基于日历时钟芯片的作息时间控制器的设计

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1、第1章系统方案介绍系统以AT89S52单片机作为核心控制器件，外围主要有实时时钟芯片DS1307和LCD128*64液晶显示器，通过C语言编写程序来实现对校园作息时间进行控制。系统结构框图1所示。1.1单片机选型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E

2、M-78系列等。我们最终选用了ATMEL公司的AT89C52单片机。AT89C52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8052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AT89C52单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。301.2.时钟芯片选型DS1307是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，它

3、是一款总线接口的时钟日历芯片，采用两线与CPU进行通信，片内含有8个特殊功能寄存器和56bit的SRAM。DS1307的备用电源，以便在没有主电源的情况下能够保存时间信息和一些重要的数据；两个电阻为总线的上拉电阻。与其它型号的芯片比较更加适合本次设计。1.3显示器选型系统中采用LCD128*64作为显示器件输出信息。与传统的LED数码管显示器件相比，液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等优点，而且不需要外加驱动电路，现在液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的显示器件了。LCD128*64可以显示4行8个汉字，并行工作时具有8位数据总线D0-D7，和RS、R

4、/W、E三个控制端口，串行工作时只有CS，SID，CLK三个通信口，本次设计就是采用串行通信，可以节省单片机IO口的使用，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光设置。1.4作息时间表根据学校实际情况对上下课打铃在一天内的控制时间列表如下：表1-1作息时间表上午下午时间事件时间事件6：50起床铃1：20第五节课预备铃8：20第一节课预备铃1：30第五节上课铃8：30第一节上课铃2：15第五节下课铃9：15第一节下课铃2：25第六节上课铃9：25第二节上课铃3：10第六节下课铃10：10第二节下课铃3：30第七节上课铃10：30第三节上课铃4：15第七节上课铃11：

5、15第三节下课铃4：25第八节上课铃11：25第四节上课铃5：10第八节下课铃12：10第四节下课铃30第2章系统的硬件介绍2.1单片机模块2.1.1单片机芯片图2-1芯片AT89S52外部管脚图如图2-1所示AT89S52引脚与功能1）引脚信号介绍：P00～P07P0口8位双向口线；P10～P17P0口8位双向口线；P20～P27P0口8位双向口线；P30～P37P0口8位双向口线，ALE地址锁存控制信号在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲，因此可作为外部

6、时钟或外部定时脉冲作用。/PSEN外部程序储器读选取通信号在读外部ROM时/PSEN有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。/EA访问程序存储器控制信号:当/EA信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当/EA信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。RST复位信号:30当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。XTAL1和XTAL2外接晶体引线端:当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电空；当使用外部时钟时，用于拉外部的时钟脉冲信号。GND：地线

7、VCC：+5V电源2）信号引脚的第二功能：由于工艺及标准化等原因，芯片的引脚数目是有限制的，例如MCS—51系列把芯片引脚数目限定为40条，但单片机为实现其功能所需要的信号数目却远远超过此数，因此就出现了需要与可能的矛盾。因此，给一些信号引脚赋以双重功能。2.1.2单片机主控模块系统采用AT89S52单片机作为控制核心。AT89S52单片机与MCS_51系列单片机产品兼容，采用了Flash存储器结构，可以在线下载程序，易于日后的升级。它主要负责各个模块的初始化工作；设置定时器、寄存器的初值；读取并处理时间、温度等信息；处理按键响应；控制液晶实时显示等