黄艳梅

(西华师范大学电子信息工程学院，四川南充637002)

在学校中，为了维持良好的上下课秩序和规范学生的日常作息时间，经常需要使用打铃系统。打铃系统不仅可以为上下课的老师和学生们提供时间提醒，也有利于师生对上课和学习时间的合理安排。本系统不仅能实现基本的校园打铃功能，还能实现掉电后数据不丢失，保证了停电事故发生后，校园打铃系统仍能正常工作，并且使用起来也非常方便。

1　硬件设计

1.1单片机最小系统的构成。本系统采用STC89C52RC单片机芯片作为硬件核心。STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，内部具有8KB ROM存储空间，512字节数据存储空间，带有4K字节的EEPROM存储空间。

时钟电路:本系统采用内部时钟电路，即在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件 (由石英晶体和电容组成的并联谐振回路)，这样就构成一个稳定的自激振荡器。晶振的频率采用12MHz，电容为20pF。

复位电路:当程序跑飞或死机时，就需要进行复位。时钟电路工作后，在RST端持续给出2个机器周期的高电平就能完成复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位方式有上电复位和开关复位。本系统采用图1所示的复位电路。

图一

1.2独立按键模块。由于本系统需要的按键数量不多，所以不需要使用矩阵键盘，因此选择独立按键就非常适合。模式按键，调节按键，存入按键，清空按键，这4个按键接到STC89C52RC单片机IO口上，设置为低电平有效，通过调节它们，就可以对系统当前时间以及打铃时间进行调节，存储，清空，使用起来非常方便快捷。

1.3打铃模块。系统通过蜂鸣器发出打铃声音，单片机的某一引脚用来控制蜂鸣器的工作状态，当该引脚输出高电平时，三极管截止，蜂鸣器不发声;当该引脚输出低电平时，三极管导通，蜂鸣器发出打铃声音。

1.4实时时钟模块。本系统使用了DS1302时钟芯片，它可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度非常高，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA，具有主电源/后备电源双电源引脚，可以对后备电源进行涓细电流充电。DS1302芯片中的32768HZ晶振的精度小于0.01%，所以整个系统的精确度非常高。而且DS1302芯片采用3V的电池作为后备电源，使DS1302内部的时钟不会因为系统掉电而停止。

1.5液晶显示模块。LED数码管显示数字比较合适，不适用显示字母，符号，而且功耗大。而在日常生活中，我们经常可以看见液晶显示屏的身影，例如:计算器，电子手表，万用表。根据以上所述，本系统使用LCD1602液晶，它非常适合显示字母、数字、符号，能够同时显示两行，每行16个字符，并且微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，价格适中。

1.6存储模块。要保证设置的打铃时间数据在掉电时也不会丢失，同时实现在系统运行时能够修改打铃时间，就要用到AT24C02芯片。AT24C02芯片是一种电可擦除存储器，内部含有256个8位字节，与易失性存储器相比，断电后它的数据不会出现丢失，因此可以用它设置多个打铃时间点。

2　软件设计

本系统采用C语言编程，C语言语法简洁，使用方便，可读性强，方便移植，用于完成软件设计非常方便，并且使用了keil4软件。程序思路为:先初始化LCD1602，DS1302，通过键盘设置打铃时间，AT24C02存储数据，最后蜂鸣器发出打铃声音。程序主要由主程序、独立按键识别程序、定时器中断子程序，DS1302时钟程序，LCD1602液晶显示子程序，AT24C02数据存储子程序组成。程序里也加入了独立按键防抖程序，避免因按键自身抖动，影响整个系统的准确度。本系统可以设置多个打铃时间点，实时显示当前时间，并且具有掉电保护功能，保证了设置的打铃时间不会因系统掉电而需要重新设置。

3　总结

本文设计了一种模拟校园打铃系统，以STC89C52RC单片机为核心，通过独立按键模块，DS1302时钟芯片，LCD1602液晶，AT24C02存储芯片，实时显示了当前时间，对打铃时间进行修改，存储，具有掉电保护功能，完整的实现了校园打铃功能。由于本次设计采用的模块化编程，所以当出现问题时，也便于找出错误原因。总的来说，本次的设计在基本打铃功能的基础上，增加了实时显示，掉电保护，具有一定的实用性。

参考文献:

［1］杨帆.一种基于单片机的校园打铃系统的实现.［J］.电脑知识与技术，2013，(32).

［2］李丽荣.51单片机应用设计［M］.北京:北京理工大学出版社，2012.

［3］邓楠川，胡湘娟，阳泳.基于单片机的校园智能打铃系统的设计与制作.［J］.电子世界，2015，(19).