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2013版

嵌入式系统综合设计

实训指导书

计算机与通信工程学院

计算机应用教研室

章万静 编

淮安信息职业技术学院

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，打铃时间的数据能够保持。 1.2 系统设计要求

1、时钟功能：能显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度等信息 2、调整功能：能校正年、月、日、时、分、秒、星期等信息 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

时钟电路、复位电路、工作电源电路、程序存储器选择电路时钟模块DS1302中央处理单元STC89C52存储模块AT24C02液晶显示模块LCD1602输入模块4X4矩阵键盘温度采集模块DS18B20打铃模块蜂鸣器、LED指示灯

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（STC89C52）、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AT24C02

AT24C02提供2k位的串行电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，组织形式为256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LCD1602

LCD1602液晶显示器可以显示2行16列，共32个字符。 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 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 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 1.6 矩阵键盘功能划分

0 4 8 ? 1 5 9 ¤ 2 6 Del S u n 2 3 ： 1 2 ： 4 9 ± 2 6 . 7 o C 2 3 ： 1 2 ： 4 9 设置打铃时间显示介面

3 7 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。

1.7 系统流程图

主程序开始寄存器、变量初始化是否有按键按下？是是?键按下？否否是¤键按下？否是Flag1++是Flag2++Flag20Flag1%2==0？否是显示打铃标志显示当前时间显示介面显示当前时间修改介面12显示打铃时间设置介面 不显示打铃标志显示当前时间显示介面 修改当前时间函数设置打铃时间函数 打铃函数主程序结束

图3 打铃系统程序框图

1.8 进度安排 时间 项目 内容与要求 备注