基于单片机的事务管理系统设计和实现计算机专业.doc

基于单片机的事务管理系统 摘 要 所谓事务管理系统就是主要用来做提醒，辅助以计时、秒表等的一个小系统。利用MCS51单片机即可完成系统硬件需要，成本低廉，程序简单，功能丰富实用，使用率广。根据题目的设计要求，该系统要实现的功能主要有：事务提醒、定时、秒表、扬声器、小灯闪烁、键盘、液晶屏。其中事务提醒功能可重复可循环，用键盘进行输入，扬声器和小灯作为提醒作用，液晶屏输出显示。在了解了题目要求后，首先进行框图确定并且确定各模块的硬件需要以及各种元器件的需要，之后进行硬件电路的设计，同时，对软件部分的流程进行了演草和模拟，并确定参数。在此设计的最后环节，就是对所有模块的资源整合，扩展功能的实现和编程，最终得到完整的程序。 关键词：单片机 事务提醒 编程 Transaction Management System Based on Single Chip Microcomputer Abstract So-called transaction management system is mainly used to do remind, aided by a small system such as timing, a stopwatch. By using MCS51 single chip microcomputer to complete the system hardware, low cost, simple program, feature-rich, practical, and wide usage. According to the requirements of the subject design, in order to realize the function of the system mainly include: transaction remind, timer, stopwatch, speakers, small lights flashing, keyboard, LCD screen. The transaction alerts can be repeated cycle, use keyboard, speakers and small lights as a reminder, LCD display output. After understanding the topic request, first to make sure to block diagram of each module and determine the hardware needs and the needs of the various components, followed by the design of the hardware circuit, at the same time, the software part of the process has carried on the grass and simulation, and parameters were determined. In the last link of the design, which is for all modules of resource integration, the realization of the function of extension and programming, finally get the complete program. Key words: single chip microcomputer affairs remind programming 目录 摘要 II Abstract III 目录 IV 1概述 2 1.1 事务管理系统的概述 2 1.2 研究课题的目的和意义 3 1.3 国内外研究现状 4 1.4 设计内容和要求 4 1.4.1 设计要求 5 1.4.2 设计内容 5 2系统方案分析与选择论证 5 2.1主控芯片方案比较 5 2.2 显示模块方案比较 5 2.3时钟模块方案比较 6 2.4系统最终方案确定 6 3 事务管理系统的硬件设计 7 3.1 基于单片机的事务管理系统的总原理图 8 3.2 原理图各模块的讲解 9 3.2.1单片机 9 3.2.2扩展的时钟芯片 11 3.2.3扩展的键盘模块 13 3.2.4扩展的液晶屏显示模块 14 3.2.5小灯闪烁模块 15 3.2.6蜂鸣器模块 16 4 事务管理系统的软件设计分析 17 4.1 时钟模块软件分析 17 4.1.1时钟命令字 17 4.1.2 初始化步骤 17 4.1.3 注意事项 17 4.1.4 流程图 18 4.2 秒表功能的实现。 19 4.2.1 秒表计时原理 19 4.2.2 秒表启停 21 4.3 键盘模块 22 4.4 定时器模块 23 4.5 功能分页 23 5总结与展望 25 5.1 总结 25 5.2 展望 26 致谢 27 参考文献 28 28 1概述 1.1 事务管理系统的概述 什么是事务管理系统？对于事物管理的定义就是指对我接下来一段时间即将发生的事件（包括会议，上课，活动等）的时间管理，并进行提醒。那么作为系统，该具有的功能则更为全面。不仅仅要提醒我的事务，还要能够提醒多个事件，并且做到当一个事件完成后，删除该事件，防止事件重复。 （1） 可以选择该事件是否循环，例如每天晚上都要去跑步，这是一个可循环事件，当今晚事件完成后，自动设定为第二天重复。 （2） 所设定的事件时间到了，蜂鸣器“滴”声报警，并且伴有小灯闪烁。按任意键取消警报，并反馈系统，该事件得到通知，事件完成，删除事件。 （3） 现阶段事件完成后，应该调取下一项预设事件。 对于该事务管理系统，有如下要求： （1） 事件提醒个数不可以超过5个。因为设定事件名称以及设定时间需要占据数据存储空间，淡出依靠片内128BRAM的数据存储器，不可能设定更多事件数量。 （2） 该系统可编辑的事件名称符号数不超过8个（一个汉字表示两个字符），一方面为了节省数据存储空间，另一方面是为了更高速的处理速度。 （3） 事件设定好后，到点报警提醒。考虑到若无人在周边的情况。在该事件所设定的事件一分钟内，若无任意键按下，那么系统将该事件在三分钟后做第二次报警提醒，以此类推，直到在报警时间内，有按键按下，表示正在处理，该事件完成。 （4） 设定的键盘可以完成事件编辑，包括修改名称（中英文即可），设定时间、修改时间等；可以进行定时或者秒表的启停；可以进行手动蜂鸣器报警以及小灯闪烁的控制 对于该事务管理系统的硬件要求： （1） 具有能够从年份精确到秒的日历时钟芯片，即有很高的时间精确度。 （2） 具有能够显示时间参数的LCD液晶显示屏。 （3） 有按键，能够实现事件的编辑以及时间的设定，按任意键可以相应系统反应。 （4） 设定的时间到，报警，通过蜂鸣器来达到目的，另设置小灯（即LED灯）。 （5） 各个元器件参数要选择合适的，这就要求要提前规划并确定。 总结来说，该系统的核心部分就是对于事件提醒的软件分析。我分为6个部分：时间值的比较、到点报警、判断是否处理、识别按键、未处理作延时处理、处理作删除或循环处理。对于整个系统来说，设计了功能分页的显示，就是指，识别一个按键是否按下，进入不同的功能页面，这也是液晶屏显示的一种优势所在，容易汇编和设计。三大功能页：事务提醒、定时、秒表。 接下来，我们做详细的硬件分析以及各模块软件分析。设计思路是，在详细了解了该系统的功能要求后，大致划分了单片机系统模块、时钟模块、蜂鸣器模块、小灯闪烁模块、键盘模块、显示器模块这六大部分。先进行整体框架的建造，然后各个模块单独突破，以点破面。在每一个模块分析中，先进行软件流程分析估算，然后确定元器件，并绘制原理图。之后进行各模块的调试，最终，根据各模块间的交集进行组合。这里有几个难点： （1） 键盘的选择要满足事件的编辑（名称，时间，可删除，可更改），满足定时的设定，满足秒表的启停、清零，还要能够响应蜂鸣器。也就是说，键盘这一模块与其他五个模块都有交集和涉及。 （2） 事件提醒的流程，这是系统的关键也是难点。从用户的角度考虑，能够设定的事件名称是限制的，按键不能过多，秒表计时到60就会清零。这些是我设计中的一些缺点，也是会给用户使用带来不便的几点。不过，该系统便携性强，稳定性高，消耗比较低。 （3） 没有添加变压块，也就是说，直接使用电池供电。 接下来是具体设计。 1.2 研究课题的目的和意义 该课题所要求的事务管理系统功能较为简单，但是带来的作用确是很实惠的。事务管理系统在各个行业应用广泛，小到个人使用，大到企业单位使用。举例来说，高校使用的教务管理，实质上就是一种事务管理，可以进行成绩的录入和查询以及考级的报名；各企业使用的会议时间安排以及任务安排书，本质就是事务管理，只不过把功能进行了小修改。这两个例子中提到的事务管理，共同点就是：可编辑、可查询、可提醒。总之，事务管理系统的研究具有很大的使用价值。 而单片机作为最典型的嵌入式系统，在各大高校相关专业都开设有独立课程；而且在各种课程设计、毕业设计论文的课题中，都应用广泛[1]。各大高校推行的各种电子类设计大赛也都用到了单片机，由此可见，单片机技术对我们的生活有巨大影响。 那么此课题的研究目的就是为了使学生灵活应用单片机技术，换一种说法，使得学生的单片机技术入门，为以后学习各种高阶技术应用打基础，也为后续学习掌握高端嵌入系统奠定基础。同时，对于个人的学术素质提高有重要意义。也为推广单片机技术，目前单片机应用领域较广，例如在智能仪器中的应用、机电一体化产品中的应用、计算机网络通信中的应用。相信掌握单片机技术对于社会发展具有重要意义。 1.3 国内外研究现状 事务管理系统的应用很广泛，在如今互联网时代，公司企业，事业单位，各大高校等，都将事务管理系统当作是事务处理的高效率工具，当然，和本课题中涉及的系统是有很大区别的，本课题所研究的是基于单片机进行设计的，而且较为基础，功能较为单一。而各个单位所使用的则更为高级，甚至说智能化。比如说，各大高校所使用的教务系统，这其实就是一个事务管理系统，但其更侧重的方面是学生的成绩录入，成绩查询，等级报名等，也就是信息的录入、显示和查询。还有各大企业用事务管理系统作会议提醒，更高级的系统则会用作任务安排并逐级下达给各部门。也就是说，事务管理系统已应用到很多工作中，作为一个效率工具。国外对于事务管理系统的应用与国内的情况类似。 看过一本书叫做《事务处理概念与技术》。这本书里介绍的是事务管理最应重视的核心：管理。然后才是怎么样去规划事件和规划时间。书中的内容比较复杂深奥，但给了我很大的启发和灵感。要注重用户的使用是否方便，还要照顾设计者的是否可靠。 在计算机技术的发展过程中，单片机技术是一个里程碑式的高潮。发展过程大概分为五个阶段： （1） 第一阶段（1974-1976），初级阶段，制造工艺十分落后，集成度较低。 （2） 第二阶段（1977-1978），低性能单片机阶段，以MCS-48为代表，ROM很小，运算速度低，中断系统也较为简单，可基本满足一些工业需要。 （3） 第三阶段（1979-1982），高性能单片机阶段，多级中断处理。典型代表就是本课题设计中所使用的MCS-51单片机，也是目前国内外产品的