【文章內(nèi)容簡介】 獨立式鍵盤的原理簡單，每個按鍵的電路是獨立的，占用一條數(shù)據(jù)線。這種接法占用硬盤資源大， 適合該課程設計的電子四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 5 時鐘電路 。 圖 5 獨立按鍵 蜂鳴器電路 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電 蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出~ 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線 圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。 圖 6 蜂鳴器 電路 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 6 軟件設計方法 系統(tǒng)的軟件設計也是工具系統(tǒng)功能的設計。單片機軟件的設計主要包括執(zhí)行軟件的設計和監(jiān)控軟件的設計。單片機的軟件設計通常要考慮以下幾個方面的問題： ? 根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設計出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理； ? 培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設計、實行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改； ? 建立正確的數(shù)學模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)； ? 繪制程序流程圖； ? 合理分配系統(tǒng)資源； ? 為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程； ? 注意軟件的抗干擾設計，提高系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)軟件設計思想 本系軟件設計中，利用單片機定時器設計時間計時處理，采用單片機內(nèi)部的 T0 定時器溢出中 斷來實現(xiàn)，工作在 T0 方式下，定時 250 微妙，則連續(xù)中斷 4000 次即為一秒，得到了我們所需時間的最小單位 該設計用 C51 編寫程序，由于匯編語言的移植性比較差，而 C 語言則比較靈活。許多子函數(shù)都可以直接移植過去。在程序中除了有主函數(shù)外還包含許多子函數(shù)，如延時函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)、初始化函數(shù)、時間顯示函數(shù)、設定鬧鐘顯示函數(shù)、調(diào)時、分、秒函數(shù)、功能切換函數(shù)、秒表功能函數(shù)。 系統(tǒng)主程序 在主控程序循環(huán)中主要工作為掃描是否有按鍵，若有按健則做相應的功能處理，同時也掃描顯示器顯示時間數(shù)據(jù)，并檢查所設置的時間是否到了 。時間計時處理程序是等過了 1s 后，則更新時間數(shù)據(jù)，將最新的時、分、秒的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)并顯示在八段數(shù)碼管上 。 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 7 圖 7 系統(tǒng)主程序流程圖 中斷子程序 中斷子程序的主要功能：提供時間基準和快速按鍵調(diào)時功能。 定時器 T0 的中斷程序設計 定時器 T0 中斷提供時間基準。當 T0 連續(xù)中斷 4000 次時，即為一秒，此時秒加一；當秒值為 60 時，分鐘加一，同時秒清零 。當分鐘值為 60 時，小時加一，同時分鐘值清零；當小時為 24 時，小時清零。 開始 蜂鳴器初始化 數(shù)碼管顯示初始化 按鍵輸入初始化 定時器 T0、 T1 初始化 開中斷開關，允許T0、 T1 中斷 調(diào)用時鐘顯示程序 調(diào)用按鍵掃描程序 等待中斷 啟動 T0、 T1 定義計數(shù)變量和狀態(tài)變量 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 8 圖 8 T0中斷程序流程圖 定時器 T1 的中斷程序設計 當 T1 中斷 500 次時，檢測一次選擇按鍵 S3，如果按鍵按下，檢測時間加減按鍵，對應按鍵按下則執(zhí)行對應的操作，選擇按鍵可選擇調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒以及讓時間加減按鍵失效這四種功能，這樣可以達到迅速校準時間的作用。 計數(shù)變量清零 秒加 1 分加 1 秒清零 小時加 1 且分清零 小時清零 計數(shù)到 4000 否 ? 秒 =60 否 ? 分 =60 否 ? 小時 =24 否 ? 開始 Y N Y Y Y N N N 返回 計數(shù)變量加 1 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 9 圖 9 T1中斷程序流程圖 按鍵掃描子程序 按鍵掃描子程序是程序計中相當重要的一部分。按鍵掃描子程序的功能是：掃描計數(shù)變量 1 加 1 延時去抖動 狀態(tài)變量 m 加 1 m=1 m=2 m=3 m=4 調(diào)秒程序 調(diào)分程序 調(diào)時程序 變量清零 計數(shù)變量 1 清零 按鍵 S3 按下否 ? 按鍵 S3 按下否 ? 計數(shù)到 500 否 ? N N N Y Y Y 計數(shù)變量 2 加 1 秒表低位加 1，計數(shù)變量 2 清零 秒表高位 加 1 低位清零 秒表高位清零 計數(shù)到 400 否 ? 低位 =9999 否 ? 高 位 =9999 否 ? N N N Y Y Y 開始 Y flag = 1 否 ? 中斷返回 N 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 10 S4 鍵 是否按下， 若 S4 鍵按下，則執(zhí)行相應功能。 標志變量 flag 的初值設為 1， 當按下S4 鍵時， 標志變量 flag 值加 1， 對應切換至所設置的功能。具體切換任務： flag 值為 1時 可以顯示時鐘并對時間進行校準，當 flag 值為 2 時，切換至秒表功能；當 flag 值為 3時，切換至鬧鐘設置功能；當 flag 值為 4 時， flag 值返回 1， 回到時鐘顯示并可以調(diào)時。 圖 10 按鍵掃描程序流程圖 調(diào)時、分、秒子程序 當選擇按鍵狀態(tài)選擇到調(diào)秒時，相應的按下 S2 即對秒進行加 1 運算，當秒到加到60 時，秒清零；按下 S1 即對秒進行減 1 運算，當減到零時，秒等于 59。選擇按鍵切換時，對應的鍵可以調(diào)分和小時。 調(diào)分和調(diào)時子程序和調(diào)秒子程序類似。 開始 N S4 鍵是否按下？ Y 返回 延時去抖動 S4 鍵是否按下？ Y N 狀態(tài)變量 flag 加 1 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 11 圖 11 調(diào)秒程序流程圖 調(diào)節(jié)鬧鐘 子程序 當標志變量 flag 值為 3 時，切換至調(diào)節(jié)鬧鐘功能。檢測調(diào)節(jié)選擇按鍵 S3 是否按下，如果按下則狀態(tài)變量 n 加 1，然后根據(jù)狀態(tài)變量的值調(diào)用相應的調(diào)時、分、秒子程序來實現(xiàn)對鬧鐘的調(diào)節(jié)。 開始 Y 延時去抖動 S2 按鍵按下否 ? S2 按鍵按下否 ? 延時去抖動 Y N N 秒加 1 Y 秒減 1 Y 秒 =60? 秒清零 Y 秒 =0? 秒 =59 Y N N N N S1 按鍵按下否 ? S1 按鍵按下否 ? 返回 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 12 圖 12 調(diào) 節(jié)鬧鐘 程序流程圖 單片機應