夜班防睡

合肥学院

计算机科学与技术系

微机原理与接口技术

课程设计

课程设计题目：夜班防睡控制/记录器 姓 名：周俊 学 号：0604031023 班 级：06网络工程<1>班 指 导 教 师：张向东

2009年2月

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1需求分析和解决问题的思路

1.1 需求分析

1.1.1 任务分析

1）每5分钟用一次较柔和的声音提醒值班者按复位键，之后计时重新开始。 2）若计时到6分钟时，还没人按复位键，则以较急促的声音报警，黄灯闪烁。 3）当到15分钟的时候红灯闪烁，并以持续尖锐的声音报警，以LED显示分和秒。

1.1.2 功能分析

本设计主要是为了解决值班人员在值夜班时容易睡觉的问题。设计中主要通过扬声器发生来防止值班人员睡觉，每隔5分钟用较柔和的声音提醒值班人员一次，值班人员按下复位键重新即时，说明值班人员并未睡着；如果及时到6分钟值班人员还没有按复位键，说明此时值班人员可能已经开始打盹，扬声器发出较急促的声音报警，并且黄灯闪烁，若此按下复位键，又重新计时；如果到了15分钟还没有人按复位键，那么此时值班人员可能已经完全睡着，扬声器发出尖锐的声音报警，红灯闪烁，并以LED记录睡着的时间。

1.1.3 需要解决的问题

需要发声提醒，发声提醒又分为3种（较柔和，较急促，尖锐的声音），通过键盘复位，要红，黄灯闪烁。还要将时间动态显示在LED显示器上，每秒刷新一次。而且分秒显示共需4位数字，所以要有4个LED数码管进行控制。秒控制的两位要在60秒后进位，分钟的两位加1，秒清零。扬声器可用专门的扬声器电路，也要用PC机的喇叭实现。

1.2 解决问题方法及思路

1.2.1 硬件部分

1) PC机一台，并行接口8255A一片，LED数码管4只，发光二极管2只(红、

黄各一只)，开关一个，扬声器一只。

2) 利用扬声器发声报警，节拍由延时程序决定. 3) 使不同颜色的发光二极管按一定规律发光。

4) 使实验箱上的8255A作为输出接口，驱动二极管发光。所用端口工作在方式0、输出即可。

5) 定义开关清零。

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6) PC7接开关，用作输入，控制复位。 7) 通过8255A来控制LED发光二极管的亮灭。 8) PC0接扬声器、PC1接红灯、PC2接黄灯。

9) 二极管闪烁：开|关 输出为0则亮，输出为1则灭。

1.2.2 软件部分

程序部分首先进行初始8255,然后进行时间显示,初值显示00分00秒,四

个显示器每个显示10ms,接着秒个位加1,进行下一次显示,当秒个位为10时,秒十位加1,同时秒个位清零.当秒十位为6时,分个位加1,秒位清零,依次显示。当显示为5分00秒时,发出控制信号使扬声器发出柔和的声音,此时,若有人拨动开关,则四个显示器全清零,又从00分00秒开始显示。当显示5分00秒时,发出轻微的柔和的报警声, 当显示6分00秒时，发出急促的报警声，发出控制信号使黄灯闪烁。当显示为15分00秒时,扬声器持续发出尖锐的报警声，发出控制信号使红灯闪烁。

2 硬件设计

2.1 芯片8255-A

2.1.1 8255A在本设计中的作用

8255A作为输出接口，驱动二极管发光。所用端口工作在方式0。控制发光二极管的亮灭。A口,B口控制LED数码显示管，C口低四位分别接扬声器，红灯，黄灯。高四位中的Pc4接开关，用于输入信号，使系统复位。

2.1.2 8255A的功能分析

8255方式0是基本输入/输出方式，A、B、C三个口中任何一个口都可提供简单的输入和输出操作，不需要应答联络信号，即可用于无条件传送的场合，也可以用作查询方式传送。当采用查询方式传送时，原则上可用A、B和C三个口的任一位充当查询信号，但通常都是选用C口充当查询信号，这和C口的编程有关。通常把C口的4位(高4位或低4位)规定为输出口，用以输出一些控制信号，把C口的另4位规定为输人口，用以输入外设的状态。

2.1.3 8255A原理图及功能表

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图 2-1 8255A原理图 表 2-1 8255A的操作功能表

CS RD WR A1

操 作 数 据 传 送 方 式

A0

0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

读 A 口 读 B 口 读 C 口 写 A 口 写 B 口 写 C 口 写控制口

A口数据 → 数据总线 B口数据 → 数据总线 C口数据 → 数据总线 数据总线数据 → A口 数据总线数据 → B口 数据总线数据 → C口 数据总线数据 → 控制口

8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。 2.1.4 8255A的方式控制字

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