教学打铃系统的设计
校园打铃系统设计

校园打铃系统设计引言近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
单片机技术起着不可忽视的作用并且在智能控制领域有着举足轻重的地位。
本设计就是利用Atmel 公司生产的单片机AT89S52芯片和AT24C02芯片,以及利用DS1302用作时钟芯片等功能)。
在以单片机为核心的基础上加上其外围设备实现的小的系统——自动打铃系统。
所谓的单片机小系统从系统的角度来定义就是完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
硬件设计部分分别从各个功能电路进行阐述,包括电源电路、复位电路、时钟电路、红外遥控及显示电路。
软件部分分成了四个模块:初始化模块、时间显示模块、遥控按键设定模块、以及定时打铃模块。
初始化模块主要是对定时计数器的方式及初值的设定。
时间显示模块负责正确的显示当前时间。
按键设定模块主要是对时间的校准及设定。
定时打铃模块负责到时响铃功能。
也就是说系统的功能是硬件和软件两大部分共同合作完成。
1第1章系统总体设计作息时间控制钟系统概述设计一个校园打铃系统,使用的是24小时制。
要求在掉电状态下数据不丢失,可以设置多个打铃时间点,用红外线遥控按键设置同样的打铃时间,数字键输入设置内容,不只上、下键地调时。
于用的不是单片机内部的定时器,定时功能用的是外部时钟DS1302芯片,而DS1302芯片的精度取决于32768HZ晶振的精度,32768HZ晶振的精度小于%,所以整个系统的精确度高于%。
功能特点25路掉电不丢失数据的用户定时功能。
采用首创的忽略定时新概念,可以设置定时某项为忽略值,再配合多路定时项目使定时的内容自发挥,千变万化,能够适应各种的定时要求。
学校打铃系统课程设计

学校打铃系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解学校打铃系统的基本原理和组成部分;2. 学生掌握学校打铃系统的操作流程及其与课程时间的关联;3. 学生了解学校打铃系统在校园生活中的重要性。
技能目标:1. 学生能够分析学校打铃系统的电路图,并识别其中的主要元件;2. 学生通过实际操作,学会正确使用学校打铃系统,并解决简单的故障问题;3. 学生能够运用所学知识,设计简单的打铃时间表,提高时间管理能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对学校打铃系统及其相关设备的爱护意识,养成良好的使用习惯;2. 学生通过学习,增强对校园生活的责任感,尊重和维护校园秩序;3. 学生在团队协作中,学会互相尊重、沟通与交流,培养集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践活动课程,结合物理知识,以学校打铃系统为载体,培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢探究和实践。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,鼓励学生提问和思考,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,将知识传授与品德教育相结合。
通过课程目标的分解,确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 学校打铃系统的基本原理及组成部分介绍:- 磁铁与电流的关系;- 响铃器、控制开关等主要元件的功能;- 打铃系统电路图的识别。
2. 学校打铃系统操作流程与实践:- 打铃系统的启动、停止及调节音量的方法;- 打铃时间与课程时间的匹配;- 实际操作练习,熟悉操作流程。
3. 学校打铃系统时间表设计:- 课程时间与打铃时间的对应关系;- 设计简单的打铃时间表;- 优化时间表,提高时间利用效率。
4. 故障排查与简单维修:- 常见故障现象的识别;- 简单故障的排查与处理方法;- 设备维护与保养知识。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
参考教材相关章节,结合学生实际情况,制定以下教学大纲:第一课时:学校打铃系统的基本原理及组成部分介绍;第二课时:学校打铃系统操作流程与实践;第三课时:学校打铃系统时间表设计;第四课时:故障排查与简单维修。
自动打铃控制器的PLC控制系统设计

自动打铃控制器的P L C 控制系统设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN设计任务书一.课题名称:自动打铃控制器的设计二.概述目前,学校打铃系统的控制均有专用的控制器,这种控制器由单片机或数字系统组成。
当然,用PLC控制也完全可以达到准确定时打铃的目的。
图1所示为PLC控制自动打铃系统组成框图。
图1 PLC控制自动打铃系统组成框图根据学校作息时间表,该控制系统的要求具体如下:(1)上课铃与下课铃要能分开(铃声响的频率不一样),起床、晚自习等时间的铃声为连续打铃,每次打铃的时间为15s。
(2)要具备时间调整功能。
(3)星期六、星期日不打铃,星期一至星期五按表1所示作息时间打铃。
(4)具有时间显示功能,要有秒、分、时和星期的显示。
表1 作息时间表1.根据题意,设计该PLC控制系统。
2.PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。
3.选择电器元件,编制元件目录表。
4.绘制梯形图。
5.用计算机绘制主电路图、PLC控制电路图、电器元件布置图。
6.编写设计说明书及设计小结。
四.设计方案提示1.电子钟程序电子钟程序分别设有秒、分显示(00~59),时显示(00~23)和星期显示(1~6、日)。
其中电子钟计数功能可采用移位指令实现,0~9显示译码电路可用组合逻辑功能完成。
“00~59”六十进制秒、分计数的个位向十位进位的处理方法是:当个位计数到9,第10个脉冲到来时,个位数应该显示0,而十位数应显示1,这是两位数的显示应为10。
对于时显示00~23及星期一至星期日的进位方法处理类似。
有区别的是星期日显示可用数字“”表示,即星期日显示不是显示数字“7”,而是显示数字“8”。
2.打铃程序要使电子钟在显示时间7:40时打铃,可以将7:40的特征码“1”找出来,再驱动一“定时器”电路,使定时器定时15s,打铃也将响应15s。
其余上课的特殊码处理方法相同。
而当下课时,将产生特征码“2”,驱动下课打铃“定时器”电路,打铃15s后停止,但此时打铃的铃声应和特征码“1”时(即上课)不同。
校园打铃系统的设计

嵌入式系统综合设计实训报告——校园打铃系统的设计校园打铃系统的设计一、实训目的1、设计一个校园打铃系统,使用的是24小时计时制,能够设置多个打铃时间,同时要求能够在系统掉电时,时间能够继续,打铃时间的数据能够保持。
2、掌握LCD1602、DS1302、DS18b20、AT24C02等相关知识3、进一步了解时钟电路、复位电路、工作电源电路、程序存储器选择电路二、实训内容1、时钟功能:能显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度等信息2、调整功能:能校正年、月、日、时、分、秒、星期等信息3、打铃功能:按指定的时间发出声音,并且闪光4、设置的作息时间数据在单片机掉电后不会丢失 三、实训整体框图中央处理单元STC89C52时钟模块DS1302存储模块AT24C02液晶显示模块LCD1602打铃模块蜂鸣器、LED 指示灯输入模块4X4矩阵键盘时钟电路、复位电路、工作电源电路、程序存储器选择电路温度采集模块DS18B20图1 系统总体设计图四、各功能模块介绍 1、最小系统单片机最小系统包括单片机(STC89C52)、时钟电路、复位电路、工作电源电路、程序存储器选择电路五个部分。
2、时钟模块DS1302DS1302是美国DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM ,采用SPI 三线接口与CPU 进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM 数据。
实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年,一个月小与31天时可以自动调整,且具有闰年补偿功能。
工作电压宽达2.5~5.5V 。
采用双电源供电(主电源和备用电源),可设置备用电源充电方式,提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
3、存储模块AT24C02AT24C02提供2k 位的串行电可擦写可编程只读存储器(EEPROM),组织形式为256字×8位字长,采用IIC 总线接口。
4、温度采集模块DS18B20DS18B20数字温度计是DALLAS 公司生产的1-Wire ,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
课间打铃系统设计

电子工程学院实习设计报告设计题目:课间打铃系统设计日期:2010年10月11号至17号专业:07应电设计者:刘宝文学号:200712608067课间打铃系统设计报告实习题目要求:1.时钟功能:显示时、分、秒发挥:万年历(年月日、星期、润年月)2.调时、校时、调日期3.按学校作息时间表打铃发挥:课间播放音乐4.闹钟功能5.发挥:测温及显示6、发挥:作息时间表可现场修改设计目的:1、熟悉单片机的应用2、了解单片机的一些常用外设及掌握其相关用法3、熟练使用C语言4、积累项目设计的经验5、回顾所学知识,扎实基础一、系统设计思路根据的题目要求,使用AT89s52单片机、DS18B20数字温度传感器、DS1302实时时钟芯片、LCD1032点阵液晶模块设计一个简易的自动打铃系统。
系统工作时,在LCD液晶屏的首页第一行显示当前时间和当前气温,第二行显示当前日期和星期。
通过对模式键的操作进入第二页,第一行显示“System.setup”,第二行分别显示“Time”,“Date”,“Clock”等项目选项,通过加减按键左右移动,并按模式键进入相应的选项,现场调节时间,日期,闹钟,背光灯,系统恢复等多种功能。
通过系统内部的设定,该打铃系统会根据学校的作息时间通过蜂鸣器发出动听的音乐,此外通过闹钟设定系统也会按时打铃,发出相应的声音。
此系统通过模式键,加减键三个按键实现进入,退出以及加减等功能,按键的同时也会发出清脆的响声,使用起来非常方便快捷。
二、硬件电路设计PCB图Array系统总体框图三、模块资料At89s52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
课程设计报告校园打铃器

课程设计报告校园打铃器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握打铃器的基本工作原理,包括电路的串联与并联知识;2. 学生能运用所学的物理知识,分析并解释打铃器中各个组件的作用及相互关系;3. 学生能够理解并运用数学中的时间概念,对打铃器的定时功能进行设计与优化。
技能目标:1. 学生能够运用工具和材料动手制作一个简易的校园打铃器,培养动手实践能力;2. 学生能够通过小组合作,进行问题分析、讨论和解决方案的设计,提高团队协作能力;3. 学生能够运用科学探究方法,进行实验操作,培养观察、分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在探索打铃器工作原理的过程中,培养对科学技术的兴趣和好奇心,激发学习热情;2. 学生通过小组合作,培养尊重他人意见、团结互助的良好品质;3. 学生在实践操作中,认识到科学与生活的紧密联系,增强学以致用的意识。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 打铃器的基本原理:- 电路的串联与并联知识;- 常见电子元件的作用与连接方式;- 打铃器的工作原理及其组成部分。
2. 制作校园打铃器:- 选用合适的材料与工具;- 设计电路图,并进行电路连接;- 编写程序,实现定时打铃功能;- 测试与优化打铃器性能。
3. 科学探究与小组合作:- 运用科学探究方法,分析打铃器中可能存在的问题;- 小组合作,讨论解决方案,进行实验操作;- 总结实验结果,分享制作经验。
教学内容安排与进度:第一课时:介绍打铃器的基本原理,引导学生学习电路知识;第二课时:讲解电子元件的作用,引导学生设计电路图;第三课时:分组制作打铃器,进行电路连接和程序编写;第四课时:测试与优化打铃器性能,总结制作过程和经验。
教材章节与内容关联:本教学内容与物理学科的电路知识、信息技术学科的电子制作以及科学探究方法相关。
具体涉及教材章节如下:- 物理教材:电路的串联与并联,电子元件的作用;- 信息技术教材:简易电子制作,程序设计;- 科学探究教材:科学探究方法,小组合作学习。
自动打铃系统设计样本
<<综合课程设计>>自动打铃系统设计报告题目: 自动打铃系统专业: 电子信息工程年级:学号:学生姓名:联系电话:指引教师:完毕日期: 12月30日自动打铃系统摘要在现如今快节奏生活中, 人们对于时间规定越来越苛刻, 诸多时候需要对时间规划, 然后届时间点就要有时间提示, 这就必要用届时中提示装置, 亦可称为打铃装置。
打铃装置有诸各种, 例如手机打铃系统, 闹钟机械打铃系统, 广播打铃系统等等, 但是寻常生活中见得最多还是校园自动打铃系统。
在学校生活中, 每天上课都离不开打铃系统使用。
打铃器可觉得上下课学生和教师们提供时间提示, 有助于师生对上课和学习合理安排。
同事也可以作为一种提示学生作息时间时间表, 让教师和学生均有一种规律科学时间安排。
因而, 打铃系统核心某些也是时钟某些, 为系统提供时间基准。
本设计重要是针对合用于校园打铃系统规定, 其简介了一种基于单片机自动打铃系统设计办法, 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液晶显示屏上显示, 通过按键可以设定定期打铃时间和打铃间隔。
系统软件设计采用C语言来完毕, C语言语法简洁, 使用以便, 用于完毕软件设计非常以便。
核心词: 打铃器、STC89C52单片机、DS1302、LCD1602ABSTRACT. I.today'.fast-pace.life, peopl.ar.mor.an.mor.requirements, i.man.case.nee.tim.t.plan, an.the.t.poin.i.tim.wil.hav.tim.t.remind, e.t.remin.device, als.know.a.Bel.equipment.Bel.device.ther.ar.many, suc.a.phon.ringin.system, th.mechanica.Bel.alar.cloc.system, broadcas.th.Bel.System, an.s.on, bu.i.everyda.lif.u.t.th.schoo.bel.syste.automatically.I.schoo.life,e.i.clas.ever.day.Bel.ca.provid.reminde.o.student.an.teacher.t.an.fro.sc hool,e.a.a.aler.s tuden.hour.schedule, w.o.science...Accordingly, Bel.cloc.i.th.cor.par.o.th.system,provid..tim.referenc.fo.th.system.Designe.primaril.fo.th.Bel.Syste.requirement.appl.t.th.campus, an.introduce.a.automati.Bel.syste.base.o.single-chi.desig.methods,system.wit.STC89C5.single-chi.controller, DS130.provide.th.syste.tim.cloc.chip, i.160.an.displaye.o.th.LC.b.pressin.th.se.ringin.an.ringin.i.interval.o.tim.o..regula.basis.Syste.softwar plete, .languag.synta.i.simple, e, pletin..softwar.design.Key Words: t Bell, DS1302, collector, STC89C52 single-chip LCD1602目录摘要 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
专题一:数字钟及校园打铃系统设计
60进制计数器设计(VHDL程序) LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY clock_60 IS PORT( CLRN,EN,CLK: IN STD_LOGIC; cout1: out STD_LOGIC; Qsa : OUT INTEGER RANGE 0 TO 9; Qsb : OUT INTEGER RANGE 0 TO 5); END clock_60; ARCHITECTURE a OF clock_60 IS BEGIN PROCESS(CLK,CLRN) VARIABLE tmpsa: INTEGER RANGE 0 TO 9; VARIABLE tmpsb: INTEGER RANGE 0 TO 5;
BEGIN IF CLRN='0' THEN tmpsb := 0; tmpsa := 0; ELSIF CLK'event AND CLK='1' THEN IF EN='1' THEN IF tmpsb=5 AND tmpsa=9 THEN tmpSa:=0; tmpSb:=0 ;COUT1<='1'; ELSIF tmpSa=9 THEN tmpSa:=0; tmpSb:=tmpSb+1; ELSE tmpSa:=tmpSa+1; END IF; END IF; END IF ; QSA<=tmpsa;QSB<=tmpsb; END PROCESS ; END a;
数字钟实体
数字钟实体
LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY clock_v IS PORT( EN,CLK,CLRN : IN STD_LOGIC; QSa,QMa,QHa : OUT INTEGER RANGE 0 TO 9; QSb,QMb : OUT INTEGER RANGE 0 TO 5; QHb : OUT INTEGER RANGE 0 TO 2 ; cout: out std_logic ); END clock_v;
上课铃响系统设计
2.3.1 主控模块 .............................................4 2.3.2 显示模块 .............................................9 2.3.3 铃声录放模块 ........................................14 2.3.4 时钟电路模块 ........................................18 2.3.5 存储器模块 ..........................................20 2.3.6 电源电路模块 ........................................23 第三章 系统软件设计 ............................................................................................25 3.1 主程序设计 .................................................25 3.1.1 主程序流程图 ........................................25 3.1.2 主程序代码 ..........................................25 3.2 时间显示程序设计 ...........................................26 3.3 调时程序设计 ...............................................27 3.4 铃声录放程序设计 ...........................................30 3.4.1 计算上下课时间程序 ..................................30 3.4.2 上下课铃声播放程序 ..................................31 3.4.3 上下课铃声录制程序 ..................................32 结论 ..........................................................................................................................36
课课程设计校园打铃器
课课程设计校园打铃器一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要了解校园打铃器的工作原理和构成要素,掌握其基本电路设计和操作方法。
2.技能目标:学生能够通过实验和实践,熟练使用校园打铃器,并具备一定的故障排查和修复能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对校园文化的认同感,增强集体荣誉感,培养学生积极参与校园管理的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.校园打铃器的工作原理:介绍校园打铃器的基本构成要素,如电源、开关、铃铛等,并解释它们之间的相互关系。
2.校园打铃器的设计与制作:讲解校园打铃器电路的设计方法,包括电路图的绘制和元件的选择,并进行实际操作演示。
3.校园打铃器的使用与维护:教授学生如何正确使用校园打铃器,以及在出现故障时如何进行排查和修复。
4.校园文化教育:通过校园打铃器这一载体,引导学生理解校园文化的内涵,培养良好的集体荣誉感和参与意识。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解校园打铃器的工作原理、设计方法和使用维护知识。
2.实验法:学生动手操作校园打铃器,进行实际电路连接和功能验证。
3.讨论法:分组讨论校园打铃器在实际应用中可能遇到的问题及解决方法。
4.案例分析法:分析校园内典型的打铃器使用案例,引导学生思考如何更好地服务于校园文化。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行,教师需要准备以下教学资源:1.教材:提供关于校园打铃器的理论知识,为学生学习奠定基础。
2.实验设备:包括校园打铃器实物、电路元件等,供学生进行实验操作。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,以形象生动的方式展示校园打铃器的相关知识。
4.参考书:为学生提供更多的学习资料,拓宽知识面。
5.网络资源:利用网络查找与校园打铃器相关的信息,以便进行案例分析和讨论。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对课堂内容的理解和掌握程度。
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教学打铃器柳州运输职业技术学院指导老师:梁德坚万选明项目队员:卢为宇钟静来目录目录 (1)摘要 (2)1、系统设计 (3)1.1任务 (3)1.2要求 (3)2、方案设计与论证 (3)2.1 控制部分 (3)2.2 时钟部分 (4)2.3 显示部分 (4)3、系统硬件电路设计 (4)3.1设计思路 (4)3.2各模块电路设计 (5)3.2.1 键盘电路 (5)3.2.2 电源和继电器控制电路图及说明 (6)3.2.3 DS1337时钟芯片电路图及说明 (6)4、软件设计 (7)4.1I2C总路线的编程 (7)4.1.1 I2C总线工作原理 (7)4.1.2 I2C总线的数据传输 (8)4.1.3读写操作 (9)4.2程序结构图 (9)4.2.1 主程序流程图 (10)4.2.2中断流程图 (11)5、测试结果 (11)6、总结 (12)7、结束语 (12)参考文献 (12)1 / 13摘要本系统主要以SPCE061A单片机作为控制核心,用DS1337C时钟芯片来计算当前时间。
并通过LCD来显示当前时间和日期,以及设置打铃的数据。
设置的数据用FLASH来存储,以达到掉电后数据不丢失的目的。
本打铃器最多可以设置30路打铃时间,每天循环可设定双休日或单休日不打铃。
掉电后时间能保持当前时间和所设置好的数据,不用每次掉电后都要设置当前时间和设置的数据。
关键字:SPCE061A DS1337C时钟芯片 FLASH1、系统设计1.1任务设计一个可设置多路打铃时间点的教学打铃器。
1.2要求(1)可以实时显示当前时间。
(2)可以用键盘设定多个预定打铃时间。
(3)掉电后时间能与当前时间同步。
(4)预定打铃时间点的数据掉电后不丢失。
2、方案设计与论证本项目设计的是一个教学打铃器,根题目的要求,我们设计了以下几个方案并进行论证。
2.1 控制部分方案一:采用AT89S51单片机实现,此单片机软件编程自由度大,不但可用编程实现各种控制算法和逻辑控制,而且价格也很便宜。
但是AT89S51存储容量太小需外接存放器来存储数据。
如果系统增加语音播放功能,还需外接语音芯片,对外围电路来说,比较复杂,且软件实现也较麻烦。
另外,51单片机需要用仿真器来实现软硬件调试,较为繁琐。
方案二:采用SPCE061A单片机实现,此单片机内置32K FLASH,不需外接存储芯片。
而且具有很强大的语音功能,如果本系统要加语音功能的话也很方便。
另外,比较方便的是该芯片内置在线仿真、编程接口,可以方便实现在线调试,这大大加快了系统的开发与调试。
综上所述,由于本系统要求存储的数据量比较多,通过比较我们选择方案二。
3 / 132.2 时钟部分方案一:采用单片机内部功能来实现。
主要是通过中断来进行时间计算,通过变量之间来换算,以达到计时的目的。
但是,一旦单片机断电的话,时间就不能保持当前时间,再次上电又得重新设置时间。
还有一个很严重的问题就是,走时精确的误差大于30 秒。
对时间要求精确度高的器件来说,即使给单片机提供掉电保护装置使单片永不断电来确保时间不间断,但是时间误差太大做出来的打铃器也不实用。
方案二:采用DS1337 I2C时钟芯片来实现。
DS1337串行实时时钟是低功耗时钟/日历芯片,具有两个可编程日历闹钟与一路可编程方波输出。
地址与数据通过I2C 总线串行传送。
时钟/日历可以提供秒、分、小时、星期、日、月、年信息。
对于少于31天的月份,到每月的最后一天会自动进行调整,包括闰年调整。
该时钟可以通过AM/PM指标器工作在24小时模式或12小时模式。
精确度很高,很适合于作时钟器件。
综上所述,由于本系统要求时间精确度高,所以我们选择方案二。
2.3 显示部分方案一:采用LED来实现。
LED亮度高看起比较醒目,而且价格便宜。
但是LED 显示比较单调,一般只能显示数字,对于汉字很显示出来。
根据本设计的要求很难实现。
方案二:采用MzL05-12864 LCD来实现。
LCD能显示的内容很丰富,在LCD上显示多级菜单,用户通过键盘输入设定信息只要通过编程就可以显示不同的代码。
而且让人看起来很直观。
对于本系统的要求能够很容易的实现。
综上所述,由于本系统要显示的内容比较多,所以我们选方案二。
3、系统硬件电路设计3.1设计思路根据题目要求系统可划分为以下几个基础模块,如图3-1:图3-1 系统方框图3.2各模块电路设计3.2.1 键盘电路六个按键分别接IOB0~IOB5图3-2 键盘原理图5 / 133.2.2 电源和继电器控制电路图及说明电源主要采用LM7805和LM7824来做稳压,其中+5V用来为单片机供电,另外一路+24V用来做电铃电源。
继电器采用5V的,通过单片机的IO口用来控制继电器的吸合,以达到控制电铃响或停的目的。
图3-3 电源原理图3.2.3 DS1337时钟芯片电路图及说明DS1337C是两线的I2C总线时钟芯片,内罢晶振。
其中4-13脚为空脚,要接地。
VCC用3V的CR2032纽扣电池,主要是为DS1337C单独供电,为了在单片机断电时时间还在继续跳动保持着当前时间。
值得注意的是DS1337C一定要与单片机共地否则不能读出VCC(a) 原理图7 /13(b)封装图图3-4 DS1337C 原理图和封装图4、软件设计4.1 I2C 总路线的编程4.1.1 I2C 总线工作原理I2C 总线是由数据线SDA 和时钟SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据。
在CPU 与被控IC 之间、IC 与IC 之间进行双向传送,最高传送速率100kbps 。
各种被控制电路均并联在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C 总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。
CPU 发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。
这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。
I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号, 它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。
① 开始信号:SCL 为高电平时,SDA 由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
② 结束信号:SCL 为低电平时,SDA 由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
③ 应答信号:接收数据的IC 在接收到8bit 数据后,向发送数据的IC 发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。
CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。
若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。
通信时序图4-1。
图4-1 I2C总线通信时序图4.1.2 I2C总线的数据传输发送到SDA 线上的每个字节必须为8 位。
每次传输可以发送的字节数量不受限制。
每个字节后必须跟一个响应位首先传输的是数据的最高位(MSB)。
如果从机要完成一些其他功能后(例如一个内部中断服务程序)才能接收或发送下一个完整的数据字节,可以使时钟线SCL 保持低电平迫使主机进入等待状态。
当从机准备好接收下一个数据字节并释放时钟线SCL 后,数据传输继续。
数据传输时序图4-2。
图4-2 I2C总线的数据传输4.1.3读写操作数据的传输遵循图4-3所示的格式。
在起始条件(S)后,发送了一个从机地址。
这个地址共有7 位,紧接着的第8 位是数据方向位(R/W)‘0’表示发送(写),‘1’表示请求数据(读)。
图4-3 完整的数据传输4.2程序结构图程序结构LCD 显示键盘扫描键值处理DS1337读写FLASH写入时间点判断继电器控制图4-3 程序方框图9 / 134.2.1 主程序流程图图4-4 主程序方框图4.2.2中断流程图5、测试结果对本设计教学打铃器测试看是否完成设计所要求如表5-1、5-2所示:11 / 13从表5-1、5-2得到测试结果与实际一致。
6、总结由于SPCE061A的时钟精度高,内置32K FLASH,而且具有一定的语音处理功能等,这些为我们实现本项目设计提供了非常有利的条件。
同时,经过测试表明本教学打铃器完成了所需要的要求。
7、结束语我们的教学打铃器在完成设计要求的前提下,还可以扩充一些功能,只需要程序上的编写。
通过做这个项目我们对SPCE061有了进一步了解,同时对I2C总线和FLASH读写也有了一定的认识。
致谢:柳州运输职业技术学院科技创新实验室参考文献:[1]李晓白,秦红磊,朱俊杰,潘泽.凌阳16位单片机C言语开发.北京:北京航空航天大学出版社,2006.[2] 21IC中国电子网[3]船仓一朗,土屋尧等(日).机器人控制电子学.宗光华,杨洋,唐伯雁译.北京:科学出版社,2004.[4]高峰编。
单片微型计算机原理与接口技术。
北京:科学出版社,2003.[5]万方数据资源统一服务系统。
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