基于單片機的簡易自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-24 20:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 STC89C52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。STC89C52 具有如下特點： 40 個引腳，8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器，256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入 /輸出（I/O ）口，5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時/計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT ）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。其 主要特性 [1]如有：與MCS51 兼容；8k 可反復(fù)擦寫(1000 次）Flash ROM；全靜態(tài)工作：0Hz~24MHz；三級程序存儲器鎖定；256*8 位內(nèi)部 RAM；32 可編程 I/O 線；2個 16 位可編程定時/計數(shù)器；5 個中斷源；可編程串行通道；低功耗的空閑和掉電模式。I/O 拓展采用 8255 芯片，單片機用 89C52，電路框圖如圖 22 所示。 打鈴電路設(shè)計采用 P 型三極管為蜂鳴器提供 5V 電源，并把 STC89C52 的 口與三極管的基極相連接，當(dāng) 口有低電平輸入出時，三極管導(dǎo)通 [2]，蜂鳴器響應(yīng)，從而實現(xiàn)打鈴功能。電路框圖如圖 23 所示：1 K 限流電阻 P 型三極管 蜂鳴器5 V 電源P 3 . 3ce圖 23 打鈴電路框圖 數(shù)碼管電路設(shè)計8255 的 PA 口控制數(shù)碼管的位選，低電平有效；PB 口做為段選輸出，接1K 歐姆的限流電阻 [3]。如圖 24 所示：P A 0 ~ P A 5P B 0 ~ P B 7P 型三極管1 K 限流電阻數(shù)碼管圖 24 數(shù)碼管顯示電路框圖3 系統(tǒng)軟件工作流程圖 主程序工作流程主程序首先設(shè)置 8255 模式，并打開中斷 0，設(shè)置中斷為邊沿觸發(fā)模式；其次在死循環(huán)中執(zhí)行讀秒顯示子程序，當(dāng)定時器滿一秒時，在顯示緩沖區(qū)中時間加一，等待送入數(shù)碼管顯示；再次按鍵掃描子程序，如果有中斷 0 或中斷 1 按鈕被按下時，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能的子程序中；最后如果當(dāng)前顯示時間滿足預(yù)設(shè)打鈴條件，通過打鈴判斷子程序跳入對應(yīng)的打鈴方式中執(zhí)行 [4]。詳細主程序見附錄二，主程序流程圖如圖 31。開始調(diào)用掃描顯示子程序時間設(shè)置子程序初始化 8 2 5 5 芯片和打開中斷打鈴到 ？鍵按下 ？打鈴NNYY圖 31 主程序流程圖定時器初值校正T 加一處理1 S 到 ？開始結(jié)束Y圖 32 定時器中斷顯示子程序流程圖 定時器中斷子程序此子程序為本設(shè)計的核心之一，首先初始化定時器 T0，設(shè)置 T0 為工作方式 1，其初始值為 3CB0H（既每次溢出定時 50ms） ，并對其循環(huán) 20 次，然后把時間加 1s，并送入顯示緩沖區(qū)等待顯示 [5]。顯示時，先取出內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示用段碼從 PB 口輸出，PA 口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)值。為了顯示秒位和上下午標(biāo)志在數(shù)碼管顯示上特加了“—”、 “A”、 “P”這三個特殊字符子。程序流程圖如圖 32： 時間設(shè)定子程序 時間設(shè)定模塊的設(shè)計要點是按鍵的去抖處理與“一鍵多態(tài)” [5]的處理。即只涉及 2 個鍵完成了 6 位時間參數(shù)的設(shè)定。 “一鍵多態(tài)”即多種功能的實現(xiàn)思想史，根據(jù)按鍵時刻的系統(tǒng)狀態(tài)，決定按鍵采取何種動作，即何種功能。開始結(jié)束時加一處理分減一處理時減一處理分加一處理時加一鍵時減一鍵分加一鍵分減一鍵上 / 下午鍵上 / 下午處理YYYYYNNNNNN圖 34 鍵盤掃描子程序流程圖 程序?qū)嶋H編譯測試在 Keil C51 編譯環(huán)境下編譯過程中所產(chǎn)生的誤差主要是在重裝初值的過程中大約需要 8 個機器周期，本設(shè)計采用在程序開始時對定時器賦初值多加 8個機器周期來消除此誤差。最后在 Keil C51 編譯環(huán)境下編譯通過，0 警告，0 錯誤。 系統(tǒng)實際測試通過實驗測試，數(shù)碼管顯示，按鍵調(diào)時，定時打鈴均符合預(yù)期，測試成功。 軟件調(diào)試步驟打開軟件后,在 Project 菜單中選擇 New Project 命令，打開一個新項目。保存此項目，輸入工程文件名后，并保存工程文件的目錄。為項目文件選擇一個目標(biāo)器件，即選擇 8051 的類型。在 Data base 列表框中選擇“ATML 89C52”，確定。上述設(shè)置好后，創(chuàng)建源程序文件并輸入程序代碼。輸入好代碼后點擊“文件/保存”。把源文件添加到項目中，用鼠標(biāo)指在目標(biāo)工作區(qū)的目標(biāo) 1，點擊右鍵在彈出的菜單中選擇添加文件到源代碼組，在彈出的添加文件框中，選擇需要添加到項目中的文件。開始編譯，對項目文件進行編譯。若沒有錯誤后進行硬件調(diào)試。 子程序調(diào)試步驟子程序調(diào)試應(yīng)一個模塊一個模塊地進行，首先單獨調(diào)試各功能子程序，檢查程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各子程序連接起來進行總調(diào)試。故調(diào)試步驟[6]如下：A、蜂鳴器的調(diào)試調(diào)試方法：先把打鈴程序下載到單片機，讓蜂鳴器發(fā)聲，看是否在正確的時間內(nèi)實現(xiàn)打鈴。B、數(shù)碼管程序調(diào)試正確的顯示時間是整
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