【正文】 *******************************************************/ /* 十進(jìn)制轉(zhuǎn) BCD */ /******************************************************************/ uchar dec_bcd(uchar decimal) { uchar bcd。 //1302 初始化 timer0_init()。 //1302 地址讀 void timer0_init()。 //液晶寫入數(shù)據(jù)函數(shù) void write_hms(uchar address,uchar dat)。 //液晶第一行默認(rèn)顯示數(shù)據(jù) uchar code tab2[] = { : : 00:00}。//加 1鍵 sbit key_dec = P1^2。//時(shí)鐘 sbit DAT_1302 = P3^4。 圖 28 圖 23 如圖 24， 按 K4 進(jìn)入鬧鐘 調(diào)整狀態(tài)，按一次 關(guān)定時(shí)器，時(shí)間停止顯示走動(dòng)，鬧鐘標(biāo)志位顯示 0，按第二次光標(biāo)顯示在鬧 鈴時(shí) 位置， 此時(shí)可按 K K3 進(jìn)行鬧鐘時(shí)調(diào)節(jié)，當(dāng)按三次光標(biāo)顯示在鬧鈴分位置，從而可使用 K K3 進(jìn)行分的調(diào)整，按第四 次 鬧鐘標(biāo)志位顯示 1， 退出調(diào)整狀態(tài) ， 開定時(shí)器， 時(shí)間顯示走動(dòng) 。 開始以為是液晶屏位置顯示指令有問題，或者是讀寫操作有錯(cuò)誤，檢查并且參考其他相關(guān)論文程序附錄，修改調(diào)試，沒有解決問題，再仔細(xì)查看，發(fā) 現(xiàn)程序設(shè)置中，部分使用 char 和 uchar ，部分使用 int 定義，全部改作 uchar 定義后解決問題。 1602 液晶屏的調(diào)試 編寫了一段簡單的程序在液晶屏上顯示一段文字來調(diào)試液晶屏，插上開發(fā)板，液晶屏背光亮，但是屏幕無任何顯示，轉(zhuǎn) 動(dòng)開飯板上的滑動(dòng)變阻器旋鈕調(diào)節(jié)無效，懷疑是液晶屏損壞，或者排針太短接觸不良，欲重新購買，后經(jīng)耐心繼續(xù)嘗試，發(fā)現(xiàn)是由于旋動(dòng)速度過快，需要慢慢調(diào)節(jié)才能調(diào)好對(duì)比度。 （ 5） 鬧鐘設(shè)定掃描程序 S4 為鬧鐘功能鍵， S4 第一次按下，定時(shí)器中斷關(guān)閉，鬧鐘標(biāo)志作位為 0； S4 第二次按下，鬧鐘時(shí)閃爍， S S3 實(shí)現(xiàn)上下調(diào)功能； S4 第三次按下，鬧鐘分閃爍，可用 S S3 進(jìn)行調(diào)節(jié)； S4 第四次按下，鬧鐘標(biāo)志位為 1，定時(shí)器中斷開啟，回到主程 24 序。 20 圖 18 HCSR501 的管腳分布圖 圖 19 HCSR501 熱釋電人體探測(cè)模塊實(shí)物圖 總體硬件電路原理圖 綜合以上 6部分電路模塊構(gòu)成本次設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的紅外鬧鐘裝置，總體電路如圖，為了簡化電路，人體感應(yīng)模塊總體硬件圖中只體現(xiàn)出 HCSR501 模塊整體外形和引腳連接，模塊具體電路參考圖 20。 （ 3） 兩種觸發(fā)方式： L 不可重復(fù)， H 可重復(fù)。 圖 17 探測(cè)模塊引腳連接圖 19 HCSR501 熱釋電人體感應(yīng)模塊介紹 為了簡化電路，提高集成度，本設(shè)計(jì)采用的購買 的現(xiàn)成 HCSR501 熱釋電人體感應(yīng)探測(cè)模塊，基本符合設(shè)計(jì)電路。 人體探測(cè)模塊設(shè)計(jì)思路如圖 15所示。如圖電路中，復(fù)位電路具有上電自動(dòng)復(fù)位功能，在正常運(yùn)行時(shí)，按復(fù)位按鈕也可對(duì)單片機(jī) 14 復(fù)位。內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 7所示。 圖 6 BIS0001 封裝 BISS0001 管腳說明如表 4。 熱釋電 紅外傳感器反應(yīng)速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、使用方便，尤其是可以進(jìn)行非接觸式測(cè)量。 第 3 腳： VO 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生重影，使用一個(gè) 1K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 對(duì) DS1302 的操作就是對(duì)其內(nèi)部寄存器的操作， DS1302 內(nèi)部共有 12個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)， 8 存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機(jī)有 4組 8位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8位（ 8根引腳），共 32 根。 方案二： 采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS1302 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高 ,工作電壓～ 范圍內(nèi)， 時(shí)耗電小于 300nA。由八行八列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣式數(shù)碼管，對(duì)于顯示文字比較適合 ,用來顯示數(shù)字既浪費(fèi)成本又高 ,所以不用此種作為顯示。 3 2 設(shè)計(jì)要求與方案論證 設(shè)計(jì)要求 ① 具有年、月、日、星期、時(shí)、分、秒顯示功能； ② 具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能； ③ 具有鬧鐘顯示、調(diào)節(jié)設(shè)定、鳴叫功能； ④ 具有檢測(cè)人體是否在床上一 定范圍功能。電視機(jī)能判斷無人觀看或觀眾已經(jīng)睡覺后自動(dòng)關(guān)機(jī)的機(jī)構(gòu)。 熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用 熱釋電傳感器開發(fā)成功至今已經(jīng)有 30 年左右的歷史，它是目前人體探測(cè)方面性價(jià)比最好的傳感器，在感應(yīng)范圍內(nèi)無人體時(shí)，視場熱源恒定，一旦運(yùn)動(dòng)的人體進(jìn)入其范圍，紅外場發(fā)生波動(dòng)，傳感器接收到的輻射通量產(chǎn)生變化，從而觸發(fā)控制裝置。 單片機(jī)適用于機(jī)電一體化的智能產(chǎn)品，控制功能強(qiáng)，而熱釋電晶體作為 紅外激光的一種較理想的探測(cè)器，被廣泛應(yīng)用到各種自動(dòng)化控制裝置中， 本設(shè)計(jì)基于以智能化強(qiáng)制喚醒方式，防止懶人賴床的設(shè)計(jì)理念，以 STC89C52單片機(jī)控制為核心，結(jié)合 DS1302時(shí)鐘芯片， 1602 LCD液晶屏，按鍵電路，熱釋電紅外傳感器模塊，周期性遮光裝置。 如今國外一些熱釋電傳感器在軍用民用方面又有許多新的進(jìn)展，例如：微動(dòng)檢 測(cè)、空調(diào)設(shè)備的智能控制、耳孔式體溫計(jì)、非制冷焦平面列陣等。我們 可以根據(jù)自己的奇思妙想，結(jié)合其它電路開發(fā)出更加優(yōu)秀的新產(chǎn)品。 方案二 : 采用 AT89S52。 方案三： 采用 LCD液晶顯示屏。采用 DS1302 作為時(shí)鐘電路 。 圖 2 DS1302 封裝圖 DS1302 引腳介紹 各引腳功能為： Vcc1： 主電源； Vcc2:備用電源。 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 3 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 1602 字符液晶介紹 1602 液晶概述 工業(yè)字符型液晶， 1602 代表的意思是顯示的內(nèi)容為 16*2，可以同時(shí)顯示兩行各為 16 個(gè)字。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場上銷售的許多防盜報(bào)警器材相比，具有如下特點(diǎn)： （ 1）不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源 （ 2）靈敏度高、控制范圍大。由 VS的上跳前沿觸發(fā)，使 Vo輸出從低電平跳變到高電平時(shí)視為有效觸發(fā)。 圖 8 硬件框圖 STC89C52 單片 機(jī)最小系統(tǒng) 最小系統(tǒng)是指能進(jìn)行正常工作的最簡單電路。 圖 10 DS1302 時(shí)鐘電路 15 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路由單片機(jī)驅(qū)動(dòng) 1602 液晶屏構(gòu)成，單片機(jī)與 1602 液晶屏的連接如圖 11所示，這里需要提到的是，單片機(jī) ~ 口和 1602 液晶屏的 7~14 口接上了 10K歐的上拉電阻，提高 P0 口的驅(qū)動(dòng)能力，穩(wěn)定信號(hào)，如圖 12所示。 由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測(cè)信號(hào)電壓十分微弱（通常僅有 1mV 左右），而且是一個(gè)變化的信號(hào)，同 時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測(cè)物體的移動(dòng)速度決定，通常為 右），所以應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。 （ 1） 全自動(dòng)感應(yīng)：當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸入高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平。 B、可重復(fù)觸發(fā)方式： 即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖?(感應(yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn) )。 主程序如圖 21 所示，包含初始化程序、按鍵掃描程序、鬧鐘設(shè)定掃描程序、顯示程序、 DS1302 讀寫程序、鬧鈴程序。能處理中斷的功能部件被稱為中斷系統(tǒng)，能產(chǎn)生中斷請(qǐng)求的源被稱為中斷源， 80C51 單片機(jī)有 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)定時(shí)中斷，和一個(gè)串行中斷， 要使用此類中斷，要先開總中斷（總中斷允許位 EA=1）。開發(fā)板上有電源和接地的接口，也有 8路 LED燈模塊，所以只要將傳感模塊加上反相器接上一路 LED 燈低電平輸入端，電源和地接 好，就可調(diào)試，理想狀態(tài)下是感應(yīng)范圍內(nèi)有人，傳感模塊輸出高電平經(jīng)過反相器轉(zhuǎn)換成低電平，此時(shí) LED 燈亮，感應(yīng)范圍內(nèi)無人，則現(xiàn)象相反。當(dāng)我們按下按鍵時(shí)，不論速度有多快，都是接觸－斷開－接觸－斷開 ??的過程，可靠接觸的前面 10 至 20 毫秒就是抖動(dòng)狀態(tài)，是不穩(wěn)定狀態(tài)，抬起手指時(shí)也是如此。如圖 25，先不加入周期遮光裝置搖擺器，人體靜止，鬧鈴不響（ LED燈滅）；如圖 26，加入周期遮光裝置搖擺器，人體 存在范圍內(nèi)， 即使靜止， 鬧鈴也響（ LED 燈亮） ；如圖 27，人體不存在范圍內(nèi)則不響（ LED 燈不亮）， 調(diào)試成功。 //液晶控制端 sbit LCD_RW = P2^5。 sbit ACC7 = ACC^7。 //BCD 碼轉(zhuǎn)十進(jìn)制 uchar dec_bcd(uchar dec)。 //1602 寫星期函數(shù) void init_1302()。 //鬧鐘設(shè)定掃描函數(shù) void alarm()。 //掃描設(shè)定鍵 alarm()。 } /******************************************************************/ /* 延時(shí)函數(shù) */ /******************************************************************/ void delay(uchar ms) { uint i,j。 //16*2 顯示， 5*7 點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù) write_1602_wcmd(0x0c)。 //第二行字符寫入的位置 for(i=0。 //拉高使能端 delay(1)。 //置為寫入命令，低為寫指令 LCD_RW = 0。 //第一行字符寫入的位置 for(i=0。j0。 //高 4位移到低 4位 return(decimal)。 //液晶初始化 init_1302()。//1302 地址寫 uchar read_1302(uchar address)。 //液晶寫入指令函數(shù) void write_1602_wdat(uchar dat)。 //鬧鐘開關(guān)的標(biāo)志位 uchar code tab1[] = {20 }。//時(shí)間功能鍵 ,選擇時(shí)分秒年月日和星期的 sbit key_add = P1^1。我再次真誠地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝！ 33 附錄 源程序 include include define uint unsigned int define uchar unsigned char sbit CLK_1302 = P3^6。 27 圖 22 如圖 23， 按 K1 進(jìn)入時(shí)間設(shè)置 狀態(tài) ，按的 次數(shù)不同光標(biāo)顯示的位置不同，從而進(jìn)行年、月、日、時(shí)、分、秒、的調(diào)整，按 第 8次時(shí)退出，按 K2 時(shí)間上調(diào) ， K3時(shí)間下調(diào) 。在未加入感應(yīng)探測(cè)模塊外部中斷前，先對(duì)萬年歷鬧鐘進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)問題： （ 1）讀取時(shí)間時(shí)出現(xiàn)部分顯示亂碼。 硬件調(diào)試 該設(shè)計(jì)硬件部分并不十分復(fù)雜，首先按照復(fù)位電路，液晶顯示，按鍵輸入，蜂鳴器， DS1302 電路，熱釋電紅外傳感模塊的順序進(jìn)行分立調(diào)試，除了液晶顯示和紅外傳感模塊的調(diào)試，其他基本順利，當(dāng)然最終這兩個(gè)模塊也調(diào)試完成。 （ 4） 按鍵掃描程序 當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到按鍵 S1 被按下時(shí)，轉(zhuǎn)到相應(yīng)程序處理，第一次按下 S1，定時(shí)器關(guān)閉，秒閃爍， S2 為上調(diào)按鍵 ，