【文章內(nèi)容簡介】 4K D 5 6 0 2 8V D 3V D 23 0 0 KGB6V 11 數(shù)功能完成定時 45 分鐘并使報警電路發(fā)出報警聲，用以提醒學(xué)生休息！ 89c52 單片機內(nèi)有兩個可編程的定時器 /計數(shù)器，滿足諸如對外部脈沖進(jìn)行記數(shù)，產(chǎn)生精確的定時時間，作串行口的波特發(fā)生器等功能的需要。它們具有兩種工作模式 (計數(shù)器模式和定時器模式 )及 4 種工作方式 (方式 0，方式 1，方式 2，方式 3)。其控制字均在相應(yīng)的特殊功能寄存器中，通過對它的特殊功能寄存器的編制，可以方便的選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ髂Ｊ胶凸ぷ鞣绞健? 當(dāng)定時器 /計數(shù)器 為定時工作方式時，計數(shù)器的加 1 信號由振蕩器的 12 分頻信號產(chǎn)生，即每過一個機器周期，計數(shù)器加 1，直至計 數(shù) 滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個機器周期等于 12 個振蕩周期，所以計數(shù)頻率 fcount=1/12osc。如果晶振為 12MHz，則計數(shù)周期為： T=1/（ 12106 ） Hz1/12=1μs 這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當(dāng)選擇定時器的長度 (如 8 位、 13 位、 16 位等 )。 當(dāng)定時器 /計數(shù)器為計數(shù)工作方式時，通過引腳 T0 和 T1 對外部信號計數(shù)，外部脈 沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。計數(shù)器在每個機器周期的 S5P2 期間采樣引腳輸入電平。若一個機器周期采樣值為 1， 下一個機器周期采樣值為 0，則計數(shù)器加 1。此后的機器周期 S3P1 期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。所以檢測一個由 1至 0 的跳變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/24。例如，如果選用 12MHz 晶振，則最高計數(shù)頻率為 。雖然對外部輸入信號的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次 ，外部計數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個機器周期以上。 工作方式控制寄存器 TMOD 用 于控制定時器 /計數(shù)器的工作模式及工作方式，它的字節(jié)地址為 89H。定時器 /計數(shù)器的兩個作用是用來精確的模擬一段時間間隔 (作定時器用 )或累計外部輸入的脈沖個數(shù) (作計數(shù)器用 )。當(dāng)作定時器用時，在其輸入端輸入周期固定的脈沖個數(shù)，即可計算出所定時間的長度。當(dāng) 89c52 內(nèi)部的定時器 /計數(shù)器被選定為定時器工作模式時，記數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期產(chǎn)生一個脈沖使計數(shù)器增 1，因此，定時器 /計數(shù)器的輸入脈沖和機器周期一樣，為時鐘頻率的 1/12。本設(shè)計采用的時鐘周期為 6MHz，記數(shù)速度為 500KHz，輸入脈沖的時間間隔 為 秒 。 [10] 單片機控制電路 單片機控制電路由 89c52 單片機的 和 T0和 T1 定時 /計數(shù)器通過單片機的匯編語言來實現(xiàn)！定時時間為 50 分鐘，其計時初值可計算如下： 12 50*60=3000s=30000*100ms 100ms 用 T0 定時設(shè)置 T0 工作方式 1， 30000 次用 T2 計數(shù)，設(shè) T2 工作方式為 11。 T0 的定時初值為： 2^16100ms/2us=15536=C3B0H； T1 的計數(shù)初值為 6553630000=35536=8AD0H 其中 T0 為定時器， T1 為計數(shù)器，定時器 T0 定時 100ms 后，計數(shù)器 T1 計數(shù)一次，此時，定時器 T0 進(jìn)行中斷服務(wù)程序 ZDT0 進(jìn)行定時器 T0 循環(huán)定時進(jìn)入下一個定時周期，當(dāng)滿足又一次定時滿 100ms 時，再由計數(shù)器 T1 計數(shù)一次，如此循環(huán)下去，直到滿足計數(shù)器 T1 計數(shù)30000 次，計數(shù)器 T1 進(jìn)入中斷服務(wù)程序 ZDT1，其功能是使單片機的 引腳發(fā)送一個脈沖觸發(fā)定時報警發(fā)聲電路，由定時報警發(fā)聲電路發(fā)出報警信號，使學(xué)生意識到已經(jīng)學(xué)習(xí)了 45分鐘了，需要休息一下，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)學(xué)生視力的目的。此時，學(xué)生應(yīng)關(guān)閉視力保護(hù)器電源，休息后在開啟電源以進(jìn)行節(jié)能。開啟電源后，定 時器 T0 和計數(shù)器 T1 進(jìn)行到下一循環(huán)，對定時器進(jìn)行賦值， T0 定時， T 計數(shù)，再進(jìn)行報警。 定時用的 c 語言程序見附錄。 定時器報警發(fā)聲電路 圖 27 為定時器報警發(fā)聲原理圖。如圖 27 所示，利用單片機的定時功能通過 產(chǎn)生一個振蕩脈沖方波，該脈沖加至 VT6 的的基極，在脈沖為高電平期間導(dǎo)通，為 IC2 提供了工作電壓源。 IC2 采用語音集成電路 HFC5219，它內(nèi)存有“時間到了請休息”的語音信號，采用電平、不保持觸發(fā)方式，一旦得電平觸發(fā)，便迅速播出內(nèi)存 的語聲信號，并經(jīng)由 VT5，圖 27 定時器報警發(fā)聲原理圖 R2R31KV T 590 1 2V T 6V S ST G 1V D D O S CO /PH F C 52 19 GB V1ML E DSBV T 390 1 3B... 13 VT3 組成的復(fù)合級放大器放大，驅(qū)動揚聲器 B 發(fā)出告誡聲。 電路采用 電池供電。 LH169A 的工作電壓為 ~5V。 M 可采用 3（ mm） *40（ mm）的銅或鐵板 (片 )，焊上帶有隔離皮的導(dǎo)線后連至電路板上的 C1 的一端，導(dǎo)線的外皮與電源地相連，如圖 27 所示。 VT VT5 分別采用小功率三極管 9013， 9012，要求 h=100； R R3 采用 RTX1/8W型碳膜電阻器； B 選用 YD571 型電動式揚聲器。 [10] 3 開發(fā)系統(tǒng)軟件設(shè)計 由于簡單的程序可以用匯編明顯提高執(zhí)行 速度，但在大型程序開發(fā)時，需要考慮多方面因素，工程開發(fā)周期等需要合理選擇編程語言，所以本文主要采用單片機 c 語言來完成軟件設(shè)計和程序代碼的編寫，程序簡單易懂，可執(zhí)行性強。 關(guān)于本系統(tǒng) 的開發(fā)軟件的說明 Keil Software 的 89c52 開發(fā)工具提供以下程序，你可以用它們來編譯你的 C 源碼，匯編你的 c 源程序，連接和重定位你的目標(biāo)文件和庫文件，創(chuàng)建 HEX 文件，調(diào)試你的目標(biāo)程序。 (1)Windows 應(yīng)用程序 uVision2 是一個集成開發(fā)環(huán)境，它把項目管理，源代碼編輯，程序調(diào)試等集成到一個功能強大的環(huán)境 中。 (2)C52 美國標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化 C 交叉編譯器從你的 C 源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)文件。 (3)A52 宏匯編器從你的 8052 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)文件。 (4)BL52 連接 /重定位器組合你的由 C52 和 A52 產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)文件，生成絕對目標(biāo)文件。 (5)LIB52 庫管理器組合你的目標(biāo)文件，生成可以被連接器使用的庫文件。 (6)OH52 目標(biāo)文件到 HEX 格式的轉(zhuǎn)換器從絕對目標(biāo)文件創(chuàng)建 Intel HEX 格式的文件。 (7)RTX52 實時操作系統(tǒng)簡化了復(fù)雜和對時間要求敏感的軟件項目。 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境集成了一個項目管理器，一個功能豐富、有錯誤提示的編輯器，以及設(shè)置選項，生成工具，在線幫助。利用 uVision2 創(chuàng)建你的源代碼并把它們組織到一個能確定你的目標(biāo)應(yīng)用的項目中去。 uVision2 自動編譯，匯編，連接你的嵌入式應(yīng)用，并為你的開發(fā)提供一個單一的焦點。 源代碼由 uVision2 IDE 創(chuàng)建，并被 C52 編譯或 A52 匯編。編譯器和匯編器從源代碼生成可重定位的目標(biāo)文件。 Keil C52 編譯器完全遵照 ANSI C 語言標(biāo)準(zhǔn)，支持 C 語言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性。另外，直接支持 89c52 結(jié)構(gòu)的幾 個特性被添加到里面。 14 Keil A52 宏匯編器支持 89c52 及其派生系列的全部指令集。 LIB52 庫管理器允許你從由編譯器或匯編器生成的目標(biāo)文件創(chuàng)建目標(biāo)庫。庫是一種被特別地組織過并在以后可以被連接重用的對象模塊。當(dāng)連接器處理一個庫時，僅僅那些被使用的目標(biāo)模塊才被真正使用。 它們是為專業(yè)開發(fā)人員而設(shè)計的，但所有層次的編程人員都可以用它們來獲得 8052 微控制器的絕大部分應(yīng)用。 Keil Software 安裝及輔助單片機 設(shè)計的方法概述 以下是 Keil Software 安裝的步驟： 1．閱讀與你試圖完成的 工作或任務(wù)相關(guān)的章節(jié)。 2．確定你所用的是最新的版本，到 核對升級內(nèi)容以確定你使用的是最新版本。 3．分析所發(fā)現(xiàn)的問題，確定它是匯編器的問題，還是編譯器，連接器，庫管理器或其他的開發(fā)工具的問題。 4．進(jìn)一步通過減少你的代碼到幾行使問題更明確。 當(dāng)你使用 Keil Software 工具時，你的項目開發(fā)流程和其它軟件開發(fā)項目的流程極其相似。以下是 Keil Software 使用時的步驟： 1．創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標(biāo)器件，配置工具設(shè)置。 2．用 C 語言或匯編語言創(chuàng)建源程序。 3．用項目管 理器生成你的應(yīng)用。 4．修改源程序中的錯誤。 5．測試，連接應(yīng)用。 圖 31 為系統(tǒng)開發(fā)流程圖，如圖所示，一個完整的 89c52 工具集的框圖可以最好地表述此開發(fā)流程。每一個組件在下面詳細(xì)描述。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件采用 Keil Software，使用單片機匯編語言。因為匯編可以完成有些 C 語言完成不了的操作。 程序中對時間要求苛刻的部分可以用內(nèi)嵌匯編來重寫，以 促進(jìn) 速度上的顯著提高。但是，開發(fā)和測試匯編代碼是一件辛苦的工作，它將花費更長的時間，因而要慎重選擇要用匯編的部分。一個 合格 的程序員應(yīng)該是寫出 高質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)化 程序 。 主程序的流程采用模塊的方法設(shè)計，先規(guī)劃出各功能子模塊，然后各個擊破，這也是軟 15 件開發(fā)的方式，可以由簡入難，比較符合人的思維習(xí)慣。 圖 33 使定時器 T0 的中斷程序流程圖，圖 34 使計數(shù)器 T1 終端服務(wù)流程圖，其程序設(shè)計原理如下： 單片機控制電路由 89c52 單片機的 和 T0和 T1 定時 /計數(shù)器通過單片機的匯編語言來實現(xiàn)！定時時間為 45 分鐘，其計時初值可計算如下： 50*60=3000s=30000*100ms 100ms 用 T0 定時設(shè)置 T0 工作方式 1， 300