【正文】 信號(hào)之前變高，放音即結(jié)束 [12]。 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 簡(jiǎn)介在本設(shè)計(jì)中，AT24C02 存儲(chǔ)芯片主要用于保存來訪者的人數(shù)。AT24C02 串行EZPROM 以其體積小、性能優(yōu)、使用靈活和方便而受到人們的青睞，廣泛應(yīng)用在測(cè)控系統(tǒng)以及各類智能儀表中用于保存特征參數(shù)和各種檢測(cè)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)得到可靠保護(hù)而不會(huì)由于停電、干擾等原因使其丟失。同時(shí)，在各種便攜式智能儀表中使用，因此有著廣泛的應(yīng)用前景。1．存儲(chǔ)芯片 AT24C02 的引腳圖及性能XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 DS1302 引腳如圖 212 所示。AT24C02 是一種串行 CMOSEPROM 電擦除只讀存儲(chǔ)器，采用 cI總線結(jié)構(gòu)，其只要主要指標(biāo)如下：工作電壓：~6V工作電流：3mA存貯容量：256*8bit靜態(tài)電流：70μA自同步頁寫周期：10ms 數(shù)據(jù)保持時(shí)間：100 年A 0A 1A 2G N DV C CT E S TS C LS D A12348765圖 212 AT24C02 引腳圖2．?dāng)?shù)據(jù)的傳送EPROM 用兩根線連接到單片機(jī)的 PC 總線接口或普通 I/O 口線上，使單片機(jī)與EPROM 兩者之間構(gòu)成了主從關(guān)系，數(shù)據(jù)傳送所需的時(shí)鐘信號(hào)和各種控制信號(hào)均由單片機(jī)產(chǎn)生。在傳送過程中，每個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行都是在 SCL 為高電平期間進(jìn)行。因此，在此期間 SDA 線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定。數(shù)據(jù)的更迭必須在 SCL 為低電平時(shí)進(jìn)行。SCL高電平期間 SDA 線上的任何變化信號(hào)均被理解為控制信號(hào)： SDA 由高變低意味著讀/寫操作的開始，SDA 由低變高則表示讀/寫工作的結(jié)束。啟動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，E 2PROM 收到的第一個(gè)字節(jié)為指令代碼。其中高 4 位 D7~D4 為器件標(biāo)志 AT24C02 固定為1010；D3~Dl 用于器件尋址； D0 指出數(shù)據(jù)傳送的方向。D0=1 為讀模式，D0=0 為寫模式，并由此決定后面的數(shù)據(jù)是由單片機(jī)發(fā)出還是由 E2PROM 發(fā)出；如果是寫模式，還需再發(fā)送片內(nèi)地址字節(jié)。在數(shù)據(jù)傳送過程中，每一個(gè)字節(jié)均是從高位到低位順序發(fā)送，在每個(gè)字節(jié)的結(jié)尾，數(shù)據(jù)接收方應(yīng)向數(shù)據(jù)發(fā)送方回送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，以表示讀/寫的繼續(xù)，肯定應(yīng)答為低電平。如果此時(shí)單片機(jī)回送高電平，并且緊接著發(fā)生停止信號(hào)，則表示整個(gè)過程結(jié)束。 ISD1420 與單片機(jī)連接電路的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)只需要錄音和放音，故ISD1420電路只需要工作在地址模式，A7為低電平，A0～A7 全部為地址輸入引腳。本設(shè)計(jì)設(shè)置三段錄音，錄音時(shí)間分別為4s、5s、11s ，對(duì)應(yīng)的地址單元分別是：00H～1FH、20H～47H 、48H ～A0H，故只需要三條地址線就可以了，、 對(duì)應(yīng)A 。ISD1420的REC錄音引腳為低電平時(shí)，開始錄音， 引腳控制。錄音時(shí)，先通過單片機(jī)送出地址00H或20H或48H，選好錄音段，錄音。用戶錄制的語音每一段結(jié)束后，芯片自動(dòng)設(shè)有段結(jié)束標(biāo)志(EOM)，芯片錄滿后設(shè)有溢出標(biāo)志(OVF)。利用ISD1420的錄音指示端RECLED并接發(fā)光二極管可顯示錄音狀態(tài)。平時(shí)呈高電平，錄音時(shí)呈低電平，二極管發(fā)光；錄音完成后燈熄滅表示錄音結(jié)束。硬件電路如圖213，它主要包括三大部分：響鈴電路、錄音放音電路和存儲(chǔ)電路?；趩纹瑱C(jī)的電子音樂門鈴的設(shè)計(jì) 20 A 6A 5A 3A 7A 4A 2A 1A 0P L A Y LP L A Y ER E CR E C L E DX C L KV C C DV C C AV S S DV S S AS P +S P A N A I N A N A O U TM I CM I C R E FA G CI S D 1 4 2 0L M 3 8 6A 0A 1A 2G N DV C CW PS C LS D A2 2 0 181。 F0 . 1 181。 FV C C0 . 1 181。 F1 0 0 K1 0 0 K1 0 K5 K1 0 K5 . 1 K0 . 1 181。 F1 0 0 181。 F5 Ω1 K1 0 181。 F1 0 K2 2 0 181。 F1 0 KM I C0 . 1 181。 F0 . 1 181。 F4 . 7 181。 F4 7 0 KV C CP 3 . 6P 3 . 7V C C.........P 2 . 49 0 1 21 0 0 K1 0 0 K1 0 0 K0 . 0 0 1 μL E D4 7 0 ΩA T 2 4 C 0 21 K.........V C C1 0 μ F圖213 ISD1420與單片機(jī)的硬件電路 按鍵電路的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，將有室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，其中室內(nèi)機(jī)一共有三個(gè)功能，一、選擇旋鈕，主人選擇“IN ”或是“OUT” ；二、錄音按鈕，主人可以事先錄制語言提示，更人性化；三、播放按鈕，主人播放來訪者留言；室外機(jī)有一個(gè)按鈴按鈕、揚(yáng)聲器（語音提示來訪者主人的信息）以及 LCD 顯示提示來訪者主人的英文信息。按鍵圖如圖 214 所示。4 . 7 K4 . 7 K4 . 7 KP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2K 1K 2K 3（a ）XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 V C CK 4P 0 . 34 . 7 K(b)圖 214 按鍵電路圖K1 按鍵是錄音鍵，主人錄制留言，當(dāng)主人按下按鍵時(shí)，就開始錄音； K2 鍵是播放鍵，主人按鍵，可以聽到來訪者的留言；K3 鍵是來訪者的按鈴鍵； K4 是主人選擇是否在家按鍵，當(dāng)主人在家是，將開關(guān)打在 VCC，鍵盤掃描到高電平時(shí)，播放主人錄制的留言 1，以及顯示留言 1；當(dāng)家里沒人時(shí)，將開關(guān)打在 GND，鍵盤掃描到低電平時(shí)，播放主人錄制的留言 2，以及顯示留言 2【18】 。第 3 章 軟件部分設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用程序由主程序及子程序兩大部分組成。主程序流程圖如圖 31 所示。主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、時(shí)間顯示和按鍵掃描等工作?；趩纹瑱C(jī)的電子音樂門鈴的設(shè)計(jì) 22 開 始設(shè)定堆棧指針清標(biāo)志和暫存單清顯示緩沖區(qū)設(shè)定參數(shù)值對(duì)時(shí)鐘芯片 、 液晶進(jìn)行初始化從 D S 1 3 0 2 時(shí)鐘芯片中讀出數(shù)據(jù)L C D 顯示時(shí)間掃描鍵盤圖 31 主程序流程圖先掃描按鍵，若沒有按鍵，則從時(shí)鐘芯片中讀出數(shù)據(jù)顯示時(shí)間；若有按鍵，則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)按鍵的子程序；按鍵主要有 K1 鍵（錄音功能） 、K2 鍵（播放功能） 、K3 鍵（門鈴按鍵）、K4 鍵（選擇功能）。 相應(yīng)子程序設(shè)計(jì)相應(yīng)處理程序主要包括：鍵盤掃描子程序、液晶顯示子程序、語音提示子程序、XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 響鈴子程序以及錄音子程序。 按鍵掃描子程序設(shè)計(jì)本程序采用非編碼鍵盤，單片機(jī)必須對(duì)所有按鍵進(jìn)行監(jiān)視。一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下，單片機(jī)掃描按鍵，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序，實(shí)現(xiàn)該鍵功能。當(dāng)按下 K1 時(shí)，跳轉(zhuǎn)到錄音子程序，開始主人錄制留言；當(dāng)按下 K2 鍵，跳轉(zhuǎn)到播放子程序，主人按鍵，可以聽到來訪者的留言；當(dāng)按下 K3 鍵時(shí)，來訪者的按鈴鍵，判斷 K4 鍵為高電平還是低電平，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)回應(yīng)程序 1 或 2；而 K4 是主人選擇是否在家按鍵，當(dāng)主人在家是，將開關(guān)打在 VCC，鍵盤掃描到高電平時(shí)，播放主人錄制的留言 1，以及顯示留言 1；當(dāng)家里沒人時(shí)，將開關(guān)打在 GND，鍵盤掃描到低電平時(shí)，播放主人錄制的留言 2，以及顯示留言 2。按鍵掃描子程序流程圖如圖 32 所示。開始K 1K 2K 3K 1 鍵功能程序K 2 鍵功能程序K 3 鍵功能程序YYYNN開始結(jié)束圖 32 按鍵掃描子程序 門鈴鍵子程序設(shè)計(jì)門鈴是 K3 鍵，當(dāng)來訪者按下門鈴鍵，系統(tǒng)判斷 口是高電平還是低電平，即K4 鍵是打開還是閉合。K4 鍵是主人控制鍵，當(dāng)主人不在家或是不想有人打擾的時(shí)候，主人將 K4 旋鈕打在“OUT”上，即 口為高電平，執(zhí)行子程序 1，當(dāng)主人在家的時(shí)候，將旋鈕打在“IN”上，即 口為低電平，執(zhí)行子程序 2【3】 。具體流程圖如圖 33 所示?；趩纹瑱C(jī)的電子音樂門鈴的設(shè)計(jì) 24 調(diào)用語音和顯示子程序 1判斷 P 0 . 3 口是低電平還是高電平低 （ 主人在家 ）高 （ 主人不在家 ）調(diào)用語音和顯示子程序 2開始結(jié)束判斷 K 3 是否按下NY圖 33 門鈴鍵子程序1. 語音和顯示子程序 1語音和顯示子程序 1，就是主人不在家時(shí)，對(duì)來訪者的語音提示和顯示提示，語音提示為， “家里沒人，請(qǐng)留言姓名，謝謝！”LCD 顯示：“Please visit me later!”語音提示是主人錄制進(jìn)去的，而 LCD 顯示是 TABLE 表中的代碼顯示。如圖 34 所示，語音和顯示子程序 1 流程圖。XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 開始顯示提示及放主人留言從上次放音結(jié)束處開始錄來訪者留言停止錄音并掛機(jī)返回圖 34 語音和顯示子程序 1 流程圖2. 語音和顯示子程序 2語音和顯示子程序 2 是當(dāng)主人在家時(shí)，來訪者聽到的語音提示以及顯示語，其中語音由主人錄制：“請(qǐng)稍后，馬上就來！”顯示語為：“Please wait for a moment!”流程圖如圖 35 所示。開始顯示提示及放主人留言返回響鈴圖 35 語音和顯示子程序 2 流程圖基于單片機(jī)的電子音樂門鈴的設(shè)計(jì) 26 錄音（RECORD ）和播放（ PLAY）程序設(shè)計(jì)RECORD 鍵是錄主人留言信息控制鍵。主人要把自己不在家的留言信息（例如：“您好，我是 XX，主人不在家，請(qǐng)留言，留言時(shí)間是 20s”和“您好，請(qǐng)稍等，我馬上來開門” ） 。預(yù)先錄入 ISD1420 芯片中，以便需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用。在這里留有 9s 的時(shí)間用來錄這段話。具體操作是：選按下RECORD 鍵，程序檢測(cè)到此鍵后，便開始示主人留言信息并啟動(dòng)單片機(jī)的 T0 中斷定時(shí)。4s 后自動(dòng)停止。由于對(duì) ISD1420 進(jìn)行直接尋址時(shí)，信息的最小分辨率是 150ms，所以將 A0～A5 都接地，將 A6～A7 連到單片機(jī)輸出端。這樣可以使信息的最小分辨率變?yōu)?（150ms26=） 。利用單片機(jī)的 T0 中斷定時(shí)器從 ISD 的初始地址（即 A6～A7 都為 0）開始定時(shí) 9s，這段時(shí)間留作主人留言區(qū)（剩下大約 不用） 。把接下來的 20s 用來錄對(duì)方留言信息 【9】 。PLAY 鍵是播放留言控制鍵。當(dāng)主人要聽自己留言信息或?qū)Ψ搅粞孕畔r(shí)可以按下此鍵，這時(shí)便開始播放第一段信息（主人留言） ；若不想聽此段信息，可以不等其播放完，再按一下 PLAY 鍵，便從第二段開始播放（對(duì)方留言） ；若再按此鍵，便重新播放第一段信息；只要按的不是PLAY 鍵，就跳出此子程序，ISD1420 停止播放。流程圖如圖 36 所示。XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 開始 又是“ P L A Y ” 鍵開始放主人留言及來訪者留言掃描按鍵又是“ P L A Y ” 鍵結(jié)束放音結(jié)束掃描按鍵停止放主人留言并將播放來訪者留言內(nèi)容NYYN圖 36 PLAY 鍵子程序基于單片機(jī)的電子音樂門鈴的設(shè)計(jì) 28 第 4 章 調(diào) 試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試，包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，是一個(gè)很重要的步驟。在調(diào)試過程中要不斷地找出其中的錯(cuò)誤，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解決，然后再重復(fù)，直至系統(tǒng)可以正常運(yùn)行為止。系統(tǒng)的硬件調(diào)試與軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才被發(fā)現(xiàn)和糾正的。通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來調(diào)試。一、硬件調(diào)試第一步：在沒通電之前，先用萬用表檢查線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路，并重點(diǎn)檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間的短路或其他信號(hào)線的短路。晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好是保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。在本系統(tǒng)中我們都進(jìn)行了仔細(xì)的檢查，所以此步驟不會(huì)發(fā)生故障，這一步如果檢查不細(xì)通電后可能會(huì)造成不可想象的后果，所以這一步也至關(guān)重要。第二步：通電后檢查各器件引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)的插座上的各點(diǎn)電位，若有高壓，將有可能損壞單片機(jī)仿真器。同樣，如果電壓過低就沒有能力驅(qū)動(dòng)其負(fù)載。第三步：在斷電的情況下，除單片機(jī)以外，用仿真插頭將所連接電路與單片機(jī)仿真器的仿真接口相連，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。二、軟件調(diào)試該系統(tǒng)的軟件調(diào)試，是把程序輸入單片機(jī)，然后連接單片機(jī)仿真器進(jìn)行模擬調(diào)試，在調(diào)試時(shí)程序應(yīng)該以模塊的形式進(jìn)行調(diào)試，這樣可以方便解決軟件的問題，進(jìn)行及時(shí)修改，最后再將調(diào)試好的小段程序連接在一起進(jìn)行整體調(diào)試，當(dāng)整個(gè)程序都沒錯(cuò)誤時(shí)，軟件調(diào)試已經(jīng)成功。程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決的辦法：1．有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序一點(diǎn)錯(cuò)誤也沒有，但就是不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象，最后我們發(fā)行是因?yàn)槌绦蛑杏械闹噶顣鴮懙貌灰?guī)范導(dǎo)致的，例如有的 RET 返回指令一定要按正確格式書寫或在兩行指令間最好不要留空行。