基于AT89S52單片機(jī)的自動(dòng)音樂(lè)響鈴系統(tǒng)

李彩龍　宋海東　劉金鑫　李明哲　劉鵬

摘要：本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)適用于校園打鈴系統(tǒng)要求的，其介紹了一種基于單片機(jī)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為控制器，以DS1302時(shí)鐘芯片為系統(tǒng)提供時(shí)間，并在液晶顯示器上顯示，通過(guò)按鍵可以設(shè)定定時(shí)打鈴時(shí)間和打鈴的時(shí)間間隔。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言來(lái)完成，C語(yǔ)言語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，使用方便，用于完成軟件設(shè)計(jì)非常方便。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該音樂(lè)響鈴系統(tǒng)具有實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、靈敏度高等特點(diǎn)。具有良好的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：打鈴器 AT89S52單片機(jī) DS1302 液晶顯示器

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）08-0013-01

1 引言

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)音樂(lè)響鈴系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)基本計(jì)時(shí)和音樂(lè)響鈴功能，并且能在遇到停電等突發(fā)狀況時(shí)，還能通過(guò)啟動(dòng)備用電源模塊，來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。項(xiàng)目自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，分幾個(gè)功能模塊，最后把各個(gè)模塊整合到一塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目的完成。

2 系統(tǒng)總體功能

通過(guò)該項(xiàng)目使得音樂(lè)鈴聲系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械鈴聲，將單一的鈴聲音樂(lè)化、符號(hào)化，上、下課時(shí)間選用不同的音樂(lè)曲目。通過(guò)柔和、人文、愉悅的音樂(lè)鈴聲，營(yíng)造更好的學(xué)習(xí)氛圍與校園文化。

3 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架

設(shè)計(jì)中的硬件電路包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、時(shí)鐘電路、電源電路、顯示電路、鍵盤電路、響鈴電路。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖1-1所示。

4 硬件部分

4.1 時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路采用由DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片DS1302，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、周、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式。工作電壓為2.5V～5.5V。DS1302與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：（1）RES復(fù)位；（2）I/O數(shù)據(jù)線；（3）SCLK串行時(shí)鐘。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。DS1302是由DS1202改進(jìn)而來(lái)，其雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器。該項(xiàng)目中正是采用這樣一塊芯片來(lái)準(zhǔn)確的為單片機(jī)提供時(shí)間參數(shù)。

4.2 鍵盤電路

鍵盤電路用于設(shè)定定時(shí)時(shí)間、打鈴時(shí)間間隔，采用獨(dú)立式按鍵。由于按鍵是機(jī)械式觸點(diǎn)，所以在斷開或閉合時(shí)，一般都有抖動(dòng)產(chǎn)生，雖然這個(gè)抖動(dòng)時(shí)間在我們看來(lái)非常短，但是單片機(jī)執(zhí)行指令的速度為微秒級(jí)別，很容易會(huì)讀取這個(gè)時(shí)間而將其判斷為真正的工作狀態(tài)，從而引起誤判。因此，在設(shè)計(jì)中必須考慮到按鍵抖動(dòng)的影響。這里采用軟件消抖方法（單片機(jī)在檢測(cè)引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時(shí)加一個(gè)延時(shí)程序再次確認(rèn)，通過(guò)2次的確認(rèn)就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機(jī)械抖動(dòng)的影響了）。

4.3 顯示電路

顯示電路采用市面上常見的1602液晶屏為主要部件，LCD1602為字符型液晶顯示器，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術(shù)參數(shù)：

顯示容量，16×2個(gè)字符；

芯片工作電壓，4.5V-5.5V；

工作電流，2.0mA；模塊最佳工作電壓，5V；

字符尺寸，2.95×4.35mm。該項(xiàng)目采用這種液晶屏配合單片機(jī)進(jìn)行時(shí)間的顯示。

4.4 響鈴電路

響鈴電路用于發(fā)出聲音或音樂(lè)作為提醒，本設(shè)計(jì)選用蜂鳴器進(jìn)行打鈴功能，效果明顯，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，性價(jià)比較高。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以AT89S52單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)打鈴系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間顯示及定時(shí)打鈴功能，達(dá)到單片機(jī)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示，數(shù)碼管顯示，動(dòng)態(tài)掃描顯示及單片機(jī)相關(guān)指令在各方面的應(yīng)用，由 LED數(shù)碼管、按鍵、二極管等部分構(gòu)成，進(jìn)行時(shí)、分、秒的顯示。通過(guò)本項(xiàng)目的研究，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，提高了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，加強(qiáng)了獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]馬淑華.單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京：北京郵電大學(xué)出版社，2005.

[2]顧曙敏.單片機(jī)與串行時(shí)鐘DS1307的接口設(shè)計(jì).現(xiàn)代電子技術(shù)，2003，26（14）：85-87.

[3]王書杰，陳震.基于校園網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì).科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（31）：7804-7807.

[4]王娟，魏雄.基于單片機(jī)的多功能定時(shí)打鈴鐘設(shè)計(jì).湖南農(nóng)機(jī)，學(xué)術(shù)版，2011，（5）：85-86.

[5]于永，戴佳，常江.51單片機(jī)C語(yǔ)言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講.北京：電子工業(yè)出版社，2007.