单片机电铃系统设计浅析

摘要：随着社会科学技术的发展，自动控制已经成为了我们生后中的一部分，单片机的产生大大降低了自动控制的生产成本，同时也方便了消费者，单片机具有操作简便、安全等特点，同时由于单片机强大的功能使得很难把非常复杂的设计变得简单化，而且易实现，其中基于单片机原理设计的电铃系统就充分的说明了这一点，充分的体现了单片机体积小、价格便宜、功耗低、可靠性好等特点，同时，制作出来的电铃也大大的方便了消费者的使用。

关键词：单片机；电铃系统；设计；浅析

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 10-0000-01

MCU Bell System Design Analysis

Yang Guoyong

(Guizhou Electronic Industrial School,Guiyang550025,China)

Abstract:Along with the social development of science and technology,automatic control has become a part of our after birth,SCM produce greatly reduces the automatic control of production cost,at the same time also facilitate the consumers,SCM has features such as simple and safe operation,at the same time because of powerful functions makes it hard to SCM design of hiding very complicated,and easy to realize easier.Based on single chip design principles of the bell-button system was fully illustrates this point,fully embodies the microcontroller small volume,price cheap,low power consumption,good reliability,etc.At the same time,made bell-button is greatly convenient consumer use.

Keywords:MCU;Bell system;Design;Analysis

一、单片机简介

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

二、设计原理

由单片机作为主控器件，七段数码管作为显示电路，七个按键组成按键操作电路，六个发光二极管组成状态指示电路，三极管及蜂鸣器组成的报警提示电路，继电器组成的打铃信号输出电路共同构成了自动控制电铃系统。自动控制打铃系统出了作为基础的硬件条件，还需要实现硬件工作的软件环境，硬件与软件的合理结合，充分发挥单片机设计的优势，是设计更加的实用。通常基于单片机的自动控制电铃系统由三部分组成，时钟电路、时间显示电路、控制电路，由单片机及其定时器组成的时钟电路在整个设计中起到控制主导作用，时间显示电路由单片机输出串口，送到外部集成芯片，最后由七段数码显示出来。控制电路主要控制着复位电路、校时以及设置打铃点等操作，并配以状态指示电路辅助操作。

三、工作原理

普遍的基于单片机的电铃系统由六个按键完成所有操作，他们分别是复位键、设置键、存储键、加一键、减一键和确认件，通过软件设计实现菜单式操作，是所有的操作更加的简介和方便，闹铃时间的设定由状态指示电路（六个发光二极管）结合程序设计软件环境共同完成，通常情况下，第一个二极管发亮时，表明当前状态为时间显示；第二个发光二极管亮时候，表明此状态为时间调整状态；第三个发光二极管亮时候，表明此状态为时间加一状态；第四个发光二极管亮时候，表明此状态为时间减一状态；第五个发光二极管亮时候，表明此状态为定时时间设定存储状态。此时电铃调试及定时已经完成，比较所设定的定时时间，到时见自动打铃。

四、应用范围

基于单片机的自动控制电铃应用范围非常的广，我们日常生活中的时钟、全自动洗衣机、电子手表、校铃、工程电铃等等，不但在我们日上生活中被广泛使用，随着其技术的发展其应用领域也随之扩大，以此系统为基础，进一步开发的延伸产品更是数不胜数，在我们日常生产生活中起到了很大的作用。

五、功能及特点

我们以常见的校铃为例，对基于单片机研发的自动控制电铃系统的功能及特点简要分析。

1.本可在每天二十四小时中的任意时、分自动开关用电设备或控制响铃。

2.可根据具体的作息时间对其进行洗、编、检查、修改程序。

3.编定时间程序后，电脑无需电池可保证停电十年记忆不乱。

4.可充电电池实现了长时间停电的情况下，系统仍然继续工作，但不显示时间。

5.调时方便、灵活。

6.电铃铃声种类很多，可根据个人具体的喜好进行设置，同时设置方便。

六、总结

随着社会的发展，人们的生活水平发生了翻天覆地的变化，对于“绿色环保”生活的追求也是越来越强烈，传统的电铃系统太过嘈杂，同时由于系统的老化常常出现时间偏差，给我们的生产及生活带来了很大的不便，为了满足人们日益变化的生活需求，以现代科学技术为基础，研发适合人们生活的自动控制电铃系统，在满足人们日常生活需要的同时，尽量满足现代人们生活高质量的要求，本文对基于单片机技术开发的自动控制电铃系统，通过本文的研究，增进我们对其设计原理及工作原理的了解，同时希望通过本文的研究对基于单片机技术的自动控制电铃系统的开发与应用提供科学依据。

参考文献：

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社,1996

[2]徐爱均.智能化仪表原理与设计[M].北京航空大学出版社,1996

[3]廖常初.现场总线概述[J].电工技术,1999,6

[4]李朝青.单片机原理及接口技术(第三版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005,10