东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析.docx

东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析第1章绪论本设计是根据我们所学习的单片机课程，根据大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们把握单片机应用有很大的帮助。把握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联络。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为当代电子系统中最重要的智能化的核心部件。当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以史无前例的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，能够讲，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。而本文是用AT89C51单片机设计的一个自动打铃系统。第2章总体设计思想2.1基本原理利用单片机的基本原理和功能，控制自动打铃控制器，把握单片机的最小电路和单片机最常见的外围扩展电路，利用C语言编程并结合单片机开发板上的功能设计实现一个综合程序“单片机多功能打铃器控制器，完成常见外围组件的驱动。2.2设计框图图2.1硬件电路设计设定51单片机工作在定时器工作方式1，每100ms产生一次中断，利用软件将基准100ms单元进行累加，当定时器产生10次中断就产生1S信号，这时秒单元加1。同理，对分单元时单元和上下午单元计数，进而产生秒，分，时，上下午的值，通过五位七段显示器进行显示。本系统采用四个按键，1键为功能键，另外三个做控制键。按一下1键进入时间设置，接着按2键选择需要调整的位，按3键进行加数，按4键进行减数，按两下1键调整结束时钟继续走动。当时钟时间与设置时间一致时，驱动电路动作进行打铃，按时间点不同打铃规则不同，此时按2键强迫灭铃。当前位置：文档视界东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析四个按钮的一端分别接地，另一端接单片机一个端口的四个引脚，当某一个按钮按下的时候，其对应的引脚就由高电平变成低电平，然后通过单片机扫描读取引脚的电平来判定按钮能否按下。3.2AT89C51单片机性能介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵敏性高且价廉的方案。引脚讲明：VCC：供电电压。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它能够被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平常，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因而作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流ILL。P3.0RXD串行输入口P3.1TXD串行输出口P3.2/INT0外部中断0P3.3/INT1外部中断1P3.4T0记时器0外部输入P3.5T1记时器1外部输入P3.6/WR外部数据存储器写选通P3.7/RD外部数据存储器读选通P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平常间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平常，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。硬件电路包括七段式数码管驱动模块、蜂鸣器驱动模块、按钮控制模块等三大模块。P1.0140VccP1.1239P0.0P1.2338P0.1P1.3437P0.2P1.4536P0.3P1.5635P0.4P1.6734P0.5P1.7833P0.6RST/Vpd932P0.7RXDP3.01031EA/VppTXDP3.11130ALE/-PINT0P3.21229PSENINT1P3.31328P2.7T0P3.41427P2.6T1P3.51526P2.5WRP3.61625P2.4RDP3.71724P2.3X21823P2.2X11922P2.1GND2021P2.0图3.3AT89C51引脚图第4章系统软件设计软件是该LED显示屏控制系统的重要组成部分，在系统的软件设计中我们也才用了模块化设计，将系统的各部分功能编写成子模块的形式，这样加强了系统软件的可读性和可移植性。4.1系统软件设计的主要内容系统软件设计由三个模块编程组成：蜂鸣器打铃编程，七段显示管显示编程，按键编程。4.2主程序流程设计主程序初始化，并打开中断，然后执行中断服务程序。实现24小时制电子钟，8位数码管显示，显示时分秒显示格式：23-59-59小时十位假如为0则不显示到预定时间启动蜂鸣器模拟打铃，蜂鸣器BEEP：P3.7打铃方式分起床、熄灯铃和上、下课铃两种系统使用4只按键，3只按键用来调整时间，另一只为强迫打铃按钮调整选择键SET_KEY：P1.0；通过选择键选择调整位，选中位闪烁增加键ADD_KEY：P1.1；按一次使选中位加1减少键DEC_KEY；P1.2；按一次使选中位减1，假如长按ADD_KEY或DEC_KEY，识别后则进行调时快进，此时停止闪烁。如下图主程序开场初始化后，就跳转到中断服务程序，如正常走时，则往下进行打铃时间的比拟，继续向下执行对打铃的判定程序；如不正常走时，则直接转到显示程序。这以后，继续执行按键的检测，若有键按下，则取值打铃；反之，则返回到中断服务程序的开场继续执行。主程序清单见附录。主程序流程设计图：当前位置：文档视界东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析东北石油大学单片机课程设计自动打铃控制器解析START:SETBBEEP;关闭蜂鸣器电铃SETB48H;使用一个bit位用于调时闪烁标志SETB47H;使用一个bit位用于产生脉冲用于调时快进时基CLR45H;关闭响铃方式1标志CLR44H;关闭响铃方式2标志MOVR1,#0;调整选择键功能标志：0正常走时、1调时、2调分、3调秒MOV20H,#00H;用于控制秒基准时钟源的产生MOV21H,#00H;清零秒寄存器MOV22H,#00H;清零分寄存器MOV23H,#00H;清零时寄存器MOV24H,#00H;用于控制调时闪烁的基准时钟的产生MOVR2,#00H;强迫打铃标志MOVR3,#00H;强迫打铃时长标志