基于AT89C52单片机的智能电铃系统设计
基于AT89C52单片机的智能电铃系统设计[20200131184110]
2012年 10 月 25 日【摘要】
电铃被广泛用于各种场合，比如学校，公司，部队等企事业单位。传统的打铃器操作不便,静态电流大,电路复杂 ,声音刺耳，成本高，不符合人们追求“绿色环保”生活环境的要求。本文阐述了一款利用AT89C52单片机为核心器件的智能自动打铃系统设计方案。其硬件部分由四个模块组成：单片机AT89C52、时钟芯片DS1302、显示模块LCD1602、语音芯片；软件部分主要包括主程序以及各功能模块程序；并利用protues仿真软件对系统的性能进行了仿真。该电路系统结构比较简单，成本较低,使用起来非常方便，具有较高的实用价值。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机；智能电铃
目录
一 绪论 1
（一）课题的提出及意义 1
（二）设计的要求 1
二 总体方案设计与论证 1
（一）设计方案选择 1
（二）总体设计与基本原理 6
三 硬件设计 7
（一）单片机模块 7
（二）电源模块 9
（三）液晶显示模块 9
（四）语音芯片模块 10
（五）按键模块 12
（六）整体原理图 12
四 软件设计 13
（一）主程序流程图 13
（二）语音电路流程图 15
（三）显示电路流程图 17
五 系统调试与仿真 18
（一）仿真软件 18
（二）仿真过程 18
六 总结 21
致谢 21
参 考 文 献 22
附录一 原理图 23
附录二 主程序 24
附录三 仿真图 29
一 绪论
（一）课题的提出及意义
电铃被广泛应用于学校、工厂、车站等单位。传统的打铃器操作不便,电路复杂 ,声音刺耳，不符合现代人们的追求。利用单片机设计的语音电铃系统能够充分利用单片机的智能化，能够很好的解决以上问题。此外，用单片机控制的自动打铃器还具有体积小、价格便宜、功耗低、可靠性好等特点，克服了传统电铃人为控制时间的造成的时间误差，提高了管理效率，是许多单位必不可少的设备。
（二） 设计的要求
系统的设计功能分别如下：
1.能够在液晶屏显示当时的时间；
2.使用时钟芯片控制电铃系统；
3.具有调节功能；
4.可以控制音乐开和关；
5.具有多次定时响铃功能。
二 总体方案设计与论证
（一）设计方案选择
1.系统电路方案
方案一：利用数字电路设计的系统
利用函数信号发生器输出的脉冲信号，在数码显示屏上显示当前的时间，利用门电路进行组合，实现打铃的自动控制。但毕竟是数字式信号源，造成了信号的输出上比不了模拟式的函数信号来的更准确。
方案二：利用单片机的自动打铃系统
利用单片机存放时钟的时、分、秒信息。建成完整的一个时钟系统后，接下来对定时处理和打铃输出进行工作，当主程序检测到有分进位标志时，便开始比较现在时间与信息时间表上的作息时间是否一样，相同的，就开始报时处理并控制电铃的开启，不相同的就返回主程序，继续执行其他指令。
对比上述两种方案，不难发现：方案一的设计只能原先设定打铃的时间表，而不能进行完全自动打铃工作；而方案二中的设计，能够完全实现自动化打铃，并很容易修改时间，只需修改一小部分程序，就能实现系统的不同需求。综上所述，本次设计选择方案二，即利用单片机为核心控制器件进行智能的且自动打铃系统的设计。
2.核心器件确定
（1）单片机的确定： 常用的单片机主要包括Intel8051系列、Motorola和M68HC系列，Atmel的AT89系列，Atmel的AT90S系列等等。本设计选择ATMEL公司的AT89C52单片机为主要控制器件。AT89C52单片机一款电压比较低，性能非常高的单片机，兼容标准指令系统，片内通用用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C52单片机应用领域很广泛，适合于许多较为复杂控制应用场合。其引脚排列如图1。
图1 AT89C52的引脚图
引脚功能简单说明：
VCC(Pin40)：电源输入，接+5V电源；
GND(Pin20)：接地线。
P0口——P0口是一组8位I/O口，同时可作为高阻抗输入端使用。
P1口——P1口作输入口使用，内部有上拉电阻，引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
RST——复位输入。当晶体振荡器工作的时候，引脚会出现两个机器周期以上的高电平使单片机复位。
XTAL1：片内振荡电路的输入端。
XTAL2：片内振荡电路的输出端。
(2)时钟芯片的确定：常用的时钟芯片有很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485。经过比较选择，最终选用了DALLAS公司的DS1302。DS1302 是DALLAS公司推出的一种性能比较高、耗能低的电路，具有闰年补偿功能，工作电压比较低，通常在2.5V～5.5V之间，为了保证时钟在没有电源的情况下，仍能正常工作，芯片采用了双电源进行供电，能在各种情况下提供准确时间，并且该芯片价格低于市场其他芯片。其引脚排列如图2所示。
2012年 10 月 25 日【摘要】
电铃被广泛用于各种场合，比如学校，公司，部队等企事业单位。传统的打铃器操作不便,静态电流大,电路复杂 ,声音刺耳，成本高，不符合人们追求“绿色环保”生活环境的要求。本文阐述了一款利用AT89C52单片机为核心器件的智能自动打铃系统设计方案。其硬件部分由四个模块组成：单片机AT89C52、时钟芯片DS1302、显示模块LCD1602、语音芯片；软件部分主要包括主程序以及各功能模块程序；并利用protues仿真软件对系统的性能进行了仿真。该电路系统结构比较简单，成本较低,使用起来非常方便，具有较高的实用价值。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机；智能电铃
目录
一 绪论 1
（一）课题的提出及意义 1
（二）设计的要求 1
二 总体方案设计与论证 1
（一）设计方案选择 1
（二）总体设计与基本原理 6
三 硬件设计 7
（一）单片机模块 7
（二）电源模块 9
（三）液晶显示模块 9
（四）语音芯片模块 10
（五）按键模块 12
（六）整体原理图 12
四 软件设计 13
（一）主程序流程图 13
（二）语音电路流程图 15
（三）显示电路流程图 17
五 系统调试与仿真 18
（一）仿真软件 18
（二）仿真过程 18
六 总结 21
致谢 21
参 考 文 献 22
附录一 原理图 23
附录二 主程序 24
附录三 仿真图 29
一 绪论
（一）课题的提出及意义
电铃被广泛应用于学校、工厂、车站等单位。传统的打铃器操作不便,电路复杂 ,声音刺耳，不符合现代人们的追求。利用单片机设计的语音电铃系统能够充分利用单片机的智能化，能够很好的解决以上问题。此外，用单片机控制的自动打铃器还具有体积小、价格便宜、功耗低、可靠性好等特点，克服了传统电铃人为控制时间的造成的时间误差，提高了管理效率，是许多单位必不可少的设备。
（二） 设计的要求
系统的设计功能分别如下：
1.能够在液晶屏显示当时的时间；
2.使用时钟芯片控制电铃系统；
3.具有调节功能；
4.可以控制音乐开和关；
5.具有多次定时响铃功能。
二 总体方案设计与论证
（一）设计方案选择
1.系统电路方案
方案一：利用数字电路设计的系统
利用函数信号发生器输出的脉冲信号，在数码显示屏上显示当前的时间，利用门电路进行组合，实现打铃的自动控制。但毕竟是数字式信号源，造成了信号的输出上比不了模拟式的函数信号来的更准确。
方案二：利用单片机的自动打铃系统
利用单片机存放时钟的时、分、秒信息。建成完整的一个时钟系统后，接下来对定时处理和打铃输出进行工作，当主程序检测到有分进位标志时，便开始比较现在时间与信息时间表上的作息时间是否一样，相同的，就开始报时处理并控制电铃的开启，不相同的就返回主程序，继续执行其他指令。
对比上述两种方案，不难发现：方案一的设计只能原先设定打铃的时间表，而不能进行完全自动打铃工作；而方案二中的设计，能够完全实现自动化打铃，并很容易修改时间，只需修改一小部分程序，就能实现系统的不同需求。综上所述，本次设计选择方案二，即利用单片机为核心控制器件进行智能的且自动打铃系统的设计。
2.核心器件确定
（1）单片机的确定： 常用的单片机主要包括Intel8051系列、Motorola和M68HC系列，Atmel的AT89系列，Atmel的AT90S系列等等。本设计选择ATMEL公司的AT89C52单片机为主要控制器件。AT89C52单片机一款电压比较低，性能非常高的单片机，兼容标准指令系统，片内通用用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C52单片机应用领域很广泛，适合于许多较为复杂控制应用场合。其引脚排列如图1。
图1 AT89C52的引脚图
引脚功能简单说明：
VCC(Pin40)：电源输入，接+5V电源；
GND(Pin20)：接地线。
P0口——P0口是一组8位I/O口，同时可作为高阻抗输入端使用。
P1口——P1口作输入口使用，内部有上拉电阻，引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
RST——复位输入。当晶体振荡器工作的时候，引脚会出现两个机器周期以上的高电平使单片机复位。
XTAL1：片内振荡电路的输入端。
XTAL2：片内振荡电路的输出端。
(2)时钟芯片的确定：常用的时钟芯片有很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485。经过比较选择，最终选用了DALLAS公司的DS1302。DS1302 是DALLAS公司推出的一种性能比较高、耗能低的电路，具有闰年补偿功能，工作电压比较低，通常在2.5V～5.5V之间，为了保证时钟在没有电源的情况下，仍能正常工作，芯片采用了双电源进行供电，能在各种情况下提供准确时间，并且该芯片价格低于市场其他芯片。其引脚排列如图2所示。
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