1、課程設(shè)計(論文)任務(wù)書 信息工程 學 院 信息工程 專 業(yè) * 一、課程設(shè)計(論文)題目 題目七-夜班防睡控制/記錄器 二、課程設(shè)計(論文)工作自 2013 年 6 月 8 日起至 2013 年 6 月 16 日止。三、課程設(shè)計(論文) 地點: 5-402 單片機實驗室 四、課程設(shè)計(論文)內(nèi)容要求：1本課程設(shè)計的目的（1）使學生掌握單片機各功能模塊的基本工作原理； （2）培養(yǎng)學生單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計能力； （3）使學生能夠較熟練地使用proteus工具完成單片機系統(tǒng)仿真。（4）培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力；（5）提高學生的科技論文寫作能力。 2課程設(shè)計的任務(wù)及要求1）基本要求：（1）分析所設(shè)

2、計系統(tǒng)中各功能模塊的工作原理；（2）選用合適的器件（芯片）；（3）提出系統(tǒng)的設(shè)計方案（要有系統(tǒng)電路原理圖）； （4）對所設(shè)計系統(tǒng)進行調(diào)試。2）創(chuàng)新要求： 在基本要求達到后，可進行創(chuàng)新設(shè)計，如改善單片機應(yīng)用系統(tǒng)的性能。3）課程設(shè)計論文編寫要求（1）要按照書稿的規(guī)格打印撰寫論文。（2）論文包括目錄（自動生成）、摘要、正文、小結(jié)、參考文獻、附錄等。（3）論文裝訂按學校的統(tǒng)一要求完成。4）答辯與評分標準： （1）完成原理分析：20分； （2）完成設(shè)計過程：30分； （3）完成調(diào)試：20分；（4）回答問題：20分；（5）格式規(guī)范性 （10分）。5）參考文獻：（1）董 . 某出版社 （2）張 . 某出版社

3、（3）http:/某網(wǎng)址/ 6）課程設(shè)計進度安排內(nèi)容 天數(shù) 地點構(gòu)思及收集資料 1圖書館系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試 4 實驗室撰寫論文 2圖書館、實驗室學生簽名： * 2013 年 6 月8 日課程設(shè)計(論文)評審意見（1）完成原理分析（20分）：優(yōu)（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （2）設(shè)計分析 （30分）：優(yōu)（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （3）完成調(diào)試 （20分）：優(yōu)（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；（4）回答問題 （20分）：優(yōu)（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；（5）格式規(guī)范性 （10分）：優(yōu)（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（

4、）、差（ ）； 評閱人： 職稱： 2013 年 6 月 16 日目錄目錄3摘要4正文5一、實驗?zāi)康?二、設(shè)計內(nèi)容5三、設(shè)備和器材5四、設(shè)計要求55.1單片機89C52電路原理圖65.2紅綠黃三只指示燈原理圖65.3矩陣按鍵原理圖65.4 8位數(shù)碼管原理圖75.5 液晶1602顯示原理圖76.1仿真電路圖96.2 proteus仿真結(jié)果9小結(jié)11參考文獻12附錄 C程序代碼13摘要本課程設(shè)計是利用單片機原理知識設(shè)計一個夜班防睡控制/記錄器，能夠在設(shè)定的時間內(nèi)對夜間值班者進行防睡眠響鈴提示。在值班期間，防睡控制/記錄器每隔10秒鐘會用較柔和的聲音提醒一次值班者，同時綠燈亮起，值班者按下5鍵后復(fù)位，

5、計時重新開始，綠燈熄滅。若計到13s時無人按復(fù)位鍵，則以較急促的聲音報警，黃燈閃爍，并每隔10s繼續(xù)以較急促的聲音報警，黃燈閃爍。若一直無人到按下5鍵復(fù)位，當計時60s時紅燈閃爍，并以尖銳的聲音持續(xù)報警30s。同時記錄下這個時刻。管理者可以查看值班記錄情況，每按下一次鍵9，1602液晶會以時、分、秒格式顯示出一個值班記錄。本課設(shè)涉及到的知識點主要有單片機的定時器的應(yīng)用、矩陣鍵盤的使用、1602液晶顯示模塊的使用、利用74HC595移位寄存器實現(xiàn)8位數(shù)碼管的顯示、proteus仿真軟件的使用等軟硬件知識。正文題目七： 夜班防睡控制/記錄器一、實驗?zāi)康睦盟鶎W單片機的理論知識進行軟硬件整體設(shè)計，鍛

6、煉學生理論聯(lián)系實際、綜合應(yīng)用的能力。二、設(shè)計內(nèi)容在單片機系統(tǒng)上實現(xiàn)對值夜班人員的防止睡覺控制和記錄睡著時間與次數(shù)的功能。三、設(shè)備和器材計算機、YL-32 開發(fā)板、LED數(shù)碼管8只，1602液晶顯示模塊、發(fā)光二極管3只（紅、黃、綠各一只）。其他器件任選。四、設(shè)計要求1、設(shè)計接口電路，將這些外設(shè)構(gòu)成一個簡單的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，畫出接口的連接圖。2、編寫下列控制程序1）每10s用較柔和的聲音提醒一次值班者，綠燈D2亮起，值班者按B5鍵后復(fù)位，計時重新開始，綠燈D2熄滅。2）若計到13s時無人按復(fù)位鍵B5，則以較急促的聲音報警，黃燈D3閃爍，并每隔10s繼續(xù)以較急促的聲音報警，黃燈D3閃爍。3）當?shù)?0

7、s時紅燈D4閃爍，并以尖銳的聲音持續(xù)報警。則記錄下這個時刻，以便管理者查看。按下B9鍵會以液晶1602顯示值班情況。顯示格式：時、分、秒。4）按下B6鍵、B7鍵可以設(shè)定8位數(shù)碼管的時和分，B8鍵可以清零時鐘。五、系統(tǒng)電路原理圖5.1單片機89C52電路原理圖5.2紅綠黃三只指示燈原理圖5.3矩陣按鍵原理圖5.4 8位數(shù)碼管原理圖利用74HC595移位寄存器來實現(xiàn)數(shù)碼管的顯示，它占用單片機的IO口少，具有鎖存功能，而且控制也是相當?shù)娜菀住?.5 液晶1602顯示原理圖六、程序流程圖七、proteus仿真6.1仿真電路圖6.2 proteus仿真結(jié)果小結(jié)因為夜班防睡的重點在于響鈴提示值班者及記錄值

8、班者的值班信息。設(shè)計本課設(shè)的難點和重點在于如何確定時間的正確性，如何確定值班者是否按下復(fù)位鍵及根據(jù)按下鍵值來做出相應(yīng)的響應(yīng)，做到實時的響應(yīng)效果。要確定值班者是否按下復(fù)位鍵就要設(shè)定一個復(fù)位標識，以此來明確值班者按下復(fù)位鍵的情況，之后根據(jù)此標志來做出響鈴和亮燈等動作。其中蜂鳴器的響鈴時間是根據(jù)延時長短來區(qū)分的，這就要花費些時間調(diào)試好適合的延時時間，這樣才能得到不同鈴聲的區(qū)分。通過這次的夜班防睡/記錄器的設(shè)計和現(xiàn)實，進一步的了解和明白了單片機的工作原理，單片機的資源有限，需要充分合理的利用好各個資源，控制好各I/O空，只有這樣才能更好的利用單片機實現(xiàn)更多的功能。此外，亦學會了如何讀取矩陣鍵盤的鍵值，

9、學會了利用數(shù)碼管制作時鐘電路，學會了控制液晶1602的顯示。雖然數(shù)碼管的控制有許多種方式，但限于單片機的資源問題，個人認為利用74HC595移位寄存器來實現(xiàn)數(shù)碼管的顯示是一種不錯的選擇，因為它占用單片機的IO口少，具有鎖存功能，而且控制也是相當?shù)娜菀?。參考文獻1.張齊、朱寧西、必盛 編著單片機原理與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計-電子工業(yè)出版社2.晁陽 編著單片機MCS-51原理及應(yīng)用開發(fā)教程-清華大學出版社3.領(lǐng)翔電子-YL-32 51+AVR單片機開發(fā)板使用說明4.郭天祥-新概念51單片機C語言教程+入門、提高、開發(fā)-電子工業(yè)出版社5.李麗娟-C語言教程-人民郵電出版社6.http:/www.docin.

10、com/p-.html附錄 C程序代碼#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit buzzer = P10;sbit led_green = P11;/greensbit led_yellow = P12;/yellowsbit led_red = P13;/redsbit led6 = P16;sbit led7 = P17;/程序運行指示燈sbit key1 = P32; /值班人按下的復(fù)位鍵sbit key2 = P33;/時鐘設(shè)置鍵：按下一下，分+1sbit key3 = P34;/時鐘設(shè)置鍵：按下

11、一次，時+1sbit key4 = P35;/時鐘復(fù)位鍵sbit MOSIO=P22;/74HC5956移位寄存器的數(shù)據(jù)線端sbit R_CLKa=P23;/輸出存儲器鎖存時鐘線sbit S_CLKa=P24;/數(shù)據(jù)輸入時鐘線/*lcd部分*sbit WR_lcd = P25;/lcd寫允許管腳sbit RS_lcd = P26;/lcd寄存器選擇管腳sbit EN_lcd = P27;/lcd使能端void init_lcd(void);/lcd初始化函數(shù)void write_com(unsigned char);/lcd寫指令函數(shù)void write_data(unsigned char)

12、;/lcd寫數(shù)據(jù)函數(shù)void lcdshow(void);char ctable=record:;uchar counter = 0; /定時器步進uchar hour = 0,minute = 0,second ,m;uchar r_hour10,r_min10,r_sec10,record;/用于保存記錄值unsigned char r=0;/記錄按鍵次數(shù)uchar clearFlag;/標志是否已按下復(fù)位鍵uchar keyRC;/矩陣鍵盤按下的按鍵unsigned int i=0;uchar timer0h,timer0l,time;unsigned int tiptime =0;/提

13、示時間void init(void);void delay500(void);void delay1ms(unsigned int );void showtime(void);/數(shù)碼管顯示時間void sdata(void);/數(shù)據(jù)到寄存器void out(void);/數(shù)碼管輸出void bcon(void);/矩陣鍵盤/數(shù)碼管顯示表unsigned char code fseg=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char code segbit=0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0

14、x02,0x01;unsigned char disbuf8=0,0,0,0,0,0,0,0;void main(void)uchar j;delay1ms(2);/等待硬件完成啟動init();init_lcd();/初始化lcdwhile(1)showtime();if(tiptime = 10)/10s提示響鈴,綠燈亮D2led_green = 0;for(i=0;i20;i+)buzzer = buzzer;delay1ms(1);clearFlag = 1;/置響鈴標志 if(clearFlag =1) if(tiptime%13 = 0)/每20s后響鳴,黃燈閃爍D3for(i=0

15、;i20;i+)for(j=0;j50;j+)buzzer = buzzer;delay500();led_yellow =led_yellow;delay1ms(50);led_yellow = 0;else if(tiptime = 60)/60s后急促警鳴,紅燈閃爍D4tiptime+;/消去程序運行影響r_hourrecord = hour;r_minrecord = minute;r_secrecord = second;for(i=0;i300;i+)for(j=0;j20;j+)buzzer = buzzer;delay500();led_red = led_red;delay1

16、ms(50);led_red = 0;record +;if(record=10)record =0;led7 = led7;/程序運行指示燈D8void init(void)TMOD = 0x10;/定時器工作方式TH1 = 0xd8;TL1 = 0xf0;/初值10msET1 = 1;EA = 1;/系統(tǒng)中斷TR1 = 1;/啟動定時器/數(shù)碼管顯示時間void showtime() bcon(); sdata(); out();/* 函數(shù)功能:鍵盤控制*/void bcon(void)uchar row =0,column =0,temp,tempR,tempC =0;tempR = 0x

17、10;delay500();P3 = 0x0f;temp = P3;temp = temp & 0x0f;if(temp != 0x0f)/有按鍵按下delay500();/延時約1msP3 = 0x0f;temp = P3;temp = temp & 0x0f;tempR =temp;P3 = 0xf7;/第四行temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)/有按鍵按下delay1ms(1);P3 = 0xf7;temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)keyRC =temp | 0x07;else

18、P3 = 0xfb;/第三行temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)/有按鍵按下delay1ms(1);P3 = 0xfb;temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)keyRC =temp | 0x0b;else P3 = 0xfd;/第二行temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)/有按鍵按下delay1ms(1);P3 = 0xfd;temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)keyRC =temp

19、| 0x0d;elseP3 = 0xfe;/第一行temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)/有按鍵按下delay1ms(1);P3 = 0xfe;temp = P3;temp = temp & 0xf0;if(temp != 0xf0)keyRC =temp | 0x0e;/按下鍵后的操作if(keyRC = 0xed)/值班人按下復(fù)位鍵，鍵5keyRC =0;/按鍵清零tiptime = 0;/計時復(fù)位clearFlag = 0;/清楚響鈴標志led_green = 1; led_red = 1; led_yellow = 1;while(P

20、3 & 0xf0) != 0xf0);/按鍵按著不放else if(keyRC = 0xdd)/鍵6 keyRC =0;/按鍵清零 minute +;/分累加1if(minute=60)minute=0;while(P3 & 0xf0) != 0xf0);/按鍵按著不放 else if(keyRC = 0xbd)/鍵7 keyRC =0;/按鍵清零 hour +;/時累加1 if(hour = 24)hour=0;while(P3 & 0xf0) != 0xf0); else if(keyRC = 0x7d)/數(shù)碼管時鐘清零，鍵8 keyRC =0;/按鍵清零 second = 0;/清零mi

21、nute = 0;hour =0 ;while(P3 & 0xf0) != 0xf0);else if(keyRC = 0xeb)/鍵9,查看記錄keyRC =0;/按鍵清零lcdshow();while(P3 & 0xf0) != 0xf0);disbuf0=second%10;disbuf1=second/10;disbuf3=minute%10;disbuf4=minute/10;disbuf6=hour%10;disbuf7=hour/10;/* 函數(shù)名稱 ： sdata(void) 函數(shù)功能 ： 數(shù)據(jù)傳輸*/void sdata(void)unsigned char b,c,num; if(b=0) b+; num=segbitm;/位數(shù)碼管的選擇 for(c=0;c8;c+) S_CLKa=0; MOSIO=num&0x80; num=1; S_CLKa=1; if(b=1)