畢業設計（論文）任務書
專業（班）： 02樓宇2 姓名： 羅豔華
課題名稱、主要內容和基本要求
課題名稱：四路多段定時開關
主要內容：
實現四路定時開關控制，能在24小時內任意時間通斷，每路24小時內最多可執行六次開與關，並可控制輸出功率，單路控制功率不小於800W，掉電後數據不丟失。
基本要求：
完成Protel電路設計、單片機硬件系統設計、單片機程序設計、
電路焊接與調試全過程。製作出實物並能演示執行。
課題名稱：四路多段定時開關
進度安排
周次 工作內容 執行情況
6、7 學習電子系統的設計過程，明確課題內容，整體構思，查閱資料
8 複習單片機及相關知識、PROTEL使用
9、10 設計、繪製電路、採購元器件、製版
11 硬件組裝
12、13 程序設計與調試
14、15 撰寫論文
摘要
單片計算機即單片微型計算機。（Single-Chip Microcomputer）,是集CPU，RAM，ROM，定時，計數和多種接接口於一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強，廣泛應用於智能產品和工業自動化上。而C語言已成爲當前舉世公認的高效簡潔又貼近硬件的編程語言之一。C語言現已成爲專業化的單片機上的實用進階語言。而且由於開發速度、軟件質量結構化、可維護性方面的原因，使C語言漸漸有取代彙編的趨勢。這次畢業設計透過對C語言對單片機進行編程的學習應用，從而達到學習、設計、開發軟、硬件的能力。
前言
本文透過用對一個能實現定時，時鐘，日曆顯示功能的時間系統的設計學習，文章主要介紹了時鐘芯片DS12C887。系統由AT89C52、七段LED數碼顯示器、按鍵、二極管、DS12C887、發光二極管等部份構成，能實現時鐘日曆的功能：能進行年、月、日、時、分、秒的顯示、實現四路開關定時輸出、時間的調整等功能。文章後附有硬件設備請單。由於本人水平水限，難免有疏落不足之處，敬請老師和同學能給與批評糾正。
目 錄
任務書 1
摘要 4
前言 4
第一章、硬件設計 7
1-1 硬件設計框圖 7
1-1-1鍵盤部分 7
1-1-2顯示及時鐘芯片部分 8
1-1-3繼電器輸出部分 9
1-2 系統硬件詳細設計圖 9
1-3 各芯片介紹 10
1-3-1 AT89C52單片機應用設計 10
1-2-2 DS12C887時鐘芯片 11
1-2-3 74C922N 17
1-2-4 SN74LS04N 18
1-2-5 ULN2003A 18
第二章、系統軟件設計 20
2-1 KEIL51軟件的應用 20
2-2 C語言編程單片機應用 21
2-3 程序 22
2-3-1 程序中地址分配 22
2-3-2 主程序 24
2-3-3 顯示程序 25
2-3-4 讀取鍵盤並換算成鍵值 26
2-3-5 外部中斷1 27
附 錄
結 論
參考文獻
第一章、硬件部分
1-1 硬件設計框圖
1-1-1鍵盤部分
圖注：鍵盤部分接線示意圖
如圖所示鍵盤與74C922芯片相連接，74C922爲一鍵盤編碼器，其中第一路（S2-S5）鍵盤與74C922中的X1相連接，第二路鍵盤（S6-S9）與74C922中的X2相連接，第三路鍵盤（S10-S13）與X3相連接，第四路鍵盤（S14-S17）與X4相連接。而74C922中的Y1則與（S2、S6、S10、S14）相連接，Y2與（S3、S7、S11、S15）相連接，Y3與（S4、S8、S12、S16）相連接，Y4與（S5、S9、S13、S17）相連接。鍵盤產生的中斷與單片機中的P3.3腳相接，作爲中斷1（INT1）。
電路板中共用到十七個鍵盤，其中有十個爲數字鍵，和六個功能鍵，左下角中的S1則是起到個復位作用。
1-1-2顯示及時鐘芯片部分
圖注：數碼顯示及DS12C887部分接線圖
這部分的主要功能就是透過單片機讀取時鐘芯片中的時間，再給七段數碼顯示器顯示出來。
首先講一下時鐘芯片與89C51的接線，單片機89C52中P3.6（WR）腳與DS12C887時鐘芯片的15腳WR相接，單片機對時鐘芯片進行寫入數據，89C52的P3.7腳（RD）與DS12C887的17腳RD相接，單片機讀取時鐘芯片，DS12C887的AD0～AD7分別爲89C52的P1.0～P1.7腳相連。DS12C887的IRQ腳時鐘更新中斷腳與P3.2相接，做爲中斷0（INT0）；DS12887的第14腳（AS）與89C52的30腳（ALE/PROG）相連，DS12887的24、18腳接VCC正電源，1、12並上13腳接地。89C52的20腳接地。
接着就是七段數碼顯示器的接線了，顯示器的a、b、c、d、e、f分別接89C52的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6相接，顯示器的第3、8腳接SN7404N（反相器）再分別與P1.0、P1.1、P1.2、P1.3相接，第二個顯示器中的dp位接SN7404（反相器）後再與DS12887的SQW位相接，SQW位輸出2HZ的頻率使DP點亮。
1-1-3繼電器輸出部分
圖注：繼電器輸出部分接線圖
89C52中P3.0與ULN2003A的INT1端子接，輸出OUT1接繼電器K4相接。由此對應P3.1接INT2，輸出OUT2接K3，P3.2接INT3，輸出K2，P3.3接INT3，輸出OUT3接K1，再如圖P2.7接INT7，輸出OUT7與蜂鳴器相接。在製作電路板的過程中忘掉一個上拉電阻，位置是P2.7與正電源相接。
1-2 系統硬件詳細設計圖
實際焊接出的板子跟設計中的有些不一樣，最不一樣的還是鍵盤的排列，原來設計是4X4矩陣形排列，由於焊接的種種原因，於是改成了兩行八縱的排法，板子是透過我們利用Protel軟件進行電路的設計，並不斷的去了解硬件的功能及諮詢老師，確定基本可能完全操作後，再進行焊接。
注：焊接部份爲自己焊做，但PBC板是拿出去外面製作。下圖爲實際硬件焊接圖：
1-3 各芯片介紹
在設計中用到了許多芯片有以前接觸過的也有聽都沒聽過的，系統由AT89C52、SN74LS04N反相器、鍵盤解碼器74C922芯片、ULN2003A芯片、七段LED數碼顯示器、按鍵、二極管、DS12C887及發光二極管等組成。在本文中主要介紹幾種芯片AT89C52、SN74LS04N、74C922及DS12C887和ULN2003A芯片。
1-3-1 AT89C52單片機應用設計
AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反覆擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件採用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，相容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可爲您提供許多較複雜系統控制應用場合。 AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反覆擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發成本。
主要功能特性：