工学单片机综合实训教案.doc

校园打铃系统的设计
1.1 校园打铃系统概述
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，数据能够保持。
1.2 系统设计要求
1、时钟功能：能显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度
2、调整功能：能校正年份、日期、时间等
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
1.3 系统整体框图

图1 系统总体设计图
1.4 各功能模块介绍
1、最小系统
单片机最小系统包括单片机（AT89S52）、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DS1302
DS1302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AT24C08
AT24C08提供8192位的串行电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，组织形式为1024字×8位字长，采用IIC总线接口。
4、温度采集模块DS18B20
DS18B20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。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
5、打铃模块
采用蜂鸣器和LED指示灯作为系统打铃的声光报警器。
6、液晶显示模块LCD12864
LCD12864液晶显示器可以显示8行4列16X16点阵的汉子。
7、键盘输入模块
采用16键的矩阵式键盘，分别定义为0-9的数字键与其他的功能键。

图2 矩阵式键盘
1.5 系统流程图

图3 打铃系统程序框图
1.6 进度安排
时间
任务
功能
周一上午
熟悉项目，分组，组建最小系统
熟悉Proteus，组建最小系统
周一下午
LCD12864液晶显示器
实现液晶显示的硬件连接和软件设计
周二上午
DS1302时钟芯片
实现时间显示的硬件连接和软件设计
周二下午
DS18B20温度传感器
实现温度显示的硬件连接和软件设计
周三上午
矩阵键盘
实现键盘的输入与设置功能
周三下午
AT24C08存储芯片
实现打铃时间的存储
周四上午
声光报警
实现声光报警
周四下午
系统集成
系统调试
周五上午
整理实训报告，准备答辩
准备答辩
周五下午
答辩
答辩
1.7 上交资料
1、硬件原理图
2、源代码
3、每天一个小节（4个），一个周总结
4、实训报告
目录
1、设计题目
2、设计目标
3、总体设计
4、详细设计
5、软件设计
6、小结、总结
7、设计评估
1.8 LCD1602显示介面设计

2
0
1
1
-
0
8
-
2
2

S
u
n

2
3
：
1
2
：
4
9
♫
±
2
6
.
7
º
C
当前时间显示介面（“♫”为打铃标志符号）

2
0
1
1
-
0
8
-
2
2

S
u
n

2
3
：
1
2
：
4
9

±
2
6
.
7
º
C
修改时间显示介面
S
e
t

u
p

r
i
n
g

b
e
l
l
t
i
m
e
r
0
1

2
3
：
1
2
：
4
9
设置打铃时间显示介面
1.9 矩阵键盘功能划分
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Del
Sav
♫
¤
▶
▼
“♫”的功能：开启打铃功能或关闭打铃功能的切换。开启打铃功能时在“当前时间显示介面”中显示“♫”的标志符号；关闭打铃功能时在“当前时间显示介面”中不显示“♫”的标志符号。（打铃标志符号可以自己确定）
“¤”的功能：当前时间显示介面、修改时间显示介面或设置打铃时间显示介面的切换。
“Del”的功能：只能在“设置打铃时间显示介面”中有效。在“设置打铃时间显示介面”中可以删除当前设置的打铃时间。
“Sav”的功能：在“修改时间显示介面”和“设置打铃时间显示介面”中有效，分别保存修改的当前时间或设置的打铃时间。
“▶”的功能：在“修改时间显示介面”和“设置打铃时间显示介面”中有效，为光标右移功能。
“▼”的功能：只在“设置打铃时间显示介面”中有效，为进入下一个打铃时间设置界面。