基于51单片机的定时控制系统设计

1、四川信息技术学院毕业设计指导基于51单片机的：定时控制系统设计专业从事：电子信息工程技术类别：电信09-1学生编号：小杨姓：讲师：曾国保2011年12月15日四川信息职业技术学院毕业设计任务书学生姓名小杨学生身份证班级电信09-1专业的电子信息工程技术设计题目基于51单片机的定时控制系统设计讲师姓名职称工作单位和专业联系信息评论曾保国讲师/工程师四川信息技术学院电子系教师设计(论文)内容：基于AT89C51单片机，设计了一种可用于电饭煲定时控制的定时控制系统。要求：1.它可以显示24小时内的时间，并可以修改系统时钟参考和设置计时时间；2.定时自动报警，完成继电器的通断控制；3.完成模拟或制作实

2、物，并撰写设计报告。时间表：1.收集相关信息并加以消化9月25日至10月15日；2.制定设计计划10月16日至10月30日；3.硬件设计-11月1日-11月15日；4.软件设计11月16日至11月30日；5.硬件生产-12月1日-12月5日；5.撰写设计报告-12月6日-12月15日；6.准备12月16日至12月25日的毕业答辩。主要参考文献和资料(注明参考文献的名称、作者和出版商):1戴嘉。戴卫。51单片机C语言应用程序设计实例。电子工业出版社. 20062余洪生。吴建社。电子计算机辅助设计技能培训。人民邮电出版社. 20063李桂婷。供应链管理应用技术和项目培训。西南交通大学出版社. 20

3、094刘建清。从头开始学习单片机的C语言。国防工业. 20065钟福昭等. 8051单片机典型模块设计及应用M.人民邮电出版社，2007。6李平。单片机的介绍与发展M。机械工业出版社，2008。试验一批意义看见教学和研究科科长：年月日备注：作业本由教师一式两份填写。一个给学生，一个给教师目录摘要1第一章方案设计2第2章硬件设计32.1微控制器最小系统32.2 DS1302时钟电路42.3按键电路42.4中断触发电路52.5 LCD1602液晶显示电路52.6继电器控制电路52.7报警电路62.8整机工作原理6第3章软件设计7第4章系统模拟测试84.1模拟测试方法84.2模拟测试结果8总结9谢谢

4、你参考文献11附录1主要程序代码12附录2整机示意图29摘要在这个智能社会中，过去的许多设备都得到了智能改进，例如，冷却系统已经从手动控制改进为自动控制。在这里，我们还智能地控制普通的烹饪工具电饭煲。在这里，我们主要用51单片机对原来的非智能电饭锅进行智能控制。系统具有计时功能，当时间到达计时时间时，会自动报警。如果报警后一分钟没有人操作电饭煲，电饭煲将通过继电器切断电源，并亮起绿灯，提示电饭煲完成工作。关键词AT89C51；DS1302继电器第一章方案设计使用51单片机可以实现一些功能少的控制环境，既节约了成本，又实现了我们所需要的功能控制。本课题主要从以下三个方面入手：一是实现时间显示功能

5、，可以查看日期、时间和星期；二是实现定时功能，当时间达到设定值时可以报警，通过继电器控制电饭煲的电源，通过指示灯提示任务完成；第三，考虑到时间的准确性，DS1302芯片主要用于时间。设计总体方案如图1-1所示，由单片机最小系统、LCD1602液晶显示器、继电器、DS1302时钟电路、报警电路、按键电路和5V DC电源电路组成。为了实现智能控制和简化设计，选用了AT89C52和DS1302等集成芯片。图1-1基于51单片机的定时控制系统框图第二章硬件设计2.1微控制器最小系统1.振荡电路AT89C51是一款内置振荡电路的单片机。只需将应时晶体连接在引脚18和引脚19之间，并给单片机增加DC电源，

6、振荡器就会开始振荡。振荡电路提供单片机工作所需的时钟脉冲信号，是单片机内部电路和单片机内部程序(如果有的话)开始工作。振荡电路不工作，整个单片机电路不能正常工作。AT89C51常外接6兆赫和12兆赫的应时晶体，引脚18和19分别接一个30pF的电容接地，以防止单片机自激。如果从引脚18输入外部时钟脉冲，引脚19接地。2.重接电路复位电路是位于RST端子(针脚9)的外部电路。目的是当单片机上的电开始工作时，使内部电路从初始状态开始工作，或者在工作过程中人为地使单片机从初始状态重新开始工作。当时钟工作时，只要复位引脚保持高电平超过两个机器周期，AT89C51就可以完成系统复位的所有工作，从而将内部

7、特殊功能寄存器的内容设置为已知状态，并从地址0000H读取程序代码执行程序。单片机最小系统电路如图2-1所示。图2-1单片机最小系统2.2 DS1302时钟电路1.1简介。DS1302芯片引脚的功能图如图2-2所示。图2-2 ds 1302引脚功能图DS1302的引脚排列，其中Vcc1为备用电源，VCC2为主电源。即使主电源关闭，时钟也能保持连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2中较大的一个供电。当Vcc2比Vcc1大0.2伏时，Vcc2向DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2为振荡源，外部连接32.768千赫晶体振荡器。RST复位/芯片线路选择

8、，通过驱动RST输入高电平开始所有数据传输。RST输入有两个功能：首先，RST打开控制逻辑，允许地址/命令序列发送到移位寄存器；其次，RST提供了一种终止单字节或多字节数据传输的方法。当RST为高电平时，所有数据传输都被初始化，允许操作DS1302。如果RST在传输期间被设置为低电平，数据传输将被终止，输入/输出引脚将变为高阻抗状态。在上电操作中，RST必须保持低电平，直到VCC电压为2.0v.只有在SCLK经济低迷时，RST才能被推高。输入/输出是串行数据输入和输出(双向)，SCLK是时钟输入。2.时钟电路图时钟电路如图2-3所示，主要由DS1302和32.768千赫晶体振荡器组成。通过SP

9、I三线模式，可以很好的与51系列单片机通信，从内部读取时间，设置内部时间。图2-3 ds 1302时钟电路图2.3按键电路按键电路如图2-4所示。图2-4按键电路当按键未按下时，输入/输出端口处于高电平。当按键时，输入/输出端口的电平将被拉低。根据级别的不同很容易判断是否按了键。2.4中断触发电路中断触发电路主要由与非门和非门组成，主要用于按键后触发中断。电路图如图2-5所示。图2-5中断触发电路2.5 LCD1602液晶显示电路液晶显示电路如图2-6所示。具体液晶用途请参考相关手册。图2-6液晶显示器电路2.6继电器控制电路继电器控制电路如图2-7所示。由于单片机输入输出端口的驱动能力有限，

10、从图中可以看出我们用三极管来控制。通过如图所示的连接，可以提高驱动负载的能力，并且利用三极管截止和饱和导通的特性，可以方便地用于单片机控制。图2-7 R2.8整机工作原理整机模拟电路图见附件2。打开模拟开关后，我们可以看到时间和日期显示界面。通过设置按钮，我们可以方便地调整时间、日期和星期。我们调整时间后，定期提醒时间，然后按确认键。当界面上显示大写字母A时，表示我们已经启动了定时报警系统。我们还可以检查由确认键设置的当前报警时间。当时间到达规定时间时，我们会通过蜂鸣器发出报警提示。提示1分钟后，继电器控制开关系统启动，电路断开，绿灯亮，告知电饭煲工作完成。第三章软件设计整个系统基于8051内

11、核指令进行控制，主要程序见附录1。工作流程如图3-1所示。图3-1流程图第四章系统模拟测试4.1模拟测试方法系统测试内容包括日期和时间设置是否正常，报警电路和继电器电路是否正常工作。具体测试方法见表4-1。表4-1系统测试项目和测试方法序列号试验项目检测方法1你能正常设定日期和时间吗1.打开模拟开关，通过设置键进入时间设置；2分别设置时间和日期，保存后观察是否正常。2它能精确计时吗1.通过时间设置按钮输入时间设置；2.等到时间到了，看看是否要报警。3报警电路和继电器电路是否工作正常1.观察报警是否正常，继电器是否工作，当时间到达第2项的时间点时，绿灯是否亮。4.2模拟测试结果表4-2系统测试结

12、果序列号试验项目试验结果1你能正常设定日期和时间吗它能很好地设定和保存设定时间，正常工作。2它能精确计时吗可以实现精确的定时。3报警电路和继电器电路是否工作正常蜂鸣器能正常鸣响。警报结束后，可以断开继电器，打开绿灯。结果：整个系统能够按照预定的计划运行，生产取得了圆满成功。总结经过几周的艰苦设计，终于有可能画出一个令人满意的句号。回顾毕业设计的全过程，有苦也有甜。毕业设计的难度不仅在于测试大学学习的深度，还在于提高自己的能力。下面我将简要总结一下毕业设计的整个过程。首先，选择主题。选题是毕业设计的开始，选择合适的感兴趣的课题关系到整个毕业设计能否顺利进行。就像走路一样，第一步是决定性的，第一步

13、的方向需要仔细考虑。否则，你可能会走很多弯路，经历很多波折，甚至什么都不做。感谢首先，我要感谢在大学里教了我两年半的老师。没有他们坚实的基础，我想我无法完成这个毕业设计。在这个为期两个多月的毕业设计中，我真诚地感谢老师和同学们的帮助，在他们的帮助下，我成功地完成了这个毕业设计。在这个设计过程中，曾国保先生一直给予我无私的帮助。一开始，设计理念的构建和数据的选择是我成功完成本次设计的关键。参考1戴嘉。51单片机C语言应用程序设计实例。电子工业出版社，20062余洪生。吴建社。电子计算机辅助设计技能培训。人民邮电出版社，20063李桂婷。供应链管理应用技术和项目培训。西南交通大学出版社，20094

14、刘建清。从零开始学习C语言。国防工业，20065钟福昭等. 8051单片机典型模块设计及应用M.人民邮电出版社，20076李平。单片机的介绍与发展M。机械工业出版社，2008附录1主要程序代码#包括“reg52.h”#包括“延迟. h”#包括“日期. h”#包括“lcd.h”#包括“start.h”#包括“ds1302.h”/函数定义乌恰尔CN=0，总氮=0，总氮=0，WN=0，安=0；乌恰尔ZY7；uchar clr _ flag _ TN=0；uchar clr _ flag _ DN=0；uchar clr _ flag _ WN=0；uchar clr _ flag _ AN=0；uchar clr _ z=0；/设定时间乌恰尔、图塞、图塞、图塞、图塞、图塞、图塞、图塞、图塞、图塞。/设定日期乌恰尔德德斯、德德格、德Y斯、德Y格、德Y N、德n、S德不适用。/设定星期乌