基于单片机的作息时间控制钟的设计

严栋梁

(常州刘国钧高等职业技术学校，江苏 常州 213000)

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中作息时间控制钟就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的就是基于单片机控制的作息时间控制钟。该作息时间控制系统由硬件和软件两部分组成：硬件部分包括电源电路、控制系统以及显示电路，电源电路直接提供5V电压给控制系统，无须其他电源，控制系统选用两个发光二极管和单片机AT89s52作为上课打铃、下课打铃、广播的替代控制元件，显示电路采用6位共阴LED数码管作为显示器，整个硬件电路具有结构简单等优点。软件部分包括主程序，时分秒计时子程序，调节小时子程序，调节分钟子程序，控制子程序等。该作息时间控制钟对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，主要用于学校、工厂等场所。

1 系统设计方案

本文设计一台简单的控制时钟，能实现使用六位七段显示器来显示现在的时间；显示格式为“时分秒”；具有两个按键来作时间设置，可以设置现在的时间；一旦时间到则灯就亮，当到一定得时间灯就灭，广播和响铃分别用两个发光二极管来代替。

此电路采用软硬件相结合的方法以及外围元件组成。按照系统设计功能的要求，确定系统由4个模块组成：单片机、电源电路、显示电路、复位电路、晶振电路。总体设计框图如图1 所示。

图1 总体设计方框图

2 系统控制电路的硬件设计

系统采用单片机AT89S52作为主控制器，整体硬件电路包括复位电路、显示时钟电路、控制广播打铃电路、两个发光二极管分别代表广播和响铃，如图2 所示。本文重点介绍复位电路和显示时钟电路。

2.1 复位电路

如图3 为系统的复位电路设计，复位电路工作时，RST引脚出现两个机器周期以上的高电平时间将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平,设置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打开或关闭该功能。 DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。在复位电路中，通过开关S3可实现系统的人工复位，当按下S1时，在RST端会出现一段时间的高电平，使单片机复位。

图2 控制电路原理图

图3 复位电路和晶振电路

2.2 显示时钟电路

LED显示器是单片机应用系统中常用的廉价输出设备。它是由若干个发光二极管组成的，当发光二极管导通时，相应一个笔画划发光，控制某段发光二极管导通，就能显示出某个数码或字符。在此次设计当中，显示电路采用6位共阴LED数码管，四位共阳数码管采用74LS07寄存器驱动，数管显示采用的动态显示系统比较清晰。

3 系统的软件设计

系统程序包括主程序、时分秒计时子程序、调节小时子程序、调节分钟子程序、显示数据刷新子程序等。主程序的主要功能是时间的显示、控制两个发光二极管的亮灭，其程序流程如图4 所示。

图4 主程序流程图

3.1 时分秒计时子程序

时分秒计时程序的主要功能是24小时计数制，50毫秒经过20次为一秒，每60秒为1分，每60分为一小时。

3.2 调节时间子程序

调节小时子程序主要是按下调时按键使小时加1，当为24小时时为0。调节分钟子程序主要是按下调分按键使分钟加1，当为60分钟时进为0。

3.3 控制子程序

控制子程序用来判断定时时间是否到，如到时间，灯亮，时间同时清零，如不到，灯灭。

4 结论

该的作息时间控制钟采用了AT89S52的单片机芯片控制红绿两个发光二极管代表打铃和广播两种功能，便于设计的简单体现。显示电路有六位共阴LED数码管，进行时分秒的计时显示，相当于一个电子钟，由软件编程设计控制的时间，到时间则执行广播和打铃的功能。本系统设计完成了预定的功能，该作息时间控制钟能较好的实现设计要求和精度要求。

[1]陈小忠.单片机接口技术实用子程序[M].北京:人民邮电出版社，2005.

[2]朱善君.单片机接口技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2005.

[3]卜益民.模拟电子技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2005.