基于AT89S52單片機的自動音樂響鈴系統

李彩龍　宋海東　劉金鑫　李明哲　劉鵬

摘要：本設計主要是針對適用于校園打鈴系統要求的，其介紹了一種基于單片機的自動打鈴系統的設計方法，系統以AT89S52單片機為控制器，以DS1302時鐘芯片為系統提供時間，并在液晶顯示器上顯示，通過按鍵可以設定定時打鈴時間和打鈴的時間間隔。系統軟件設計采用C語言來完成，C語言語法簡潔，使用方便，用于完成軟件設計非常方便。通過實驗驗證，該音樂響鈴系統具有實用性強，實用性強、運行穩定、靈敏度高等特點。具有良好的應用價值和發展前景。

關鍵詞：打鈴器 AT89S52單片機 DS1302 液晶顯示器

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0013-01

1 引言

本項目設計了一個自動音樂響鈴系統來實現基本計時和音樂響鈴功能，并且能在遇到停電等突發狀況時，還能通過啟動備用電源模塊，來保證系統的正常運轉。項目自動打鈴系統的實現，分幾個功能模塊，最后把各個模塊整合到一塊，來實現整體項目的完成。

2 系統總體功能

通過該項目使得音樂鈴聲系統取代傳統機械鈴聲，將單一的鈴聲音樂化、符號化，上、下課時間選用不同的音樂曲目。通過柔和、人文、愉悅的音樂鈴聲，營造更好的學習氛圍與校園文化。

3 硬件結構設計框架

設計中的硬件電路包括：單片機控制系統、時鐘電路、電源電路、顯示電路、鍵盤電路、響鈴電路。本系統的結構框圖如下圖1-1所示。

4 硬件部分

4.1 時鐘電路

時鐘電路采用由DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片DS1302，內含有一個實時時鐘/日歷和31字節靜態RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、周、月、年的信息，每月的天數和閏年的天數可自動調整。時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式。工作電壓為2.5V～5.5V。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線：（1）RES復位；（2）I/O數據線；（3）SCLK串行時鐘。時鐘/RAM的讀/寫數據以一個字節或多達31個字節的字符組方式通信。DS1302是由DS1202改進而來，其雙電源管腳用于主電源和備份電源供應，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個字節存儲器。該項目中正是采用這樣一塊芯片來準確的為單片機提供時間參數。

4.2 鍵盤電路

鍵盤電路用于設定定時時間、打鈴時間間隔，采用獨立式按鍵。由于按鍵是機械式觸點，所以在斷開或閉合時，一般都有抖動產生，雖然這個抖動時間在我們看來非常短，但是單片機執行指令的速度為微秒級別，很容易會讀取這個時間而將其判斷為真正的工作狀態，從而引起誤判。因此，在設計中必須考慮到按鍵抖動的影響。這里采用軟件消抖方法（單片機在檢測引腳所連接的按鍵的工作狀態時加一個延時程序再次確認，通過2次的確認就可以確保按鍵的工作狀態不受機械抖動的影響了）。

4.3 顯示電路

顯示電路采用市面上常見的1602液晶屏為主要部件，LCD1602為字符型液晶顯示器，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術參數：

顯示容量，16×2個字符；

芯片工作電壓，4.5V-5.5V；

工作電流，2.0mA；模塊最佳工作電壓，5V；

字符尺寸，2.95×4.35mm。該項目采用這種液晶屏配合單片機進行時間的顯示。

4.4 響鈴電路

響鈴電路用于發出聲音或音樂作為提醒，本設計選用蜂鳴器進行打鈴功能，效果明顯，設計簡單，性價比較高。

5 結語

本文以AT89S52單片機為核心設計一臺自動打鈴系統，能實現對時間顯示及定時打鈴功能，達到單片機應用中的數據轉換顯示，數碼管顯示，動態掃描顯示及單片機相關指令在各方面的應用，由 LED數碼管、按鍵、二極管等部分構成，進行時、分、秒的顯示。通過本項目的研究，使我對專業知識有一個系統的學習，提高了綜合運用知識的能力，加強了獨立分析和解決實際問題的能力。

參考文獻

[1]馬淑華.單片機原理與接口技術.北京：北京郵電大學出版社，2005.

[2]顧曙敏.單片機與串行時鐘DS1307的接口設計.現代電子技術，2003，26（14）：85-87.

[3]王書杰，陳震.基于校園網絡的自動打鈴系統設計.科學技術與工程，2011，11（31）：7804-7807.

[4]王娟，魏雄.基于單片機的多功能定時打鈴鐘設計.湖南農機，學術版，2011，（5）：85-86.

[5]于永，戴佳，常江.51單片機C語言常用模塊與綜合系統設計實例精講.北京：電子工業出版社，2007.