各式各样产品技术上一旦采用单片机,就能让产品起到升级换代的效果,以至于常将智能型三字冠在产品前面。可以说,20世纪跨越了3个“电”时代,即电气时代,电子时代,电脑时代。
1.2 设计目标
课题名称叫做基于单片机的辅助学习机设计,所以该学习机的设计应该在单片机控制的基础上,本设计的主要目标就是让设计者合理运用单片机的控制作用,结合其他模块进行学习机设计,该设计中用到STC89C52单片机,DS1302时钟芯片,12864液晶显示器,还有电磁继电器一系列硬件模块,其中单片机是核心控制模块,时钟芯片提供时钟信号,显示器显示时间参数和任务内容,电磁继电器用于控制电源的开断。学习机在待机状态下,显示器显示正常的时间,比如说北京时间,年月日,当到达学生设置学习任务的时间时,装载在学习机上的蜂鸣器开始鸣响,提醒学生开始完成学习任务,同时显示屏上显示任务列表,学生按照提示完成任务,在学生完成任务阶段,继电器控制家电电源关断。时间参数的设置可以用键盘操作,方便简单。
一个完整的系统必须有硬件和软件两部分,上述粗略的讲解了硬件控制模块,还有软件编程模块同样重要,本设计的软件编程是采用的C51语言,该语言是C语言的延伸,具有良好的兼容性和可移植性,简单易懂,容易上手,但是如果想有所研究还是要花时间专研的,C51语言还具有良好的结构化,可以在附录B中发现该语言程序结构清晰简单。比之C语言,C51更容易被理解,所以在程序文护和修改方面更加方便。
1.3 可实现的功能
• 基础功能
可以相等于一部闹钟和秒表,如果设置为北京时间,在学习机待机状态的时候显示屏上显示北京时间以及年月日,时间参数的设定由键盘来完成操作,方便简单。
• 核心功能
每个时段学习机会提醒学生可以做具体的哪些事情了,并且当时间已经是在下个目标时段的初始状态时,学习机会跳转显现当前时段可以完成的任务,同一时间蜂鸣器开始工作、控制电器电源开关的继电器进行相应的操作,在设置的具体时间后显示屏跳转到主界面继续显现时间和任务信息。
2 系统总体设计
2.1 设计基本原理
本设计由单片机,时钟芯片以及液晶显示屏等硬件模块组成,其中单片机采用STC89C52,时钟芯片用DS1302,液晶屏用LCD12864,而软件部分,由编程来控制时间提醒任务,显示屏可以显示具体的时间参数以及学生需要完成的学习任务,液晶显示屏上到设定的某一时间段时,屏幕会由时间参数界面跳转到任务页面,在同一时间蜂鸣器开始工作提示使用者开始完成索要完成的任务,蜂鸣器工作一定时间后显示屏变到显示时间参数,此时学习机等同于一部电子时钟。该系统除了以上的核心功能外,还有另外一个重要且比较有趣的功能,可以遥控家用电器(如电视机和电脑),只有在学习机上按照自己设置的时间来控制电器电源的开关,其目的是为了让学生在学习的时候不做与学习无关的事,这样也是另一方面节约了学习时间,做到不影响学习。该功能是运用了继电器模块来控制完成的。
学习机的编程软件是用单片机C51来运行的。C语言是大部分编程语言的基础,而单片机C51也是的,利用其优秀的控制结构来构思出结构化的设计程序想法,这样可以使编程时简单明了,便于文护和调试。C51语言的学习离不开多看,多做,越是基础的东西花的时间越多,这里所谓的简单易懂是相对于其他语言的,并不代表学C51不要花太多的功夫。有的时候遇到比较长的程序的时候,我们写起来会非常吃力,但其实C51语言中可以把长程序中多个功能对应的各个程序进行分解,不同功能对应一段程序,这样写起来还写,看起来也是清晰明了。 AT89C51单片机的辅助学习机设计+电路图+程序(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_36790.html