基于MCS-51單片機(jī)的智能時(shí)鐘控制系統(tǒng)設(shè)

隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器逐漸普及，市場(chǎng)對(duì)于智能時(shí)鐘控制系統(tǒng)的需求也越來越大。本文所述智能時(shí)鐘控制系統(tǒng)主要指時(shí)鐘顯示、時(shí)間設(shè)置、鬧鈴及家用電器定時(shí)開關(guān)機(jī)(可擴(kuò)展功能)等控制系統(tǒng)。

本文采用進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間早、總線開放、仿真開發(fā)設(shè)備多、芯片及其開發(fā)設(shè)備價(jià)格低廉、速度較快、電磁兼容性較好的MCS-51型單片機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)智能時(shí)鐘控制。

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能時(shí)鐘控制系統(tǒng)以MCS-51兼容單片機(jī)AT89C51微處理器為核心，由時(shí)鐘顯示模塊、定時(shí)控制模塊、電源模塊等電路組成。

AT89C51微處理器

AT89C51是一款采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機(jī)，其主要性能特點(diǎn)有：

(1)高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精簡(jiǎn)指令集機(jī)構(gòu)，指令功能強(qiáng)大，且多數(shù)為單周期指令，具有低功耗的閑置和掉電控制模式、5個(gè)中斷源、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能。

(2)片內(nèi)集成4KB可編程閃爍存儲(chǔ)器，可進(jìn)行1000次以上寫/擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時(shí)間可達(dá)10年,支持三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定。

(3)豐富強(qiáng)大的外部接口性能：32可編程I/O線，可編程串行通道，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。

時(shí)鐘顯示模塊

顯示模塊采用LG2841BH數(shù)碼管，動(dòng)態(tài)掃描，8550三極管位選驅(qū)動(dòng) ， AT89C51微處理器P0口直接段選實(shí)現(xiàn)小時(shí)、分鐘顯示，具有顯示亮度強(qiáng)、穩(wěn)定性能好、顯示誤差少等優(yōu)點(diǎn)。

定時(shí)控制模塊

該模塊配合相應(yīng)程序可實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)整、鬧鈴、家用電器定時(shí)開關(guān)機(jī)等功能。P3.2為時(shí)間調(diào)整模式選擇鍵、P3.3為小時(shí)調(diào)整鍵、P3.5為分鐘調(diào)整鍵;定時(shí)控制通過繼電器JZC-32F和JRC-Z7F實(shí)現(xiàn)控制功能，且通過修改程序可進(jìn)行定時(shí)控制功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)家用電器定時(shí)開關(guān)機(jī)等功能。

電源模塊

電源模塊設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)系統(tǒng)中由于單片機(jī)、控制繼電器等元器件均可采用直流+5V供電，可選用穩(wěn)壓性能較好的三端穩(wěn)壓集成電路LM7805實(shí)現(xiàn)。

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)利用偉福6000編寫源代碼，MEP500燒寫AT89C51芯片實(shí)現(xiàn)智能時(shí)鐘控制功能。由于系統(tǒng)軟件主要完成時(shí)鐘顯示、鬧鈴、時(shí)間設(shè)置等功能。源程序主要包括主程序、中斷子程序、顯示子程序、定時(shí)子程序、延時(shí)子程序等。

實(shí)現(xiàn)程序如下：