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畢業(yè)設(shè)計單片機(jī)自動打鈴系統(tǒng)論文定稿-文庫吧在線文庫

2024-11-21 13:24上一頁面

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【正文】 ******************************************************* ** 結(jié)束信號 *******************************************************************************/ void iicstop(void) { sclk=0。 39。 39。:39。 DISP_up[15]=39。 DISP_up[11]=39。 DISP_up[7]=TBA[D1307[0]amp。 DISP_up[2]=39。 } void LCD_Prints(uchar *dat,uchar add,uchar lens) { uchar i。 LCD_EN=0。 return result。 LCD_RS=0。 uchar opt_time。 uchar temp5,count_1,temp6。 sbit LCD_RW=P3^6。在硬件設(shè)計部分,顯示器件選的是液晶顯示器,它具有功耗和工作電壓低的特點(diǎn),而且它的顯示質(zhì)量高,可視面積大,能很好的達(dá)到設(shè)計要求,還降低了軟件的編程難度。實(shí)物電路圖如圖 51 所示: 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 24 圖 51 實(shí)物電路圖 編譯軟件程序,將生成的 .hex 文件燒寫入單片機(jī)內(nèi)。利用中斷功能可以不用在主程序中不斷的執(zhí)行查詢命令,有中斷產(chǎn)生即有按鍵按下時,再進(jìn)入中斷子程序中進(jìn)行處理。 寫數(shù)據(jù):輸入: RS=H, RW=L, D0D7=數(shù)據(jù), E=高脈沖;輸出:無。時鐘和日歷信息以 BCD 碼的形式存放在寄存器中,寄存器 0 的第 7 位為時鐘停止位,振蕩器停止工作。 圖 36 顯示電路 打鈴電路 打鈴電路一般用聲音或音樂作為提醒,本設(shè)計選用蜂鳴器和 LED 燈實(shí)現(xiàn)聲光雙重打鈴功能,電路如圖 37 所示。復(fù)位一般有手動復(fù)位和上電復(fù)位功能。 AT89S51 引腳圖如圖 34 所示: 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 13 圖 34 AT89S51 引腳圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)由晶振 電路和復(fù)位電路組成。當(dāng) AT89S51 執(zhí)行來自外部程序存儲器的指令代碼時, PSEN/每個機(jī)器周期兩次有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時,要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。一般作為擴(kuò)展時地址 /數(shù)據(jù)總線口 使用。 AT89S51 系列單片機(jī)完全繼承了 MCS51 的指令系統(tǒng),共有 111 條指令,按其功能可分為五大類:數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算類指令、控制 轉(zhuǎn)移類指令、布爾操作。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高,開始出現(xiàn)了16 位的單片機(jī),因性價比不好并未得到廣泛的應(yīng)用。由于按鍵是機(jī)械式觸點(diǎn),所以在斷開或閉合時,一般都有抖動產(chǎn)生,雖然這個抖動時間在我們看來非常短,但是單片機(jī)執(zhí)行指令的速度為微秒級別,很容易會讀取這個時間而將其判斷為真正的工作狀態(tài),從而引起誤判。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 8 VCC: +5V 電源; 圖 31 DS1307 引腳圖 時鐘電路設(shè)計 時鐘電路如圖 32 所示。當(dāng)打鈴時間到時,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)蜂鳴器和 LED 燈聲光提示。 液晶顯示器簡稱 LCD,液晶是一種既具有液體的流動性又具有光學(xué)特性的有機(jī)化合物,它的透明度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場的影響,利用這一特點(diǎn)便可以做成字符顯示器。同時還具有備用電源自動切換控制電路,因而可在主電源掉電和其它一 些惡劣環(huán)境場合中保證系統(tǒng)時鐘的定時準(zhǔn)確性。而且單片機(jī)的強(qiáng)大功能使得系統(tǒng)方便擴(kuò)展,有利于提高智能性。 第六章:論文總結(jié)。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,智能控制與自動控制的核心就是單片機(jī)。清朝康熙年間,中國成為世界上最大的鐘表進(jìn)口國。 1775~1780 年,英國的阿諾德創(chuàng)造出精密表用擒縱機(jī)構(gòu)。在公元前1400 年,出現(xiàn)的漏壺(沙漏或者滴漏)是第一個擺脫天文現(xiàn)象的計時儀器。對于那些上課精力過于集中、知識面拓展比較廣的老師的拖堂現(xiàn)象也給了一個下課時間提醒,以免耽誤學(xué)生們下一節(jié)課的上課時間。系統(tǒng)軟件設(shè)計采用 C 語言來完成, C 語言語法簡潔,使用方便,用于完成軟件設(shè)計非常方便。打鈴裝置有很多 種 ,比如手機(jī)的打鈴系統(tǒng),鬧鐘的機(jī)械打鈴裝置,廣播打鈴系統(tǒng)等等,但是日常生活中見得最多的還是校園的自動打鈴系統(tǒng)。 而 且 自動打鈴系統(tǒng) 不斷影響著我們的學(xué)習(xí)和生活,它已被廣泛應(yīng)用于各個學(xué)校中, 它能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)校的 辦公自動化 ,便于學(xué)校的管理。設(shè)備的智能化離不開單片機(jī)的使用。 唐迪于 1364 年制成 ,他首次在機(jī)械鐘里引入了輪式鐘擺。 1969 年,由瑞士人創(chuàng)意、日本精工企業(yè)制作的第一塊石英手表 —— Seiko Astron 誕生,石英手表的發(fā)明是基于科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)處于電路之中的石英晶體能產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的振動以及可以通過特殊的切割方式來控制石英晶體振動的頻率。新中國成立后, 1955 年初在天津成功制造裝配出 2 只鉆成品手表,從那時起,結(jié)束了中國人只能修表、不能制表的歷史。不過就目前而言打鈴系統(tǒng)的功能由單一型發(fā)展成多功能多花樣的通用型,而且核心技術(shù)不再局限于單片機(jī),這更好的刺激了單片機(jī)行業(yè)的進(jìn)步和革新,要想不被時代的腳步所拋棄就必須不斷研究出新的東西,保持自身的優(yōu)勢。這種方案電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,芯片使用比較多,靈活性不高,而且準(zhǔn)確度不夠精確,不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。采用此種方案雖然減少芯片的使用,節(jié)約成本,但是,實(shí)現(xiàn)的時間誤差較大,硬件就比較復(fù)雜,穩(wěn)定性低,而且不易控制。 顯示器件選擇 為了能以十進(jìn)制數(shù)碼直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),目前廣泛使用了七段字符顯示器,或稱做七段數(shù)碼管。而且顯示內(nèi)容比數(shù)碼管要豐富。再通過掃描 P1 口是否有按鍵按下,有按鍵按下時,通過液晶顯示器顯示來設(shè)置定時時間、打鈴時間間隔,通過設(shè)定、移位、加數(shù)來實(shí)現(xiàn)。編碼鍵盤主要用硬件來實(shí)現(xiàn)對按鍵的識別,河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 9 非編碼鍵盤是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識別。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)在檢測引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時加一個延時程序再次確認(rèn),通過 2 次的確認(rèn)就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機(jī)械抖動的影響了。 AT89S51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能 CMOS8位微處理器。引起中斷的原因,或是能發(fā)出中斷申請的來源,稱為中斷源。 P2 口( ~ )為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口,當(dāng)作為 I/O 口使用時,可直接連接外部I/O 設(shè)備。在與 Flash并行編程 /校驗(yàn)期間,該引腳也是編程負(fù)脈沖的輸入端。當(dāng) EA 接地時, CPU只執(zhí)行片外存儲器中的程序;當(dāng) EA 接 Vcc 時, CPU 首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器中的程序( 0000H~0FFFH),然后自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器中的程序( 1000H~FFFFH)。晶振電路通常用兩種設(shè)計方式:內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 14 圖 35 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 顯示電 路 LCD1602 為字符型液晶顯示器,分為帶背光和不帶背光兩種,主要技術(shù)參數(shù): 顯示容量, 16 2 個字符; 芯片工作電壓, ; 工作電流, ; 模塊最佳工作電壓, 5V; 字符尺寸, 。 圖 41 軟件設(shè)計流程圖 程序設(shè)計過程:首先要定義單片機(jī)的引腳,然后初始化器件,再利用 DS1307 的讀寫時序讀取時間數(shù)據(jù)。根據(jù)小時寄存器的第 6 位是 0 還是 1,置為 1 時,是工作于 12 小時模式下,此時,小時寄存器的第 5 位為 AM/PM 標(biāo)志。 初 始 化 D S 1 3 0 7讀 取 時 、 分 、 秒寫 入 相 應(yīng) 數(shù) 據(jù)D S 1 3 0 7 應(yīng) 答 ?結(jié) 束YN開 始河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 20 表 42LCD1602 控制指令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址 8 置數(shù)據(jù)存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 向 CGRAM 或DDRAM 寫數(shù) 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 LCD1602 內(nèi)部自帶有 80 8位的 RAM 緩沖區(qū), RAM 地址映射如表 43所示。本設(shè)計為 引腳控制 4路按鍵。 每隔設(shè)置的打鈴時間間隔,蜂鳴器響, LED 燈亮,實(shí)現(xiàn)打鈴功能。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 27 致謝 回顧這次畢業(yè)設(shè)計的過程,感慨良多,收獲頗豐,首先要感謝我的導(dǎo)師,成凌飛老師。 sbit FMQ=P3^4。 uchar time_tab[24]。tt0。 _nop_()。amp。 _nop_()。ilens。 DISP_up[4]=TBA[D1307[1]amp。 39。 39。 DISP_dw[1]=39。 DISP_dw[7]=39。 DISP_dw[12]=39。 sclk=1。 } /********************************************************************************** ** 檢測應(yīng)答信號 ***********************************************************************************/ uchar upcheck(void) { uchar i。 return(i)。 if(sda==1) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 35 i=0。 sclk=0。 DISP_dw[15]=39。 DISP_dw[9]=39。 DISP_dw[4]=39。 39。 39。 DISP_up[6]=TBA[D1307[0]4]。0x0f]。 LCD_Write(0x0c,LCD_COMMAND)。 LCD_RW=0。 LCD_EN=0。 } } /*********************************************************/ /*************************************************/ bit LCD_BUSY() { bit result。 uchar save_data[8]。 uchar TBA[]={0123456789}。 sbit LCD_RS=P3^7。 本設(shè)計是針對學(xué)校的作息時間而設(shè)計的一種自動打鈴系統(tǒng),但是它同樣可以用于其他的場所,如工廠,生廠車間等等,它能很好的起到時鐘提醒的作用,方便了人們的日常生活。 按照電路原理圖焊接硬件電路板,先焊接芯片的底座,再焊接其外圍電路。 中斷方式是利用單片機(jī)的外部中斷功能來檢測是否有按鍵按下。 讀數(shù)據(jù):輸入: RS=H, RW=H, E=H;輸出: D0D7=數(shù)據(jù)。 DS1307 的各類時間數(shù)據(jù)均以 BCD 碼的格式存儲在相應(yīng)的時間寄存器中,具體分配如表 41 所示: 表 41 DS1307 寄存器分配 單片機(jī)通過讀取 DS1307 相應(yīng)的寄存器字節(jié),可以獲取時鐘和日歷信息。單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)后,通過控制 LCD1602 的讀寫端、 復(fù)位端和使能端將其設(shè)置為寫入數(shù)據(jù)狀態(tài),再將數(shù)據(jù)通過 P2 口送入 LCD1602 實(shí)現(xiàn)顯示功能。復(fù)位引腳為 RST,當(dāng)系統(tǒng)上電后晶振電路穩(wěn)定后, RST 引腳有一個高電平且持續(xù) 2 個機(jī)器周期以上,單片機(jī)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。 XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。 PSEN :片外程序存儲器選通信號,低電平有效。 P3 口的第二
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