主要研究内容................................................................................. - 3 - 1.2.2 主要采用方法................................................................................. - 3 - 1.3课题的研究原理......................................................................................... - 4 -第2章可编程作息时间控制器的方案设计 ...................................................... - 5 - 2.1总体方案组成框图及设计流程图........................................................... - 5 - 2.2具体步骤实施........................................................................................... - 7 - 2.2.1日期和时钟显示功能的设计......................................................... - 7 - 2.2.2 上下课打铃功能的设计............................................................... - 11 - 2.2.3 灯光显示功能的设计................................................................... - 13 - 2.2.4 修改响铃时间功能的设计........................................................... - 13 - 2.2.5 模拟手动控制功能的设计........................................................... - 14 -第3章可编程作息时间控制器的protues仿真 ............................................ - 16 - 3.1 仿真结果................................................................................................... - 16 - 3.2性能及误差分析....................................................................................... - 17 -附录 ..................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................................... 错误！未定义书签。
基于-单片机的自动门控制系统完整
毕业设计报告题目： 院系：信息与控制学院 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩：
2014 年月日
目录 1 方案设计 (1) 1.1 设计任务要求 (1) 1.2 硬件方案设计 (1) 1.3 软件方案的设计 (2) 1.4 主要设计的实现原理 (3) 2 硬件设计 (4) 2.1 单片机的简介 (4) 2.2 硬件器件选择 (4) 2.2.1 单片机选型 (4) 2.2.2 按键部分 (5) 2.2.3 人体检测传感器 (5) 2.2.4 光电检测传感器 (6) 2.3 单片机最小系统 (6) 2.4 按键部分电路图 (7) 2.5 光电检测部分 (8) 2.6 人体热释电传感器 (9) 2.7 电机驱动电路 (10) 3 软件部分设计 (11) 3.1 总程序设计 (11) 3.2 按键程序流程图 (12) 3.3 定时器0中断 (13) 3.4 门控判断程序 (14) 参考文献 (16) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序代码 (18) 附录C 实物图片 (28)
1 方案设计 1.1 设计任务要求 对于自动门控制系统，需要实现的功能如下所示： （1）自动检测功能：能够自动检测门的附近是否有人，如果有人则开启该门，在没有人体信号时，延时数秒后自动关闭。 （2）安全保护功能：关门时，检测门导轨上是否有人，如果有则停止关门，并迅速打开门，防止人被挤住。 （3）电机调速功能：能够通过单片机控制电机的速度，开门关门时需要有个加速与减速的过程。 （4）按键输入功能：能够通过按键来控制门自动还是手动运行，在特殊情况下需要手动来操作该门。 （5）门开关限位功能：在开门与关门的时候能够检测到门的限位开关，来检测是否到门的关门与开门的限位。 1.2 硬件方案设计 本设计选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。按键部分采用独立式按键, 人体检测部分，使用红外热释电传感器对外部人体信号进行检测。光电检测传感器使用TCRT5000光电传感器进行检测。 硬件部分框图如图1.1所示。 图1.1 硬件部分框图 自动门控制系统的硬件组成如图1.1所示，本系统主要由STC89C52RC单片机及其
基于单片机的电梯控制系统
基于单片机的电梯控制系统
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有： 1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计； 2、学习单片机的相关知识，并且加以运用； 3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。 4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现； 5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。 结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下： 关于硬件部分： 首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分： 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。 当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil
学校作息时间控制系统设计
课程设计说明书 题目学校作息时间控制系统设计
课程设计任务书 系(部)：专业： 指导老师：年月日教研室主任：年月日
目录 一、系统总体方案选择与说明 (3) 二、系统结构框图与工作原理 (3) 2.1 设计示意图 (3) 2.2 单片机核心控制模块 (4) 2.3 LCD液晶显示模块 (4) 2.4 声音模块 (4) 2.5 调节模块 (4) 三、软件设计与说明 (4) 四、课程设计体会 (7) 五程序清单 (7) 六参考文献 (11) 一、系统总体方案选择与说明 题设计是一个具有打铃、广播功能的作息时间控制系统。采用SG12864液晶具有良好的菜单式人机界面更使本系统增色不少。由单片机核心控制模块、调节模块、时间模块、LCD液晶显示模块、声音模块5个部分组成。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。本课题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。 通过对单片机最小系统的研究，进一步深化和巩固所学基础理论、专业知识及实验技能，提高学生的技术应用能力，使学生了解和掌握单片机应用系统的软、硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 二、系统结构框图与工作原理 2.1 设计示意图 图2-1 系统电路框图 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/断开电铃；并用12864液晶屏的第一行显示本人的姓名和学号，第二行显示实时时钟。作息时间控制
器用于学校教学楼的时间控制，利用单片机内部定时器实现时间基准定时，显示的内容要求有时、分、秒各两位，并能调节小时和分钟。 2.2 单片机核心控制模块 采用AT89C51，它具有Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间，能于3V的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容。 2.3 LCD液晶显示模块 LCD12864为128*64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与CPU直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线，采用KS0107控制IC。 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。 2.4 声音模块 电路板上的主控模块直接接一个蜂鸣器，构成一个简单的音响电路，该电路利用单片机的一个引脚作为音源，一个引脚接高电平，导通时，蜂鸣器发声，比一个引脚接地时候的声音要大些。脉冲信号的频率决定了其发出声音的音调。 该模块比较简单，其函数为void s_fmq()//蜂鸣器叫、nling()//判断是否闹铃。 2.5 调节模块 该模块要实现6个模式的调节和转变。调节模式的实现只用了三个按钮，分别是Mode 、Inc和Dec 按钮。 三、软件设计与说明
最新基于单片机的流量控制系统设计—教学提纲
广东环境保护工程职业学院 毕业设计（论文） 题目：基于单片机的流量控制系统设计 系：机电工程系 专业：机电设备维修与管理 班级： 13机电设备维修与管理3班姓名：黄启熙 指导教师： 完成时间： 2016年4月17日
摘要 流量是自动化生产过程中重要的过程参数之一。以下采用AT89C51单片机,对流量控制系统的硬件和软件系统进行了设计。传感器采集流量信息,由变换器变换为模拟电信号,并通过AD转换器转化成离散信号,传给单片机。控制系统的软件处理信息输出离散的控制信号,实现对流量的控制。 关键词：单片机叶片式霍尔传感器流量控制
目录 题目：基于单片机的流量控制系统设计 (1) 摘要 (2) 关键词：单片机叶片式霍尔传感器流量控制 (2) 目录 (3) 前言 (4) 第一章绪论 (5) 1.1 研究目的、意义及研究内容 (5) 1.3 流量计概述 (5) 第二章工作原理及系统硬件设计 (6) 2.1 系统工作原理 (6) 2.2 硬件构成 (6) 2.3流量计的介绍 (7) 2.4流量计的选择 (8) 第三章软件设计 (9) 3.1 软件设计思路 (9) 3.2 主程序设计 (9) 3.3 流量控制子程序 (10) 第四章中断服务子程序 (12) 4.1 设定值输入程序 (12) 4.2 A/D中断子程序 (12) 4.3 定时器中断子程序 (15) 4.4 数码管显示子程序 (17) 4.5 步进电机控制程序 (19) 总结 (21) 参考文献 (23)
前言 工业生产中过程控制是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力 和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。 流量的检测和控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。【1】在天然气工业蓬勃发展的现在，天然气的计量引起了的特别关注，因为在天然 气的采集、处理、储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其 中有些流量计涉及到的结算金额数字巨大，对测量和控制准确度和可靠性要求特别高。此外，在环境保护领域，流量测量仪表也扮演着重要角色。人们 为了控制大气污染，必须对污染大气的烟气以及其他温室气体排放量进行监测；废液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污染，人们必须对废液 和污水进行处理，对排放量进行控制。于是数以百万计的烟气排放点和污水 排放口都成了流量测量对象。同时在科学试验领域，需要大量的流量控制系 统进行仿真与试验。流量计在现代农业、水利建设、生物工程、管道输送、 航天航空、军事领域等也都有广泛的应用。
蜂鸣器流水灯数码管显示作息时间控制单片机课程设计
一、课程设计目的 《单片机原理及应用》课程设计是一项重要的实践性教育环节，是学生在校期间必须接受的一项工程训练。在课程设计过程中，在教师指导下，运用工程的方法，通过一个简单课题的设计练习，可使学生初步体验单片机应用系统的设计过程、设计要求、完成工作内容和具体的设计方法，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 通过课程设计，应能加强学生如下能力的培训： （1）独立工作能力和创造力； （2）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力； （3）工程绘图的能力； （4）编写技术报告和编制技术资料的能力 （5）综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力； 二、设计要求 2.1总体要求 (1) 独立完成设计任务 (2) 绘制系统硬件总框图 (3) 绘制系统原理电路图 (4) 制定编写设计方案，编制软件框图，完成详细完整的程序清单和注释； (5) 制定编写调试方案，编写用户操作使用说明书 (6) 写出设计工作小结。对在完成以上文件过程所进行的有关步骤如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明，并对所完成的设计作出评价，对自己整个设计工作中经验教训，总结收获和今后研修方向。
2.2 具体要求 本次工程实践的校内部分主要以单片机为基础，进行单片机软件编程，目的是为了提高学生的软件编程和系统设计能力，整个设计系统包括两个部分，硬件及软件部分，硬件部分已经制作成功，学生只需要掌握其原理和焊接相应的元器件，掌握元器件的辨别和元器件的作用以及应用场所即可，另外对所焊接的电路还需要进行仔细的检查，判断是否有焊接错误的地方或者短路的地方，对出现的异常情况要能够根据现象判别原因，并具备解决问题的能力，从而切实提高学生的硬件电子电路的分析、判断能力。 软件编程是本次工程实践的重要环节。在为期两周的工程实践中，将占据主要时间，学生要完成的软件编程任务主要包括以下几点： 1）、熟悉Keil C51编程平台及相关编程软件 2）、编写、调试蜂鸣器、继电器动作、方波程序并进行软硬件联调 3）、编写、调试LED流水灯（循环显示）程序并进行软硬件联调 4）、编写、调试键盘扫描子程序并进行软硬件联调 5）、编写、调试数码管动态扫描程序并进行软硬件联调 6）、电子钟设计（包括键盘、时钟、显示等） 7）、作息时间控制系统设计（包括键盘、显示、时钟、报警等） 8）、智能交通灯控制系统设计 9）、车速里程测量、显示设计 三、设计内容及方法 单片机原理及其应用课程设计通常选择一般常见、常用的简单应用装置或对象进行微机控制。所涉及的系统可以实际制作，也可以实验室模拟，具体步骤和内容如下： 3.1设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容、和步骤；通过阅读有关
基于单片机的河道自动化闸门流量控制系统
河道自动化闸门流量控制系统 摘要 电子系统、通信系统和信息技术的现代发展帮助了运河自动化系统的设计。渠道灌溉大量使用了灌溉用水。以微控制器为基础的系统是非常灵活的，而这个系统可以比PLC更轻松地连接到不同的模块。系统采用基于智能微控制器的远程终端（RTU），可以通信不同的传感器、通信调制解调器、存储器、模数转换器和不同的模块。 在本文中，我们提出了一个基于单片机的流量控制系统的设计闸门在运河自动化。流量控制系统由子系统组成：RTU、太阳能发电系统、液位测量系统、流量测量系统、闸门执行系统、通信系统。本文着重研究分流流量控制活动、分支和直接管出口。远程终端单元监控上游水位，下游水位，下游流量，电力状态，闸门开度，闸门的健康和安全。所有系统组件设计用于太阳能和电池备份。传统的操作系统有些缺点和不准确。本文建议的系统有助于提高灌溉作业效率，电力使用，测量的准确性，水的分布和反应的不平衡，并控制在闸门位置的流量连续。该系统也有助于减少水的浪费和劳动依赖。 关键词河道自动化；渠流控制系统；渠门控制系统 一、引言 渠道灌溉被广泛用于灌溉水源。因此，灌溉渠水管理是全面灌溉发展的关键因素。传统的方法是使用水的用户（农民）以旋转的形式提供水的需求。传统的系统有着许多弱点，包括预测和实际流量。而一旦有错误可能会引入流量测量和水库的水含量，这也没有考虑到人类和自然干预的不平衡，在传统的系统中。由于这一点，用户在最后忍受缺水的问题。为了提供有效的输送和避免不平衡，渠道自动化在灌溉中起着至关重要的作用。 很多研究人员在研究流量控制的时候。Mahesh Nandania已经解决了闸门运行中出现的一些实际问题。系统控制运河闸门运用PLC（可编程逻辑控制器）和VFD（变频驱动）系统和监控与数据采集与监控（SCADA）系统。mandavia在印度提到操作系统，送水的做法，需要的操作管理系统，现代化的管自动化系统现状。马加德等人，提到该系统是在尼罗河的大运河在艾伦布拉德利使用PLC。它包括远程监控和控制在所有地点从中央控制[ 3 ]。而Bautista 等人，提到了盐河项目的运河自动化系统是基于需求和服务。在这个系统中的主要策略是保持水位接近目标水平。大部分的门可以手动操作，但其中一些是自动化的。有效地处理前馈和反馈控制逻辑组合。丁等人，采用PID（比例积分微分）控制器与模糊控制相结合的渠道自动化。自动管手术通过Deshmukh等人的编程实现了，利用了使用高诺斯PLC。Manuel Rijo 已经开发了两个地方的PI（比例积分）自动控制模式，即上游和下游利用PLC 。Donia提出了计算机辅助控制系统新的排水可以成功地监测和控制流。 从文献可以看出该研究没有集中在一些重要的方面：（1）基于单片机的RTU（远程终端单元）系统可以使用便宜的新界面，开发也比PLC更灵活，（2）万一发生破坏，会影响系统的安全性，（3）对系统的不确定性的反应，（3）闸门的操作，如自动/手动和远程/本地详细模式，（4）在电源效率不可用的情况下，有效的使用备用电池电源管理技术， （5）每个RTU时间同步在浇口位置来帮助监控和数据采集系统（SCADA）的及时分析系统，（6）适用于区域的地形和明智的可用的通信技术（7）适用于渠道结构的流量测量技术。本文提出了基于微控制器的远程流量控制系统的太阳能电池供电的12V直流电池备份。系统监视和控制水位流量，还监测电源状态，上游水平，下游水平和系统状态。在任何不确定的情况下会启动推送通信。所需的流量指令由远程SCADA自动或由操作员使用SACDA。它还显示，存储和通信所有必需的参数，如闸门水平，流量和闸门门打开和报警。第二节介绍了传统的系统和缺点。第三节介绍了建议的运河自动化系统。门流控制设计和RTU的智
基于单片机的时间控制系统
摘要 学校时间方面，由于时间多，时间乱等原因，不得不去改善其时间方面的设备。单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间长短的不便，是现代学校必不可少的设备。在整个设计中，我们主要用的是单片机的自动控制原理，包括硬件和软件。在硬件部分，包括继电器，存储器和显示器接口芯片；软件部分，主要是主程序设计。软硬件结合在一起，先调试子程序，然后逐级叠加调试，最后系统调试通过。 在本论文中我是利用单片机把自动复位电路，显示电路，电源电路，继电器电路，电铃电路连接起来，再通过单片机的编程实现设计要求。单片机作息时间控制系统是利用定时器计时处理来做秒计数，当所设置的时间到了，则发出一阵声响，启动继电器，由继电器可以控制放音机开启或关闭。时，分，秒数据是存在变量内并写入七段显示器的缓冲区内，由显示器扫描程序中定时扫描而显示出时间。 关键词：单片机；定时；显示
Abstract With the continuous development of scientific progress, all walks of life continue to improve and update technology in school time, as time is over, time disorder and other reasons, had to improve their timing equipment. SCM rest time control to achieve the intelligent control of time, from the traditional by people to control the duration of the inconvenience it is essential to the modern school facilities. Throughout the design, we mainly used the automatic control of microcomputer principles, including hardware and software. On the hardware parts, including relays, memory and display interface chip; software components, mainly the main program design. Hardware and software together, the first debugging subroutines, and then stack one level debugging, the final system debugging through. In this paper, I have to use microcontroller to automatically reset circuit, display circuit, power supply circuits, relay circuit, electric bell circuit connected, and through the MCU programming design requirements. SCM rest time control system is to use the timer to do time dealing with seconds count, when the set time is up, then a flurry of sound, start relay, Radio Cassette Recorder can be controlled by the relay on or off. Hours, minutes, seconds, there is a variable data is within the seven-segment display and write within the buffer by the display scanning program regularly scans and show the time. Keywords: microcontroller,；timing； display
基于单片机的温度控制系统设计
湖南科技大学潇湘学院 毕业设计（论文） 题目单片机温度控制系统 作者 系部信息与电气工程系 专业电气工程及其自动化 学号 指导教师 二〇一年月日
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）任务书 信息与电气工程系电气工程及其自动化教研室 教研室主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 电气工程及其自动化 1 设计（论文）题目及专题：单片机温度控制系统 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： (1)单片机温度控制系统流程图(2)单片机程序设计基础 (3) protel se 99软件(4) 单片机使用接口技术 (5) 单片机程序设计基础(6)网上有关技术资料 4 设计（论文）应完成的主要内容： (1) 基于单片机温度控制系统的发展及应用 (2) 单片机温度控制系统设计包含的基本内容 (3) 单片机温度控制系统技术 (4) 单片机温度控制系统实现 (5) 全文总结 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： (1) 程序。要求：编译通过，基本能运行。 (2) 毕业论文。要求：正确，规范，通顺。 (3) 可供发表的研究论文（可选）。要求：规范，新意 均需提交电子版和纸质版。 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名）
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）指导人评语 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩：
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）评阅人评语 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩：
湖南科技大学学院 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩：
基于单片机校园作息时间控制系统
课程设计任务书 分院专业 学生姓名学号 设计题目基于单片机校园作息时间控制系统 课程设计内容及要求： 内容： 1设计电路，选择器件 2 利用Protel画原理图 3 编程，调试 4 焊接电路，调试 要求： 1.系统时间设计，设计以24小时为周期的时间钟。 2.LED数码管显示时间。 3.设计键盘，通过键盘修改时间、设定闹铃。 进度及安排：（10天） 1．查资料（2天） 2．设计电路画电路图（2天） 3．编程与调试（2天） 4．焊接硬件电路并调试（2天） 5．写报告（2天） 指导教师（签字）： 年月日分院院长（签字）： 年月日
单片机作息时间控制系统设计的目的和意义： 随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。 随着科技的进步和技术不断的提升。一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而现在，只需要一块几厘米见方的单片机，写入简单的程序，就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后，不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。以AT89S52为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块、电源转换模块和存储模块四部分组成。它利用AT89S52的定时/计数器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性。AT89S52单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程。整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，是现代学校必不可少的设备。 本次校园作息时间控制系统主要用于学校，对一些以24小时为周期的开关量进行自动控制。如上下课打铃及扩音设备的开与关。采用AT89S52单片机来实现对上述开关量的控制，利用24C02芯片来存储数据，设有六位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等优点。 关键词：作息时间控制； AT89S52； 24C02
基于单片机的作息时间控制器设计
单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：姓名： 学号：
指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年1 月13 日 单片机原理及系统课程设计报告 基于单片机的作息时间控制器设计 1. 课程设计目的 （1）进一步熟悉和掌握单片机的最小系统结构及其工作原理。 （2）掌握单片机的接口技术和键盘扫描、数码管显示的原理及拓展使用方法。（3）通过课程设计，提高综合运用所学知识的能力，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。 2. 设计方案及原理 本设计是作息时间控制器，设计其实现的功能主要有：使用4位七段显示器来显示当前的时间，由LED闪动作为秒计数表示，显示格式为“时分”，并可显示日期，显示格式为“月日”，年份单独显示。由4个按键来作功能设置，可以设置现在的日期、时间及定时设置时间，一旦设置的时间到则作出相应动作：发光二极管闪亮，同时播放音乐。 单数码管显示模块片机最按键控制模块小系闹钟模块统 系统方框图图1 3. 硬件设计 3.1单片机 AT89C52提供以下标准功能：8K字节FLASH闪存，256字节内部RAM，32个
I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。 3.2 按键控制模块 按键设定部分比较简单，因为本系统按键少，所以在设计上采用了独立按键方式，程序的编制上也采用了简单的扫描方式。按键控制模块主要有由四个按键1 单片机原理及系统课程设计报告 组成：K1、K2、K3、K4、。其中K1的功能是模式切换键；K2的作用是加一；K3的作用是闹钟使能；K4的作用是减一。 K1KKK按键控制模2 3.3 数码管显示模块 时间显示模块主要由四位七段数码管来显示，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。 数码管显示模块图3 3.4 闹钟模块闹钟模块快的主要功能即闹铃。当设定时间与当前时间一致时， 则闹钟自动闹铃进行提示，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。 2
流量控制系统设计
目录 第一章过程控制仪表课程设计的目的意义 (2) 1.1 设计目的 (2) 1.2 课程在教学计划中的地位和作用 (2) 第二章流量控制系统（实验部分） (3) 2.1 控制系统工艺流程 (3) 2.2 控制系统的控制要求 (4) 2.3 系统的实验调试 (5) 第三章流量控制系统工艺流程及控制要求 (6) 3.1 控制系统工艺流程 (6) 3.2 设计内容及要求 (7) 第四章总体设计方案 (8) 4.1 设计思想 (8) 4.2 总体设计流程图 (8) 第五章硬件设计 (9) 5.1 硬件设计概要 (9) 5.2 硬件选型 (9) 5.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (13) 第六章软件设计 (14) 6.1 软件设计流程图及其说明 (14) 6.2 源程序及其说明 (16) 第七章系统调试及使用说明 (17) 第八章收获、体会 (20)
参考文献 (21)
第一章微控制器应用系统综合设计的目的意义 1.1 实验目白勺本次课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。本设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型，促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。 本次设计的主要任务是通过对一个典型工业生产过程（如煤气脱硫工艺过程）进行分析，并对其中的液位参数设计其控制系统。设计中要求学生掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号；掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号；掌握PID调节器的功能原理，完成液位控制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。通过对过程控制系统的组态和调试，使学生对《过程控制仪表》课程的内容有一个全面的感性认识，掌握常用过程控制系统的基本应用，使学生将理论与实践有机地结合起来，有效的巩固与提高理论教学效果。 1.2课程设计在教学计划中的地位和作用 本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对 《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用，使学生加深对过去已修课程的理解，用本课程所学的基本理论和方法，运用计算机控制技术，解决过程控制领域的实际问题，为学生今后从事过程控制领域的工作打下基础。因此本课程在教学计划中具有重要的地位和作用。