基于MCS-51單片機的智能時鐘控制系統(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，市場對于智能時鐘控制系統(tǒng)的需求也越來越大。本文所述智能時鐘控制系統(tǒng)主要指時鐘顯示、時間設(shè)置、鬧鈴及家用電器定時開關(guān)機(可擴展功能)等控制系統(tǒng)。

本文采用進入市場時間早、總線開放、仿真開發(fā)設(shè)備多、芯片及其開發(fā)設(shè)備價格低廉、速度較快、電磁兼容性較好的MCS-51型單片機為核心實現(xiàn)智能時鐘控制。

硬件系統(tǒng)設(shè)計

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

AT89C51微處理器

AT89C51是一款采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機，其主要性能特點有：

(1)高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精簡指令集機構(gòu)，指令功能強大，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個中斷源、兩個16位定時器/計數(shù)器等功能。

(2)片內(nèi)集成4KB可編程閃爍存儲器，可進行1000次以上寫/擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時間可達10年,支持三級程序存儲器鎖定。

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

時鐘顯示模塊

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

定時控制模塊

該模塊配合相應(yīng)程序可實現(xiàn)時間調(diào)整、鬧鈴、家用電器定時開關(guān)機等功能。P3.2為時間調(diào)整模式選擇鍵、P3.3為小時調(diào)整鍵、P3.5為分鐘調(diào)整鍵;定時控制通過繼電器JZC-32F和JRC-Z7F實現(xiàn)控制功能，且通過修改程序可進行定時控制功能擴展，實現(xiàn)家用電器定時開關(guān)機等功能。

電源模塊

電源模塊設(shè)計的質(zhì)量直接關(guān)系到單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計系統(tǒng)中由于單片機、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實現(xiàn)。

軟件系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)利用偉福6000編寫源代碼，MEP500燒寫AT89C51芯片實現(xiàn)智能時鐘控制功能。由于系統(tǒng)軟件主要完成時鐘顯示、鬧鈴、時間設(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、定時子程序、延時子程序等。

實現(xiàn)程序如下：