設計(論文)題目： 基於微控制器的家庭報時系統硬軟體設計
1、目的及意義
微控制器是為了實現控制功能而設計的一種微型計算機，它的應用首先是控制功能，即實現計算機控制。微控制器自20世紀70年代問世以來，以其極高的效能價格比，受到人們的重視和關注，應用很廣、發展很快。微控制器體積小、重量輕、抗干擾能力強、環境要求不高、價格低廉、可靠性高、靈活性好、開發較為容易。由於具有上述優點，在我國，微控制器已經滲透到我們生活的各個領域。微控制器控制技術主要研究如何控制計算機技術和自動控制理論應用於工業生產過程中。隨著科學技術的不斷髮展，微控制器報時控制技術的應用領域已經日益廣泛，如在冶金、化工、電力、自動化機床、工業機器人控制、柔性製造系統和計算機整合製造系統等工業測控方面，已經取得了令人矚目的研究與應用成果，並在國民經濟中發揮著越來越大的作用。
自從有了時間的概念，人們就開始研究如何計時。隨著時代的發展，尤其是近些年來科學技術的飛速發展，計時的方式有了很大的進步，現在，也可以說是前些年，計時系統並不單單具有計時的功能，大都帶有定時、自動報時的功能，並且，這種技術日趨完善，現在已被廣泛的應用在我們生活、生產的方方面面，大到大型的企業集團，小到一個學校的定時系統以及家用的具有智慧性的鬧鐘等。例如奧運會倒計時顯示屏、鐵路安全日顯示屏、生產線看板、體育比賽記時屏、大型室外高亮度時鐘等，這類產品覆蓋銀行、醫院、地鐵車站、體育運動、電視臺、監控系統、高大建築物等行業。而在這些時鐘裡，帶自動報時功能的時鐘以其特有的方式得到了更廣泛的研究。 報時系統最重要的一個特性就是體現出其控制時間的準確性、精確性。本設計任務正是以時間為控制物件，設計一個由微控制器控制的報時系統。我所設計的'基於微控制器的自動報時系統，它不僅能實現數位電子時鐘的各種功能，如具有較時、調時、定時、鬧鐘等功能，而且還能實現定點報時的功能。實現時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年的顯示。本設計具有簡單，實用性強，成本低，使用維護方便，軟體功能強，執行穩定可靠等優點。
2、研究(設計)的基本內容、目標、擬採用的技術方案及措施
研究(設計)的基本內容:
本設計是基於微控制器為控制核心，採用模組設計法完成多功能電子鐘的設計。本設計採用LED液晶顯示屏顯示時間，並在特定的定時時間到時，採用簡單的單片錄放音電路(ISD4004)準點報時，設計中還用到鍵盤輸入電路，可通過按鍵實現定時，調時等功能，最後在LED液晶顯示屏上顯示。當然，整個設計過程需要微控制器的程式設計來實現，然後通過模擬軟體對各個模組和主電路進行模擬，確保系統的完整執行。
研究的基本目標:
設計出自動報時系統各個模組的電路，實現模組與模組之間的連線，完成各個模組的C語言程式設計，最終通過protel模擬技術來實現軟體的程式設計和除錯，使得系統完美執行。
擬採用的技術方案及措施:
(1)硬體平臺設計：我所設計的是一個自動報時系統，自動報時系統用到的微控制器晶片是AT89C51晶片，除此之外還包括晶振電路和復位電路構成微控制器最小應用系統;還有獨立式按鍵電路;動態顯示電路;語言報時電路等等。系統電路設計框圖如下圖1所示。
(2)軟體平臺設計：自動報時系統用到了DS1302晶片，在此設計中用定時器來完成動態掃描顯示，要有主程式，本設計使用按鍵來對DS1302寫入時間校時，對時，設定時間的，所以要有DS1302的寫時鐘程式。語音報時系統中採用了ISD4004錄放音晶片，因此還需要完成報時系統的定點報時程式。
(3)模擬及除錯：系統除錯包括硬體除錯和軟體除錯，程式的除錯一個模組一個模組的進行，單獨除錯各功能子程式，通過PROTEL模擬軟體和KEIL軟體來驗證程式。
3、進度安排
3.2-3.7 查閱設計題目的相關資料
3.7-3.20 修改、完善開題報告，技術方案要詳細具體、明確無誤
3.21-3.28 學習51微控制器，C語言的相關知識
3.29-4.14 確定電子鐘的設計方案，完成最小系統的設計和寫出組合語言 的原始碼
4.15-4.22 搭建最小系統模組，進行除錯並且修改
4.23-4.30 撰寫畢業設計論文目錄，需要獲得指導老師認可
5.1-5.17 根據論文目錄撰寫正文，內容層次清楚，格式規範、完善論文
5.18-5.24 上傳論文
5.27-6.2 列印論文，準備答辯
4、參考文獻
[1]陳權昌, 李興富. 微控制器原理及應用. 華南理工大學出版社,2007.8 [2]唐勇. 基於微控制器的電子鐘的設計. 湖南工學院, 2007
[3]譚浩強.C程式設計(第三版).北京.清華大學出版社，2007
[4]朱善軍等.微控制器介面技術與應用.北京.清華大學出版社,2005
[5]劉寧. 微控制器多功能時鐘的設計. 浙江海洋學院, 2009
[6]黃智偉.全國大學生電子設計競賽系統設計[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，2006
[7]陳海宴.51微控制器原理及應用[M].北京航空航天大學出版社，2010.
[8]何巨集主.微控制器原理與介面技術. 北京：國防工業出版社. 2006.07 [9]李及，趙利民-51系列微控制器原理與應用.長春:吉林科學技術社，1995.
[10]李陪金.C語言程式設計案例教程.西安：西安電子科技大學出版社，2008.1
[11]朱清慧等eus教程.北京.清華大學出版社,2008.
[12]李勳.微控制器實用教程[M].北京：航空航天大學出版社,2000.6.
[13]Xiu-rui Song,Zhi-guo Liu ,Zhi-yong Wu,An-fu Yu. The system of 24-channel digital potentiometers based on single-chip nced Computer Theory and Engineering (ICACTE), 2010 3rd International Conference on .2010 .
[14]Leung Kin Chiu ,Kavanagh, gning a clock cleaner with an on-demand digital sigma-delta modulator al Conference on Signal and Information Processing (GlobalSIP), 2013 IEEE .2013 , Page(s): 671 – 674.
[15]Wang Hui-feng,Liu gn of liquid crystal digital voltmeter based on single chip umer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2013 3rd International Conference on. 2013 , Page(s): 270 – 273.