【分享】2026智能工程学院马士鲁&孙明坤课堂智能倒计时系统

mama123

一、作品简介
课堂智能倒计时是一套基于迪文 T5L 双核 ASIC 平台设计的嵌入式智能计时装置，主要面向课堂教学、考试计时、实验限时等应用场景。系统以 800×480 分辨率的 DGUS 电容触摸屏作为人机交互界面，结合 T5L 芯片内置的 8051 处理器核、DS1302 实时时钟芯片、NOR Flash 存储器以及外接 LED 报警指示灯，构成一套完整的软硬件协同系统。
作品主要具备三方面功能：一是实时时钟功能，可显示年、月、日、星期、时、分、秒，并支持通过触摸屏进行设置；二是倒计时功能，用户可分别设置时、分、秒，通过开始、暂停、复位按键灵活控制，屏幕实时显示剩余时间；三是时间到报警功能，倒计时归零后屏幕提示“CD: TIME UP!”，同时外接 LED 点亮，给出醒目的视觉提示。
作品具有触控操作直观、时间数据掉电保持、上电自动自检、界面个性化定制、程序结构模块化等特点，兼具实用性与良好的可扩展性。
二、工作原理
系统总体架构如图 1 所示，以 T5L 主控芯片为核心，内部包含 T5L 主核与 8051 核两个处理器。T5L 主核负责 DGUS 图形界面的显示与触控处理，8051 核运行 C51 程序，负责计时逻辑、按键响应和外设控制。外围模块包括经 FPC 连接的 DGUS 触摸屏、通过 SPI 三线连接的 DS1302 实时时钟、用于存储参数的 NOR Flash，以及由 GPIO 驱动的 LED 指示灯；电源管理模块将 5V 输入经 LDO 稳压为 3.3V 为系统供电。

在硬件工作原理上，DS1302 是一款高性能、低功耗的实时时钟芯片，通过串行接口与主控通信，并内置后备电池，主电源断电后仍可持续计时，保证时间数据不丢失。LED 报警灯由 8051 核的 P0.5 引脚（网络标号 RX2，FPC 第 33 脚）驱动，程序将该引脚配置为推挽输出，并串联 330Ω 限流电阻；引脚输出高电平时形成电流回路点亮 LED，输出低电平时灯熄灭。

软件工作流程如图 2 所示。系统上电后首先执行初始化，完成时钟、中断和 GPIO 配置，并让 LED 闪烁 3 次进行上电自检，随后进入主循环。主循环中，处理器周期性读取 DS1302 的当前时间并刷新显示，通过比较相邻两次读取的秒值产生“秒节拍”；当倒计时处于运行状态时，每来一个秒节拍将剩余秒数减 1，一旦减至零便将状态置为结束、显示提示信息并点亮 LED。程序同时扫描触摸屏按键，根据开始、暂停、复位及日期设置指令更新运行状态。屏幕界面与 8051 程序之间通过 DGUS 的 VP 变量地址交换数据，倒计时采用“0 停止、1 运行、2 暂停、3 结束”的状态机进行管理。

系统共设计主界面、日期设置界面和倒计时设置界面三个页面，分别如图 3、图 4、图 5 所示。主界面集中显示日期与倒计时信息并提供页面入口，日期设置界面用于录入年、月、日、时、分、秒和星期，倒计时设置界面用于录入倒计时的时、分、秒。

三、设计思路

设计过程从实际需求出发，针对课堂和考试场景对“准确计时、醒目提示”的需求，确定了实时时钟与倒计时两大核心功能。硬件选型上，选用集成度高、自带触摸屏的 T5L DGUS 平台，配合成熟可靠的 DS1302 时钟芯片，有效简化了外围电路。界面设计阶段，根据操作流程规划三个页面并标注触控控件。软件设计采用模块化思想，将系统、DS1302、NOR Flash 与主逻辑分文件编写，通过 VP 变量实现界面与程序的数据联通。最后通过软硬件联调，逐一验证时钟、倒计时、按键和 LED 报警功能。

作品的创新点主要体现在：一是加入上电自检机制，开机即驱动 LED 闪烁，便于在无万用表的情况下快速判断硬件接线是否正常；二是在缺少专用 DGUS 上位机软件的条件下，通过手工分析和重建控件二进制文件完成界面开发，体现了对底层数据格式的深入理解；三是采用个性化背景并去除水印，界面简洁美观；四是充分利用 T5L 双核架构，使图形处理与逻辑控制分工明确，配合 DS1302 实现掉电保持，系统稳定可靠。

演示视频： https://b23.tv/AeA9g8z

附件：[url=]课堂智能倒计时.zip[/url]