单片机的自动打铃器设计
一、 引言 1
二、方案的论证与设计 2
（一）系统整体方案的设计与论证 2
（二）系统总体设计 2
1、系统工作原理及功能简介 2
2、系统框架图 2
三、系统硬件模块设计 3
（一）51系列单片机的功能特点 3
1、 AT89c51单片机引脚结构 4
2、 AT89c51单片机最小系统 5
（二）时钟电路 5
（三）按键模块 6
（四）显示电路模块设计 6
1、数码管的结构..........................................................................................................................6
2、数码管动态显示......................................................................................................................7
（五）响铃模块....................................................................................................................................9
四、系统软件模块设计 10
（一）编程语言 10
（二）主流程图 10
（三）定时中断流程图 11
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（四）时分秒程序 12
五、总结 14
六、参考文献 15
七、致谢 16
附录一 源程序代码 17
附录二 电路原理图 28
一． 引言
当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对作息时间的安排要求越来越高，电子打铃器的消费需求也是越来越多。学习单片机的最有效的 方法就是理论与实践并重，本文用51单片机设计的一个自动打铃系统。
本设计为软件，硬件相结合的设计。在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。除了采用集成化的采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
二、方案论证与设计
（一）系统整体方案的设计与论证
表2-1 方案比较
方案一 采用可编程门阵列作为系统的控制器。FPGA可以实现系统的各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有的器件集成在一块芯片上，减小了体积，提高了稳定性。但由于本设计对数据处理的速度不是很高，FPGA高速处理的优势得不到充分的体现，并且由于集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的操作。
方案二 采用单片机51为核心，单片机算术功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法，并且具有功耗低，体积小，技术成熟，成本低廉等优点，使其在各个领域应用广泛。
综上所述，选择方案二，采用单片机51 构成系统控制部分。
（二）系统总体设计
1、系统工作原理及功能简介
教学用电子打铃器主要由51单片机、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来实现、动态数码显示等功能。且本设计中的80C51单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。
功能就是正常显示时间与事先设定的闹铃时间相同是。单片机P2.7发出高电平使蜂鸣器发出声音。
2、系统框架
图 2-1结构框图
三、系统硬件模块设计
（一）单片机介绍
80C51是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
1、单片机的引脚结构
图3-1 51单片机的引脚图
Vcc（40脚）：接+5V电源正端。
Vss（20脚）：接地端。
XTALI(19脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端，是接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。
XTAL2(18脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端，是接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
P0.0—P0.7(39—32)：P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在EPROM编程时，它接收指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。
二、方案的论证与设计 2
（一）系统整体方案的设计与论证 2
（二）系统总体设计 2
1、系统工作原理及功能简介 2
2、系统框架图 2
三、系统硬件模块设计 3
（一）51系列单片机的功能特点 3
1、 AT89c51单片机引脚结构 4
2、 AT89c51单片机最小系统 5
（二）时钟电路 5
（三）按键模块 6
（四）显示电路模块设计 6
1、数码管的结构..........................................................................................................................6
2、数码管动态显示......................................................................................................................7
（五）响铃模块....................................................................................................................................9
四、系统软件模块设计 10
（一）编程语言 10
（二）主流程图 10
（三）定时中断流程图 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
（四）时分秒程序 12
五、总结 14
六、参考文献 15
七、致谢 16
附录一 源程序代码 17
附录二 电路原理图 28
一． 引言
当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对作息时间的安排要求越来越高，电子打铃器的消费需求也是越来越多。学习单片机的最有效的 方法就是理论与实践并重，本文用51单片机设计的一个自动打铃系统。
本设计为软件，硬件相结合的设计。在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。除了采用集成化的采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
二、方案论证与设计
（一）系统整体方案的设计与论证
表2-1 方案比较
方案一 采用可编程门阵列作为系统的控制器。FPGA可以实现系统的各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有的器件集成在一块芯片上，减小了体积，提高了稳定性。但由于本设计对数据处理的速度不是很高，FPGA高速处理的优势得不到充分的体现，并且由于集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的操作。
方案二 采用单片机51为核心，单片机算术功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法，并且具有功耗低，体积小，技术成熟，成本低廉等优点，使其在各个领域应用广泛。
综上所述，选择方案二，采用单片机51 构成系统控制部分。
（二）系统总体设计
1、系统工作原理及功能简介
教学用电子打铃器主要由51单片机、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来实现、动态数码显示等功能。且本设计中的80C51单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。
功能就是正常显示时间与事先设定的闹铃时间相同是。单片机P2.7发出高电平使蜂鸣器发出声音。
2、系统框架
图 2-1结构框图
三、系统硬件模块设计
（一）单片机介绍
80C51是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
1、单片机的引脚结构
图3-1 51单片机的引脚图
Vcc（40脚）：接+5V电源正端。
Vss（20脚）：接地端。
XTALI(19脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端，是接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。
XTAL2(18脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端，是接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
P0.0—P0.7(39—32)：P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在EPROM编程时，它接收指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。
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