【正文】 第 5 章 仿真與分析 .................................................................................................................11 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................................................................................11 仿真結(jié)果 ...................................................................................................................11第 6 章 設(shè)計(jì)總結(jié) .....................................................................................................................12參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................13附錄 I........................................................................................................................................14附錄 II......................................................................................................................................15附錄 III....................................................................................................................................16. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手第 1 章 緒論 設(shè)計(jì)的發(fā)展背景當(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。打鈴器作為一個(gè)提醒人們時(shí)間的設(shè)備，自然離不開(kāi)提供時(shí)間的系統(tǒng)，最原始的打鈴器是人工根據(jù)時(shí)間通過(guò)敲鐘來(lái)提醒，隨著技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)始有了機(jī)械時(shí)打鈴器。 設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo)本設(shè)計(jì)是以 AT89C51 單片機(jī)為核心的一款自動(dòng)打鈴系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要求可設(shè)置 10 個(gè)響鈴時(shí)間，并且具有時(shí)間顯示功能。以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來(lái)源，敲定可行方案。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號(hào)的流向，采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說(shuō)明。圖 數(shù)字電路設(shè)計(jì)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)框圖方案二：采用 AT89S51 單片機(jī)作為系統(tǒng)控制單元，通過(guò)時(shí)鐘芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，單片機(jī)負(fù)責(zé)將時(shí)間送入顯示電路顯示。圖 基于單片機(jī)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)框圖綜上所述，本設(shè)計(jì)采用方案二。如果石英晶體振蕩器的頻率信號(hào)為 12MHz，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(hào)，建立一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。該器件采用ATMEL 高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。電路中的微調(diào)電容的典型值通常選擇為 30pF 左右，其大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。按功能分，鍵盤有獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵之分，獨(dú)立按鍵每一路按鍵就占用單片機(jī)的一個(gè)控制引腳，單片機(jī)直接獲取其信息矩陣按鍵將按鍵排成由行和列組成的行列式，通過(guò)確認(rèn)按鍵的行號(hào)和列號(hào)來(lái)確定每一路按鍵，利用少的單片機(jī)引腳控制更多的按鍵。當(dāng)某一個(gè)按鈕按下的時(shí)候，其對(duì)應(yīng)的引腳就由高電平變成低電平，然后通過(guò)單片機(jī)掃描讀取引腳的電平來(lái)判斷按鈕是否按下。硬件方法一般是加電容或者 RS 觸發(fā)器軟件方法是在單片機(jī)在檢測(cè)引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時(shí)加一個(gè)延時(shí)程序再次確認(rèn)，通過(guò) 2 次的確認(rèn)就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機(jī)械抖動(dòng)的影響了。這種顯示方式接口編程容易，但是占用口線較多。設(shè)計(jì)電路如圖 所示：圖 顯示電路 顯示部分采用普通的共陰極數(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。將蜂鳴器的一段接地，另一端接三極管的發(fā)射極，三極管的基極通過(guò) 100 歐姆的電阻接在三極管的 引腳，三極管的集電極接 +5V 的電源。系統(tǒng)使用了 4 個(gè)按鍵，3 只按鍵用來(lái)調(diào)整時(shí)間，另一只為強(qiáng)制打鈴按鈕。統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由三個(gè)模塊編程組成：蜂鳴器打鈴編程，七段顯示管顯示編程，按鍵編程。實(shí)現(xiàn)24小時(shí)制電子鐘，8位數(shù)碼管顯示，顯示時(shí)分秒顯示格式：235959（小時(shí)十位如果為0則不顯示）。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手圖 主程序流圖開(kāi)始初始化是否正常走時(shí)時(shí)？打鈴時(shí)間比較打鈴判斷，執(zhí)行顯示按鍵檢測(cè)有鍵按下嗎嗎？獲取鍵值按鍵處理YYNN. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手第 5 章 仿真與分析 系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。通過(guò) 4 個(gè)按鍵，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整時(shí)間功能，以便于觀察仿真結(jié)果。分別對(duì)子模塊的硬件部分和軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真，最后組成一個(gè)整體設(shè)計(jì)電路。醫(yī)學(xué)版，2022． [6] 林游，張俊杰，易凡．《霍爾傳感器信號(hào)采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)》[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2022． [7] 杜春樹(shù)． 《基于 Proteus 和 Keil C51 的單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真》電子工業(yè)出版社，2022．[8] 王君．《 單片機(jī)原理及控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社，2022． . . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手附錄 I 整體電路圖. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手附錄 II元器件清單器件名稱 數(shù)量AT89C51 單片機(jī) 1 片BU208 三極管 1 個(gè)晶振 1 個(gè)按鍵 4 個(gè)LED 顯示器 1 個(gè)10KΩ電阻 4 個(gè)100Ω電阻 1 個(gè)蜂鳴器 1 個(gè)30pF 電容 2 個(gè)10uF 電容 1 個(gè). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手附錄 III程序清單BEEP EQU ；定義蜂鳴器（電鈴）控制信號(hào)輸出口 ORG 0000H ；程序入口地址 LJMP START ORG 000BH ；定時(shí)器 0 中斷入口地址 LJMP TIMER_0 ORG 0100H/*****程序開(kāi)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 ；用一個(gè) bit 位用于產(chǎn)生脈沖用于調(diào)時(shí)快進(jìn)時(shí)基 CLR 45H ；關(guān)閉響鈴方式 1 標(biāo)志 CLR 44H ；關(guān)閉響鈴方式 2 標(biāo)志 MOV R1,0 ；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 R2,00H ；強(qiáng)制打鈴標(biāo)志 MOV R3,00H ；強(qiáng)制打鈴時(shí)長(zhǎng)標(biāo)志 MOV IP,02H ；IP,IE 初始化 MOV IE,82H MOV TMOD,01H ；設(shè)定定時(shí)器 0 工作方式 1 MOV TH0,3CH MOV TL0,0B0H ；賦定時(shí)初值，定時(shí) 50ms SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)器 0 MOV SP,40H ；重設(shè)堆棧指針/*****主程序*****/ MAIN: . . .