單片機(jī)自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

　

【正文】 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 源程序清單 根據(jù)以上流程圖思想，現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序思路描寫如下系統(tǒng)的主程序如下所示： BEEP EQU ；定義蜂 l 鳴器（電鈴）控制信號輸出口 ORG 0000H ；程序入日地址 LJMP START ORG 000BH ；定時(shí)器 0 中斷入日地址 LJMP TIMER_O ORG 0300H / * * * * ＊程序開始，初始化＊ * * * * / START : SETB BEEP ；關(guān)閉蜂鳴器（電鈴） SETB 48H ；使用一個(gè) bit 位用于調(diào)時(shí)閃爍標(biāo)志 SETB 47H ；使用一個(gè) bit 位用十產(chǎn)生脈沖用十調(diào)時(shí)快進(jìn)時(shí)基 CLR 45H ；關(guān)閉響鈴方式標(biāo)志 MOV RI， 0 調(diào)整選擇鍵功能標(biāo)志： 0 正常走時(shí)、 1 調(diào)時(shí)、 2 調(diào)分、 3 調(diào)秒 MOV 20H， 00H；用于控制秒基準(zhǔn)時(shí)鐘源的產(chǎn)生 MOV 21H， 00H；清零秒寄存器 MOV 22H， 00H；清零分寄存器 MOV 23H， 00H；清零時(shí)寄存器 MOV 24H， 00H；用于控制調(diào)時(shí)閃爍的基準(zhǔn)時(shí)鐘的產(chǎn)生 MOV IP, 02H。 減少鍵 DEC_KEY: ；按一次使選中位位。 打鈴方式分起床、熄幻鈴和上、下課鈴兩種。 按鍵判斷程序有編寫時(shí)應(yīng)注意按鍵的去抖動(dòng)，該系統(tǒng)采用的是延時(shí)去抖動(dòng)的方法，延時(shí)是通過調(diào)用子程序來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)按鍵按下后都要等待釋放后再返回。 ，因此時(shí)，分，秒單元加 1 后要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整，即要執(zhí)行 DAA 指令，還要注意的是時(shí)計(jì)到 24 就回零，分和秒計(jì)到60 就回零。 第三章 軟件電路設(shè)計(jì)及流程圖 基本原理概述 主程序首先是初始化部分，主要是計(jì)時(shí)單元清零，中斷初始化，堆棧指針初始化，啟動(dòng)定時(shí)器工作，然后是調(diào)用顯示子程序。到達(dá)預(yù)定時(shí)間啟動(dòng)蜂鳴器開始打鈴，打鈴的方式分為起床、熄燈和上下課鈴兩種。 圖 五 按鍵電路 響鈴電路設(shè)計(jì) 響鈴電路用到了蜂鳴器、三極管、 1K 電阻。 4LS164 內(nèi)部位 8 個(gè) D 觸發(fā)器，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位， 74LS164 位 TTL 單向 8 位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出， CPU 位時(shí)鐘輸入端，可接到串行口TXD 端。但是當(dāng)以多個(gè)字節(jié)寫 RAM 時(shí)，為了傳 送數(shù)據(jù)不必寫所有 31 字節(jié)，不管是否寫了全部 31 字節(jié)，所寫的每個(gè)字節(jié)都將傳送至 RAM。提供秒分時(shí)日日期。 DS1302 時(shí)鐘芯片包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘和 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM，它經(jīng)過一個(gè)簡單的串行接口與微處理器通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供秒，分，時(shí)等信息，時(shí)鐘運(yùn)行可以采用 24H，或帶 AM/PM 的 12H 格式，采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同眇通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或 RAM數(shù)據(jù)。由于動(dòng)態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)所存等硬件，接口較復(fù)雜，考慮顯示只有六位，且系統(tǒng)沒有其他浮躁的處理程序，所有采用動(dòng)態(tài)掃描 LED 的顯示。 總 體 設(shè)計(jì)框圖 圖一 整體框圖 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 基本原理概述 本系統(tǒng)主要由主控模塊，時(shí)鐘模塊，顯示模塊，鍵盤接口模塊等 4 部分構(gòu)成。還根據(jù)學(xué)校的作息時(shí)間按時(shí)打鈴，本系統(tǒng)有 4 個(gè)按鈕，分別用來調(diào)時(shí)、調(diào)分、秒和強(qiáng)制打鈴及強(qiáng)制關(guān)鈴，以保證始終與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相吻合。 而方案二中的設(shè)計(jì)能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，詮釋了我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題 。 方案二：基于單片機(jī)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)內(nèi)部存儲器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。按照自頂向下設(shè)計(jì)方法劃分自動(dòng) 打鈴系統(tǒng)的功能。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說，智能控制與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。如果石英晶體振蕩器的頻率信號為 6MHZ，設(shè)定定時(shí)器定時(shí)工作方式 1 下，定時(shí)器為 3CBOH，則定時(shí)器每 100ms 產(chǎn)生 1 次中斷，在定時(shí)器的中斷定時(shí)處理程序中，每 10 次中斷，則向秒計(jì)數(shù)器加 1，秒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 60 則向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位（并建立分進(jìn)位標(biāo)志），分計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 60，則向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，如此周而復(fù)始的連續(xù)計(jì)數(shù)，便可獲得時(shí)、分、秒的信號，建立一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。我們知道單片機(jī)的外接石英晶體振蕩器能提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的基準(zhǔn)頻率，并經(jīng) 12 分頻后向內(nèi)部定時(shí)器提供實(shí)時(shí)基準(zhǔn)頻率信號，設(shè)定定時(shí)器工作在中斷方式下，連續(xù)對此頻率信號進(jìn)行分頻計(jì)數(shù)，便可得秒信號，再對秒信號進(jìn)行計(jì)數(shù)便可得到分、時(shí)等實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息。 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技 術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未有的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 第一章 設(shè)計(jì)方案論證 設(shè)計(jì) 要求 它可以作為時(shí)鐘電路來顯示時(shí)間，進(jìn)行設(shè)置，定時(shí)打鈴。利用數(shù)碼顯示器來顯示時(shí)間，利用或門、與門、非門、與非門、等電路 元件進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)打鈴的控制。 方案確定 方案一的設(shè)計(jì)只能事先設(shè)定打鈴時(shí)間不能完全自動(dòng)打鈴， 且在修改打鈴時(shí)間上存在一定的困難。 基本方案 設(shè)計(jì)課題簡要概述 自動(dòng)打鈴裝置用于工廠、學(xué)校等地的時(shí)間控制，本設(shè)計(jì)是按照學(xué)校作息時(shí)問設(shè)定的，模擬了電了鐘顯示時(shí)、分、秒。 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 單片機(jī)選型 根據(jù)課題的具體內(nèi)容，任務(wù)要求，計(jì)時(shí)、校時(shí)、定時(shí)、鍵盤顯示等功能，經(jīng)多方面考慮，所選系統(tǒng)選項(xiàng)用．與 MSC51 單片機(jī)完全兼容的 AT89C51 低功耗單片機(jī)。同理，對分單元和時(shí)單元計(jì)數(shù)從而產(chǎn)生秒，分，時(shí)的值，通過六位七段顯示器進(jìn)行顯示。 耗電小于 300nA；用于時(shí)鐘或RAM 數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送方式；簡單的 3 線接口；可選的慢速充電的能力。 DS1302 工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小十 1mW 。 為了提高對 32 個(gè)地址的尋址能力，可以把時(shí)鐘或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 式，在多字節(jié)方式中，讀或?qū)憦牡刂?0 的位 0 開始，必須管按數(shù)據(jù)傳送的次序電先的 8 個(gè)寄存器。 圖 DS1302 寫數(shù)據(jù)的程序框圖 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示部分采用普通的共陽數(shù)碼管顯示，采用動(dòng)態(tài)掃描，以減少硬件電路，數(shù)碼管分別為十時(shí)，時(shí)，十分，分，十秒，秒顯示，顯示時(shí)采用串行口輸出段碼，用 74LS164 來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管掃描只需 7ms 。 8051 PX TXD RXD Vcc1 Vcc2 DS1302 RST SCLK I/O X2 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 四 顯示電路 鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 由于鍵盤只有四個(gè)，采用獨(dú)立式按鈕，分別與 8051 的 , , 相連 ，用普通按鈕 10K 上拉電阻，用查詢法完成讀健功能。 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 六 響鈴電路 總體運(yùn)行進(jìn)程 首先實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)制電子鐘，在 8 位數(shù)碼 管顯示，顯示為時(shí)分秒，實(shí)現(xiàn)的格式為：235959。按強(qiáng)制打鈴按鈕是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制打鈴或者強(qiáng)制關(guān)閉打鈴。 編寫中斷服務(wù)程序關(guān)鍵要注意： ，本系統(tǒng)中是累加器 A 和程序狀態(tài)字 PSW 值的保護(hù)。 顯示子程序的第一部分是拆字，顯示緩沖區(qū)是 2FH—2AH；第二部分是查字型碼，輸出段控和位控信號，由于采用 的是動(dòng)態(tài)顯示，所以每出輸出一位的段控和位控信號要延時(shí)一定的時(shí)間，使 LED 顯示器顯示的字符時(shí)穩(wěn)定的。 到預(yù)定時(shí)問啟動(dòng)蜂鳴器模擬打鈴，蜂鳴器 BEEP: 。 增加鍵 ADD_KEY： ；按一次使選中位加 1。 定時(shí)掃鈴鍵 DALING_KEY: ；用來強(qiáng)制打鈴或強(qiáng)制關(guān)閉鈴聲 PO 口輸出數(shù)碼管段選信號， P2 口輸出數(shù)碼管位選信號。 11:30 SETB 44H RET B10: MOV A, 23H CJNE A, 13H, B11 MOV A, 22H CJNE A, 30H, B11。 15:00 SETB 44H RET B14: MOV A, 23H CJNE A, 15H, B15 MOV A, 22H CJNE A, 20H, B15。 16:50 SETB 44H RET B18: MOV A, 23H CJNE A, 19H, B19 MOV A, 22H CJNE A, 00H, B19。 在許多常規(guī)可生的日常學(xué)習(xí)中我們不難發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象，不少學(xué)生的思維常處于混亂的狀態(tài)，寫作文來前言不搭后語，解起數(shù)學(xué)題來步驟混亂，這些都是缺乏思維訓(xùn)練的結(jié)果，程序設(shè)計(jì)是公認(rèn)的，最能直接有效的訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造思維，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力的方法之一。導(dǎo)師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度及敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，并將在我今后的人生道路上產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，在此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 再一次感謝所有關(guān)心我、幫助我的人！ 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 參考文獻(xiàn) 【 1】 沈紅衛(wèi)。 【 2】 張志良。 【 3】 孫涵芳，徐愛卿。 【 4】 李光弟。 【 5】 孫育才，蘇學(xué)成。 【 6】 林毓梁。 【 7】 楊宏麗，王靜霞。 【 8】 唐繼賢。 【 9】 趙星寒，劉小波，王庚蘭。