-畢業(yè)設(shè)計(jì)--單片機(jī)自動(dòng)打鈴系統(tǒng)論文-畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-23 00:35本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】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(jiàn)得最多的還是校園的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)。在學(xué)校生活中，每天上。打鈴器可以為上下課的學(xué)生和老師們提供時(shí)間提醒，有。利于師生對(duì)上課和學(xué)習(xí)的合理安排，同時(shí)，也可作為一個(gè)提醒學(xué)生們作息時(shí)間的時(shí)間表，因此，打鈴系統(tǒng)的核心部分也是時(shí)鐘。時(shí)間，并在液晶顯示器上顯示，通過(guò)按鍵可以設(shè)定定時(shí)打鈴時(shí)間和打鈴的時(shí)間間隔。本文提出的設(shè)計(jì)方法電路簡(jiǎn)單、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)。
【正文】 所示，由單片機(jī)的 P1 口控制按鍵電路。本設(shè)計(jì)中按鍵用于設(shè)定定時(shí)時(shí)間、打鈴時(shí)間間隔，所以只需 4 路按鍵即可實(shí)現(xiàn)所需功能，采用獨(dú)立式按鍵即可。 由于按鍵是機(jī)械式觸點(diǎn)，所以在斷開(kāi)或閉合時(shí)，一般都有抖動(dòng)產(chǎn)生，雖然這個(gè)抖動(dòng)時(shí)間在我們看來(lái)非常短，但是單片機(jī)執(zhí)行指令的速度為微秒級(jí)別，很容易會(huì)讀取這個(gè)時(shí)間而將其判斷為真正的工作狀態(tài)，從而引起誤判。 因此，在設(shè)計(jì)中必 須考慮到按鍵抖動(dòng)的影響。常用的去抖動(dòng)的方法有兩種：硬件方法和軟件方法。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(cè)引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時(shí)加一個(gè)延時(shí)程序再次確認(rèn)，通過(guò) 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(dòng)的影響了。 圖 33 按鍵電路 單片機(jī)電路 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、 RAM、 ROM、多種 I/O 口、中斷系統(tǒng)和定時(shí)器 /，它最 早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為使更多的業(yè)內(nèi)人士、學(xué)生和愛(ài)好者學(xué)習(xí)掌握這門(mén)技術(shù)，產(chǎn)生了單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。 早期的單片機(jī)是 8 位或 4 位的，其中最成功的是 INTEL 的 8031 單片機(jī)，因簡(jiǎn)單可靠而獲得了很大的好評(píng)。此后，在 8031 的基礎(chǔ)上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)，基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)一直到現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用著。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了16 位的單片機(jī)，因性?xún)r(jià)比不好并未得到廣泛的應(yīng)用。 90 年代后期隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了很大的提高， 32 位機(jī)迅速代替了 16 位機(jī)進(jìn)入 主流市場(chǎng)，傳統(tǒng)的 8 位機(jī)的處理速度也提高了數(shù)百倍， 而且價(jià)格也降低了很多，得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在人們生活中幾乎每個(gè)電子產(chǎn)品或機(jī)械產(chǎn)品都或多或少帶有單片機(jī)控制系統(tǒng)， 智能儀器儀表 、 醫(yī)療器械、 家用電器、兒童玩具等等，汽車(chē)電子中單片機(jī)的應(yīng)用也是非常廣泛，一般汽車(chē)上配備有接近 40 多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。 AT89S51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能 CMOS8位微處理器。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管 腳相兼容。主要特性： 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 閃速存儲(chǔ)器； 1000 次擦鞋周期； ； 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz； 三級(jí)程序加密鎖； 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 32 個(gè)可編程 I/O 口線(xiàn)（ P P P P4）； 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn) 4 種工作方式； 1 個(gè)具有 6 個(gè)中斷源、 4 個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷潛嵌套結(jié)構(gòu)； 全雙工 UART 通道； 低功耗空閑和掉電模式； 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)； 看門(mén)狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針； 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性； 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP 字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式）。 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部主要由 9 個(gè)部件組成： 1 個(gè) 8 位中央處理器； 4KBFlash 存儲(chǔ)器；128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 32 條 I/O 口線(xiàn)； 2 個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 1 個(gè)具有 6 個(gè)中斷源、 4 個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷嵌套結(jié)構(gòu)；用于多處理機(jī)通信、 I/O 擴(kuò)展或全雙工 UART 的串行口；特殊功能寄存器； 1 個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 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(lèi)：數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令、算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令、邏輯運(yùn)算類(lèi)指令、控制 轉(zhuǎn)移類(lèi)指令、布爾操作。 中斷技術(shù)是計(jì)算機(jī)中的重要技術(shù)之一，它既和硬件相關(guān)，也和軟件相關(guān)，正因?yàn)橛辛恕爸袛唷辈攀沟糜?jì)算機(jī)的工作更加靈活、效率更高。所謂中斷實(shí)際是一個(gè)處理時(shí)間的過(guò)程，這一過(guò)程一般是由計(jì)算機(jī)內(nèi)部或外部某種緊急事件引起并向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求處理的信號(hào)，主機(jī)在允許情況下相應(yīng)請(qǐng)求，暫停正在執(zhí)行的程序，保存好“斷點(diǎn)”處的現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，處理完后自動(dòng)返回到原斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行原程序。引起中斷的原因，或是能發(fā)出中斷申請(qǐng)的來(lái)源，稱(chēng)為中斷源。 AT89S51 提供 5 個(gè)中斷源，即： 外部中斷源 /INT0：由 輸入； 外部中斷源 /INT1：由 輸入， I/O 設(shè)備中斷請(qǐng)求信號(hào)，或掉電故障異常事件中斷請(qǐng)求信號(hào)都可以作為外部中斷源連 /INT0、 /INT1。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 溢出中斷： TF0 做標(biāo)志，由 輸出； 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 溢出中斷： TF1 做標(biāo)志，由 輸出； 片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷： RX、 TX。 I/O 口分配： P0 口（ ～ ）為雙向 8 位三態(tài) I/O 口，當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，可直接連接外部 I/O 設(shè)備。它是地址總線(xiàn)低 8 位及數(shù)據(jù)總線(xiàn)分時(shí)服用口，可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載。一般作為擴(kuò)展時(shí)地址 /數(shù)據(jù)總線(xiàn)口 使用。 P1 口（ ～ ）的每一位都可以分別定義為輸入線(xiàn)和輸出線(xiàn)（做輸入時(shí)，鎖存器必須置 1），可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載。 P1 口常用作通用 I/O 口，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)雙向口。 P2 口（ ～ ）為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，可直接連接外部I/O 設(shè)備。它是地址總線(xiàn)的高 8 位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載。一般作為擴(kuò)展地址總線(xiàn)的高 8 為使用。 P3 口（ ～ ）為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)第一功能，可作為通用 I/O 口。 P3 口的第二功能定義如表 31 所示： 表 31 P3 口第二功能定義 引腳定義 功能 引腳定義 功能 串行輸入口 串行輸出口 0INT 外部中斷 0 1INT 外部中斷 1 計(jì)時(shí)器 0 外部輸入 計(jì)時(shí)器 1 外部輸入 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 地址鎖存允許信號(hào)輸出。在 CPU 訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 提供一個(gè)地址鎖存信號(hào)，將低 8 位地址鎖存在片外鎖存器中。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。在正常操作狀態(tài)下，該引腳端口輸出恒定頻率的脈沖。其頻率為晶振頻率的 1/6，可用作外部定時(shí)或其他觸發(fā)信號(hào)。如果需要，可通過(guò) SFR 的第 0 位置禁止 ALE 操作，但 ALE 的禁止位不影響對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)。 PSEN ： 片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。當(dāng) AT89S51 執(zhí)行來(lái)自外部程序存儲(chǔ)器的指令代碼時(shí)， PSEN/每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN/無(wú)效。 VPPEA/ ： EA 片外程序存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)允許信號(hào)，低電平有效。當(dāng) EA 接地時(shí)， CPU只執(zhí)行片外存儲(chǔ)器中的程序；當(dāng) EA 接 Vcc 時(shí)， CPU首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的程序（ 0000H~0FFFH） ，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器中的程序（ 1000H~FFFFH）。如果程序鎖定位 LB1 被編程（ P），那么 EA 值將在復(fù)位時(shí)由片內(nèi)鎖存。在與 Flash 并行編程 /校驗(yàn)期間，該引腳施加 12V的編程電壓 VPP。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 AT89S51 引腳圖如圖 34 所示：
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