基于單片機的作息時間控制鐘的設計

嚴棟梁

(常州劉國鈞高等職業技術學校，江蘇 常州 213000)

隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中作息時間控制鐘就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設施就需要從單片機技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。

本設計所介紹的就是基于單片機控制的作息時間控制鐘。該作息時間控制系統由硬件和軟件兩部分組成：硬件部分包括電源電路、控制系統以及顯示電路，電源電路直接提供5V電壓給控制系統，無須其他電源，控制系統選用兩個發光二極管和單片機AT89s52作為上課打鈴、下課打鈴、廣播的替代控制元件，顯示電路采用6位共陰LED數碼管作為顯示器，整個硬件電路具有結構簡單等優點。軟件部分包括主程序，時分秒計時子程序，調節小時子程序，調節分鐘子程序，控制子程序等。該作息時間控制鐘對時間控制的智能化，擺脫了傳統由人來控制時間的長短的不便，主要用于學校、工廠等場所。

1 系統設計方案

本文設計一臺簡單的控制時鐘，能實現使用六位七段顯示器來顯示現在的時間；顯示格式為“時分秒”；具有兩個按鍵來作時間設置，可以設置現在的時間；一旦時間到則燈就亮，當到一定得時間燈就滅，廣播和響鈴分別用兩個發光二極管來代替。

此電路采用軟硬件相結合的方法以及外圍元件組成。按照系統設計功能的要求，確定系統由4個模塊組成：單片機、電源電路、顯示電路、復位電路、晶振電路?？傮w設計框圖如圖1 所示。

圖1 總體設計方框圖

2 系統控制電路的硬件設計

系統采用單片機AT89S52作為主控制器，整體硬件電路包括復位電路、顯示時鐘電路、控制廣播打鈴電路、兩個發光二極管分別代表廣播和響鈴，如圖2 所示。本文重點介紹復位電路和顯示時鐘電路。

2.1 復位電路

如圖3 為系統的復位電路設計，復位電路工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上的高電平時間將使單片機復位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開或關閉該功能。 DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態。在復位電路中，通過開關S3可實現系統的人工復位，當按下S1時，在RST端會出現一段時間的高電平，使單片機復位。

圖2 控制電路原理圖

圖3 復位電路和晶振電路

2.2 顯示時鐘電路

LED顯示器是單片機應用系統中常用的廉價輸出設備。它是由若干個發光二極管組成的，當發光二極管導通時，相應一個筆畫劃發光，控制某段發光二極管導通，就能顯示出某個數碼或字符。在此次設計當中，顯示電路采用6位共陰LED數碼管，四位共陽數碼管采用74LS07寄存器驅動，數管顯示采用的動態顯示系統比較清晰。

3 系統的軟件設計

系統程序包括主程序、時分秒計時子程序、調節小時子程序、調節分鐘子程序、顯示數據刷新子程序等。主程序的主要功能是時間的顯示、控制兩個發光二極管的亮滅，其程序流程如圖4 所示。

圖4 主程序流程圖

3.1 時分秒計時子程序

時分秒計時程序的主要功能是24小時計數制，50毫秒經過20次為一秒，每60秒為1分，每60分為一小時。

3.2 調節時間子程序

調節小時子程序主要是按下調時按鍵使小時加1，當為24小時時為0。調節分鐘子程序主要是按下調分按鍵使分鐘加1，當為60分鐘時進為0。

3.3 控制子程序

控制子程序用來判斷定時時間是否到，如到時間，燈亮，時間同時清零，如不到，燈滅。

4 結論

該的作息時間控制鐘采用了AT89S52的單片機芯片控制紅綠兩個發光二極管代表打鈴和廣播兩種功能，便于設計的簡單體現。顯示電路有六位共陰LED數碼管，進行時分秒的計時顯示，相當于一個電子鐘，由軟件編程設計控制的時間，到時間則執行廣播和打鈴的功能。本系統設計完成了預定的功能，該作息時間控制鐘能較好的實現設計要求和精度要求。

[1]陳小忠.單片機接口技術實用子程序[M].北京:人民郵電出版社，2005.

[2]朱善君.單片機接口技術與應用[M].北京：清華大學出版社，2005.

[3]卜益民.模擬電子技術[M].北京：北京郵電大學出版社，2005.