第一篇：課程設(shè)計(jì)論文--基于labview的定時(shí)器程序設(shè)計(jì)

基于labview的定時(shí)器程序設(shè)計(jì)

目錄

1.程序設(shè)計(jì)背景??????????????????????????3

1.1.labview定時(shí)器的介紹?????????????????????3

2.程序介紹????????????????????????????3

a、主要用途和功能???????????????????????4

b、前面板圖和主要部件的功能???????????????????5

c、程序框圖???????????????????????????6

3.程序改進(jìn)????????????????????????????8

4.程序界面及層次關(guān)系??????????????????????9

5.存在的一些問題????????????????????????10

6.程序來源說明??????????????????????? 10

1.程序設(shè)計(jì)背景

定時(shí)器在家用電器中經(jīng)常用于延時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、定時(shí)。延時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)用于：收音機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、催眠器、門燈、路燈、汽車頭燈、轉(zhuǎn)彎燈以及其他電器的延時(shí)斷電及延時(shí)自停電源等。定時(shí)可用于：照相機(jī)曝光、定時(shí)閃光、定時(shí)放大、定時(shí)調(diào)速、定時(shí)烘箱、冰箱門開定時(shí)報(bào)警、水位定時(shí)報(bào)警、延時(shí)催眠器、延時(shí)電鈴、延時(shí)電子鎖、觸摸定時(shí)開關(guān)等。例如空調(diào)中的定時(shí)器，在工作一段時(shí)間后便能自動(dòng)切斷電源停止工作。夏季夜間使用，入睡前先設(shè)好預(yù)定時(shí)間，等睡熟后到了預(yù)定時(shí)間，空調(diào)自動(dòng)關(guān)機(jī)。方便節(jié)能。定時(shí)器除了應(yīng)用于家電之外 還廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施，軍事等。發(fā)展前景

傳統(tǒng)的定時(shí)器大多數(shù)是發(fā)條驅(qū)動(dòng)式、電機(jī)傳動(dòng)式或電鐘式等機(jī)械定時(shí)器，部分電子器械中也有試用時(shí)間繼電器的。相對于傳統(tǒng)的定時(shí)器，電子定時(shí)器的體積小，重量輕。造價(jià)低。精度高、壽命長，而且安全可靠，調(diào)整方便，適于頻繁的使用。同時(shí)隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，定時(shí)器也在不斷更新，朝著更多用途，更高精度，更小體積發(fā)展著。

Labview的定時(shí)器：

1．為什么要使用定時(shí)： 一般來說在循環(huán)中，我們都會(huì)添加一個(gè)定時(shí)器。他們的作用主要有2 個(gè)：

1.控制代碼執(zhí)行的速率：簡單的來說，如果在循環(huán)中添加了定時(shí)，就可以控制循環(huán)以一定間隔重復(fù)執(zhí)行；或者在串口通信中，在發(fā)送指令后等待指定的時(shí)間再讀返回值。

2.降低CPU 占用率：如果沒有設(shè)置定時(shí)，CPU 的大部分資源會(huì)一直被該線程占用，而無法執(zhí)行其他線程。2．定時(shí)VI 用法：

在LabVIEW 中的常用定時(shí)有等待（ms）倍毫秒

1． 等待（ms）

該VI 的輸入端為整型，單位是ms。指定代碼執(zhí)行的時(shí)間間隔。舉例來說，連入VI 的輸入為10ms，如果循環(huán)中代碼的運(yùn)行時(shí)間是3ms，那么每次循環(huán)的時(shí)間是10ms；如果循環(huán)中代碼的運(yùn)行時(shí)間是14 毫秒（大于10ms），那么每次的循環(huán)的時(shí)間是14ms。

（Windows 下軟件定時(shí)的精度在1 個(gè)ms 左右，所以實(shí)際的情況會(huì)有1ms 左右的誤差）

2． 等待到下一個(gè)整數(shù)倍毫秒

該VI 輸入為整型，單位是ms。該VI 將定時(shí)和系統(tǒng)的時(shí)鐘對應(yīng)起來，使用該定時(shí)VI 后，代碼將在系統(tǒng)時(shí)鐘為定時(shí)時(shí)間的整數(shù)倍執(zhí)行。使用該定時(shí)VI 的第一次運(yùn)行時(shí)間間隔是不確定的。比如設(shè)定定時(shí)為1000ms，對于第一次運(yùn)行，無論當(dāng)前時(shí)間是50ms 還是850ms,都將在下一次1000ms 的整數(shù)倍時(shí)間第二次運(yùn)行該代碼，那么實(shí)際的間隔分別是950ms 和150ms。

3．定時(shí)的精度： 對于上面提到的定時(shí)VI，輸入的單位都是ms，但是實(shí)際運(yùn)行的最小間隔在2ms 以上。這是因?yàn)閃indows 操作系統(tǒng)中，對線程的操作最小的間隔是2ms。

4．使用定時(shí)的注意事項(xiàng)：

在使用等待到下一個(gè)整數(shù)倍毫秒時(shí)需要注意，當(dāng)該VI 處于等待狀態(tài)時(shí)，整個(gè)線程都將處于等待狀態(tài)。在對時(shí)間要求較高的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往不可以簡單的將該定時(shí)VI 和代碼并行的放置。

，和等待到下一個(gè)整數(shù)程序介紹

a、主要用途和功能 在測量過程中，有時(shí)需要測量、記錄數(shù)據(jù)在2小時(shí)內(nèi)的分布情況（穩(wěn)定性、波動(dòng)性）；有時(shí)需要每10分鐘測量一次數(shù)據(jù)并保存結(jié)果。這就需要有一個(gè)定時(shí)器或倒計(jì)時(shí)器來控制測量的過程，利用“已用時(shí)間”快速vi做了一個(gè)既有“定時(shí)”功能又有“倒計(jì)時(shí)”功能的vi，基本上滿足應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)要求。

該vi的定時(shí)精度不是很高，大概在正、負(fù)1s左右，基本上可以滿足工程上的使用要求。

b、前面板圖和主要部件的功能

定時(shí)時(shí)間選擇——這是一個(gè)枚舉控件，用來選擇定時(shí)或倒計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔。設(shè)計(jì)時(shí)定義了一些常用時(shí)間的數(shù)據(jù)列表。

定時(shí)器（倒計(jì)時(shí)器）——這是一個(gè)開關(guān)控件，用來選擇是定時(shí)功能還是倒計(jì)時(shí)功能。開始計(jì)時(shí)后將被灰化（運(yùn)行時(shí)不可再操作）。

停止（開始）——這是一個(gè)開關(guān)控件，用來控制是否開始計(jì)時(shí)。開始計(jì)時(shí)后將被灰化（運(yùn)行時(shí)不可再操作）。

定時(shí)持續(xù)時(shí)間——這是一個(gè)字符顯示控件，用來實(shí)時(shí)顯示定時(shí)或倒計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔數(shù)值。

強(qiáng)行停止計(jì)時(shí)——這是一個(gè)開關(guān)控件，用來強(qiáng)行停止計(jì)時(shí)過程（退出計(jì)時(shí)）。

c、程序框圖

整個(gè)程序框圖

程序在執(zhí)行時(shí)，首先通過選擇按鈕，選擇是定時(shí)器模式還是倒計(jì)時(shí)模式，然后經(jīng)過每局按鈕確定定時(shí)時(shí)間，再按下開始，若在定時(shí)器模式下，則定時(shí)顯示時(shí)間從0遞增到枚舉選擇的時(shí)間，此過程中按鈕變灰，不可用，到點(diǎn)時(shí)，由開始轉(zhuǎn)為停止，所有鍵可用。倒計(jì)時(shí)器模式與此過程大致相同，唯一不同便是計(jì)數(shù)從預(yù)設(shè)值遞減為0。程序在執(zhí)行過程中可用確定強(qiáng)制退出鍵退出。

計(jì)時(shí)的功能由“已用時(shí)間”實(shí)現(xiàn)，枚舉的數(shù)值為其上限，在定時(shí)器模式，已用時(shí)間直接輸出到格式化日期，再到時(shí)間顯示控件。在倒計(jì)數(shù)器模式，已用時(shí)間輸出數(shù)據(jù)先與枚舉數(shù)做減法運(yùn)算，在輸入到格式化日期。

中斷循環(huán)由已用時(shí)間的結(jié)束輸出、強(qiáng)行停止鍵、過程錯(cuò)誤輸出三者通過邏輯與接到中止鍵。

程序改進(jìn)

上述程序過于簡單，現(xiàn)做改進(jìn)如下：

1.將枚舉控件用一個(gè)數(shù)值輸入控件代替，這樣就可以自行確定定時(shí)或倒計(jì)時(shí)的時(shí)間，從而擴(kuò)大了程序適用的范圍。(注意輸入的數(shù)值以分鐘記)

2.為了更好的達(dá)到倒計(jì)時(shí)預(yù)警的效果，現(xiàn)加入LED燈進(jìn)行倒計(jì)時(shí)小于10時(shí)的顯示，從而更加直觀，鮮明，同時(shí)為了不影響程序的觀看效果，LED燈只在倒計(jì)時(shí)的最后10秒出現(xiàn)，其余情況皆為不可見。3.在程序設(shè)計(jì)中使用屬性節(jié)點(diǎn)，比如本例中：利用屬性節(jié)點(diǎn)將程序運(yùn)行過程中的操作限定在唯一性上，可以降低操作者的誤操作可能性。本程序運(yùn)行時(shí)，要么等待定時(shí)結(jié)束，要么由操作者強(qiáng)行停止計(jì)時(shí)。

4.新增一個(gè)圖片下拉表，它的可視性與LED燈的情況相同。

5當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，發(fā)出聲音報(bào)警。整體程序圖

程序界面

存在的一些問題

本程序的定時(shí)顯示精確性不高，例如LED燈的數(shù)字無法做到同步顯示等等。程序來源說明

本文原程序來源于http://tieba.baidu.com/p/1585935847 9

第二篇：定時(shí)器課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)

定時(shí)器課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)

課程設(shè)計(jì)共兩周，第一周的任務(wù)是設(shè)計(jì)出原理圖，并把PCB版圖畫出來；第二周的任務(wù)是根據(jù)原理圖制作電路板，我們組共五個(gè)人，我們分工合作，共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

第一周的時(shí)候，我們五個(gè)人中有人主要負(fù)責(zé)畫圖，有人負(fù)責(zé)查閱資料，有人負(fù)責(zé)學(xué)protell99（因?yàn)槲覀兡壳斑€沒有學(xué)protell99，畫PCB版圖需要用），有人負(fù)責(zé)審閱方案，然后我們再共同商議，盡量讓我們的方案更完善，這其中大家都發(fā)揮了不可缺少的作用。第二周的時(shí)候，就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)了，其實(shí)好期待自己動(dòng)手制作電路板，滿懷信心和期待的進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室開始了又一個(gè)新的體驗(yàn)。我們的老師很認(rèn)真很耐心的教導(dǎo)我們怎么操作，尤其是一些注意事項(xiàng)，對我們這些初次做課程設(shè)計(jì)的來說我們真的懂得很少，通過老師的細(xì)心指導(dǎo)后，我們便開始實(shí)戰(zhàn)了。我們按照順序先把圖紙轉(zhuǎn)印到電路板上，然后再對電路板進(jìn)行腐蝕，腐蝕的過程其實(shí)挺有意思的，看著電路板上的電路圖的線條在溶液里慢慢的越來越清晰的顯現(xiàn)出來，其他部位的銅越來越少…目不轉(zhuǎn)睛的盯著電路板看，生怕錯(cuò)過了每一個(gè)細(xì)節(jié)，終于腐蝕好了，雖然只完成了小小的一步，但我們也很興奮。接下來該打孔了，我們小心的操作著，我們組的每個(gè)成員都親自試著打孔，體驗(yàn)?zāi)欠N感覺。等打好孔后，刷了松香一切就緒后，開始插件，好多器件自己以前從來都沒有見過，只在課本上學(xué)習(xí)它的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)和功能，可是見都沒見過，比如三極管，我以前就沒有見過，直到這次見了后才知道原來一個(gè)三極管竟這么?。〗酉聛砗附樱瑢ε鷣碚f，焊接更是沒有接觸過，我先看著他們焊，看了好長時(shí)間終于鼓起勇氣決定自己也試試，拿上電烙鐵就感覺到它柄的溫度，慢慢的小心的焊下去…終于都做好了，最后是調(diào)試的過程，看著我們自己制作的電路板要工作了，我們很激動(dòng)同時(shí)也很緊張，我們剛開始插上電源時(shí)預(yù)置一個(gè)數(shù)后，顯示器上并不顯示數(shù)字增加計(jì)時(shí)，我們都面面相覷，可是我們并沒有灰心，我們開始檢查是我們哪里出了錯(cuò)，最后經(jīng)過我們認(rèn)真檢查和思考終于把錯(cuò)誤找了出來并改正了過來，再次調(diào)試，我們預(yù)置60秒，看著顯示器的數(shù)字從零開始增加，我們繃著心弦，終于顯示59，60報(bào)警器發(fā)出聲音報(bào)警，調(diào)試成功，我們好高興，感覺有點(diǎn)成就感。

通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了不少平時(shí)在課堂上學(xué)習(xí)不到的東西。

一、對課本上的知識(shí)有更深的理解。

通過原理圖的設(shè)計(jì)，對課本上的知識(shí)有了更深的理解，課本上的知識(shí)是機(jī)械的，表面的，很零碎的，通過課程設(shè)計(jì)，把原來以為很散的書本知識(shí)變的更為有聯(lián)系，對課本知識(shí)有了更深的理解。

二、對該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用有深刻的理解。

通過設(shè)計(jì)原理，制作電路板，到調(diào)試成功實(shí)現(xiàn)功能，把以前疑惑比如學(xué)這些知識(shí)都是干什么用的，通過這次課程設(shè)計(jì)，對該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用和意義，有了更深刻的理解。

三、激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。

通過該課程設(shè)計(jì)，全面系統(tǒng)的理解了定時(shí)器構(gòu)造的一般原理和基本實(shí)現(xiàn)方法。把學(xué)過的電子技術(shù)的知識(shí)強(qiáng)化，能夠把課堂上學(xué)的知識(shí)通過我們設(shè)計(jì)的電路表示出來，加深了對理論知識(shí)的理解。并激發(fā)了我們學(xué)習(xí)的積極性。

四、理解了學(xué)科之間的融合滲透。

本次課程設(shè)計(jì)所用器件大部分是用電子技術(shù)的數(shù)字部分里學(xué)的器件完成的，而也有些是模擬部分學(xué)的器件，而把這些器件連接起來用的則是電路的知識(shí)，這就把這三門學(xué)科聯(lián)系起來，把各個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)融合起來，對電子技術(shù)整體的認(rèn)識(shí)更加深刻。

五、鍛煉了自己的動(dòng)手能力以及加深了對自己認(rèn)識(shí)。

我們平時(shí)都只是學(xué)習(xí)課本上的知識(shí)，動(dòng)手特別少，以致動(dòng)手能力比較差，所以通過這次課程設(shè)計(jì)，通過自己動(dòng)手制作，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，同時(shí)也是對自己能力的一次檢測，使我們對自己有了更深一步的認(rèn)識(shí)，看自己在哪些方面還不足，為以后更好的提高自己提供了幫助。

六、提高了自己與別人相處以及合作的能力。

因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)是分小組做的，而且在設(shè)計(jì)過程中我們需要分工合作，這就要求我們要有與人友好相處和與人友好合作的能力，這在以后的工作中很重要。通過這次課程設(shè)計(jì)，鍛煉了同時(shí)也提高了我們的這項(xiàng)能力，無論是對我們的生活還是對我們以后的工作都有很大的幫助。

很喜歡課程設(shè)計(jì)，可以鍛煉我們各個(gè)方面的能力，希望以后有更多這樣的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。同時(shí)也要謝謝兩位指導(dǎo)老師這么辛苦的帶領(lǐng)我們完成這些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

第三篇：實(shí)驗(yàn)二 定時(shí)器程序設(shè)計(jì)121

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)使用單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，并利用定時(shí)中斷產(chǎn)生更長時(shí)間延時(shí)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件

IBM PC機(jī)

一臺(tái)

DP-51PRO.NET單片機(jī)仿真器、編程器、實(shí)驗(yàn)儀三合一綜合開發(fā)平臺(tái)

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.實(shí)驗(yàn)二 定時(shí)器程序設(shè)計(jì)

2．編寫程序，使P10端口來控制LED閃爍 3.C語言程序

//1ms定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)100ms發(fā)光管閃爍 #include“REG51.h” sbit LED=P1^0;void main(void){ TMOD = 0x01;//設(shè)置定時(shí)器模式 16位定時(shí)器

TL0 = 0x18;//設(shè)置定時(shí)初值

TH0 = 0xFC;//設(shè)置定時(shí)初值

TR0 = 1;//定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)

ET0=1;//開定時(shí)器中斷

EA=1;

//開總中斷

while(1);}

//******************** //1ms void pit0(void)interrupt 1（中斷程序）{ static unsigned char ms_cnt=0;//16 ffff TL0 = 0x18;//設(shè)置定時(shí)初值

TH0 = 0xFC;//設(shè)置定時(shí)初值

if(++ms_cnt==100){

ms_cnt=0;

LED=!LED;} } 定時(shí)器的由程序

直接匯編語言 ORG 0 AJMP MAIN ORG 0BH AJMP PIT0 MAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#18H MOV TL0,#0FCH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP $

生成;********************************** PIT0: MOV TH0,#18H MOV TL0,#0FCH INC R7 CJNE R7,#100,PIT0_R MOV R7,#0 CPL P1.0 PIT0_R: RETI END

四 實(shí)驗(yàn)要求

學(xué)會(huì)使用并掌握單片機(jī)定時(shí)器中斷來實(shí)現(xiàn)LED100ms閃爍。

五 實(shí)驗(yàn)步驟

1.調(diào)試運(yùn)行本節(jié)實(shí)驗(yàn)程序。若程序無錯(cuò)誤，編譯并進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，下載程序。

2.連接線路，將A2區(qū)的P10端口連接到D1區(qū)的任意LED接口。3.觀察LED燈閃爍情況

第四篇：labview紅綠燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1.1 課程設(shè)計(jì)目的

（1）掌握labview的軟件編程方法；

（2）培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐的能力； 1.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

本次課程設(shè)計(jì)要完成一個(gè)十字交通燈的設(shè)計(jì)，這個(gè)交通燈系統(tǒng)能為東西和南北兩個(gè)方向行駛的車輛指示能否通行。這個(gè)交通路口每一個(gè)方向上的紅綠燈按綠—黃—紅的順序循環(huán)，每個(gè)循環(huán)的時(shí)間為60秒，其中紅燈時(shí)間為30秒，黃燈時(shí)間5秒，綠燈時(shí)間25秒，當(dāng)按下停止鍵時(shí)，循環(huán)停止。1.3 課程設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo)

（1）能夠?qū)F(xiàn)實(shí)生活中的交通燈出現(xiàn)順序在電腦上面顯示；（2）要有時(shí)間現(xiàn)實(shí)；（3）具有有好的人機(jī)界面； 1.4總體設(shè)計(jì)思路

此次設(shè)計(jì)可以用12盞燈來指示路口的紅綠燈狀況，他們分別是下文中的東西紅

1、東西紅

2、東西黃

1、東西黃

2、東西綠

1、東西綠

2、南北紅

1、南北紅

2、南北黃

1、南北黃

2、南北綠

1、南北綠2。

信號(hào)燈按一定規(guī)律循環(huán)點(diǎn)亮，每盞紅燈亮30秒，每盞黃燈亮5秒，每盞綠燈亮25秒。每個(gè)循環(huán)包括四個(gè)階段。第一階段：南北綠（1、2）和東西紅（1、2）亮25秒；第二階段：南北黃（1、2）和東西紅（1、2）亮5秒；第三階段：南北紅（1、2）和東西綠（1、2）亮25秒；第四階段：東西黃（1、2）和南北紅（1、2）亮5秒；中間放置一個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器，用于觀測時(shí)間的進(jìn)行。

用計(jì)數(shù)器產(chǎn)生以秒為單位的計(jì)時(shí)信號(hào)，再將信號(hào)進(jìn)行分段，每到一個(gè)時(shí)間段時(shí)時(shí)間系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。

總體流程圖如下：

1.5前面板的設(shè)計(jì)

前面板是VI的用戶界面。創(chuàng)建VI時(shí)，通常應(yīng)先設(shè)計(jì)前面板，然后在前面板上創(chuàng)建輸入/輸出任務(wù)。本課程設(shè)計(jì)總前面板的設(shè)計(jì)比較簡單，需要用到12盞燈、一個(gè)時(shí)間顯示器、一個(gè)停止鍵即可。其中的12盞燈，在控件選板中選擇指示燈，將它放在前面板合適的位置，單擊鼠標(biāo)右鍵，更改指示燈的屬性，改變指示燈的大小并設(shè)定顏色，做出一個(gè)合適的指示燈，再用框?qū)⒚拷M燈框起來，做成一個(gè)交通燈。在每組交通燈合適的位置放置一個(gè)數(shù)值顯示控件作為交通燈的計(jì)時(shí)器。在前面板合適的位置放置一個(gè)開關(guān)按鈕，控制循環(huán)的啟停。這樣交通燈系統(tǒng)的前面板就做好了。

1.6 定時(shí)信號(hào)的產(chǎn)生

定時(shí)信號(hào)在程序框圖中右鍵→執(zhí)行過程控制→while循環(huán)中產(chǎn)生

由于i產(chǎn)生的時(shí)間頻率過快，所以在程序框圖中右鍵→執(zhí)行過程控制→時(shí)間延遲，用于控制i產(chǎn)生時(shí)間的頻率，防止過快，或者過慢，可自行控制。選中該圖標(biāo)，右鍵屬性，設(shè)置配置時(shí)間延遲1秒。

1.7 為了更好的觀察時(shí)間的變化，添加數(shù)值顯示器

1.8 時(shí)間信號(hào)的分段

將得到的時(shí)間信號(hào)除以每個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間60秒，取余數(shù)。得到的余數(shù)x的范圍為0<=x<60,當(dāng)0<=x<25時(shí)，條件滿足，執(zhí)行第一個(gè)條件結(jié)構(gòu)里面的程序，東西紅和南北綠燈亮。當(dāng)25<=x<30時(shí)，條件滿足，執(zhí)行第二個(gè)條件結(jié)構(gòu)里的程序，南北黃河?xùn)|西紅燈亮。當(dāng)30<=x<55時(shí)，條件滿足，執(zhí)行第三個(gè)條件結(jié)構(gòu)里的程序，東西綠和南北紅燈亮。當(dāng)55<=x<60時(shí)，條件滿足，執(zhí)行第四個(gè)條件結(jié)構(gòu)里的程序，東西黃和南北紅燈亮。

1.9 總控制程序

本設(shè)計(jì)采用的是編程方法控制紅綠燈的亮滅，簡單而又方便。在程序框圖中右鍵→編程→公式節(jié)點(diǎn)，在該公式節(jié)點(diǎn)框中輸入C語言程序，并設(shè)置輸入輸出節(jié)點(diǎn)；

2.0 類型轉(zhuǎn)換

由于控制程序中設(shè)置的變量時(shí)整型，而指示燈是布爾型，所以需要在兩者之間添加強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，以便于兩者之間的連接。

通過新數(shù)據(jù)類型平化和還原，使x強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為某個(gè)類型。如函數(shù)無法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)而必須對其解釋，Labview可使用臨時(shí)緩沖區(qū)。2.1 程序框圖總體設(shè)計(jì)

2.2 各個(gè)工作階段截圖

第一階段：0~25秒內(nèi)，東西紅和南北綠燈亮。

第二階段：25~30秒內(nèi)，東西紅和南北黃燈亮。

第三階段：30~55秒內(nèi)，東西綠和南北紅燈亮。

第四階段：55~60秒內(nèi)，東西黃和南北紅燈亮

2.3 心得體會(huì)

此次課程設(shè)計(jì)圓滿結(jié)束，對于我經(jīng)過努力的結(jié)果，我感到非常滿意。由于大家平時(shí)都是學(xué)習(xí)理論知識(shí)，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，雖然上課的時(shí)候講過很多LabVIEW的應(yīng)用，但課后也從沒真正地應(yīng)用過這個(gè)軟件，對它一點(diǎn)都不熟悉，拿到這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候都不知道怎么做。但通過對LabVIEW進(jìn)行了幾天的摸索學(xué)習(xí)，我終于把課程設(shè)計(jì)做好了，并發(fā)現(xiàn)LabVIEW很實(shí)用。通過這次課程設(shè)計(jì)我基本學(xué)會(huì)了虛擬儀器設(shè)計(jì)的步驟和基本方法，提高了動(dòng)手能力，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

在這個(gè)課程實(shí)際中，我真正的感受到了虛擬儀器的優(yōu)越性，“軟件即儀器”，僅僅在LabVIEW上寫入一些圖形程序，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的儀器的功能，只需借助一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)LabVIEW軟件，就可以實(shí)現(xiàn)很多儀器的功能。

課程設(shè)計(jì)的過程中，我遇到不少的問題，但最終我還是戰(zhàn)勝困難，取得了成功，當(dāng)然其中很大一部分功勞都要?dú)w功于指導(dǎo)老師和同學(xué)們，如果沒有指導(dǎo)老師和與同學(xué)們的相互交流學(xué)習(xí)，我的課程設(shè)計(jì)肯定不會(huì)如此輕松。總之，在這次課程設(shè)計(jì)中，我受益匪淺。

第五篇：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)音樂鬧鐘定時(shí)器

目錄：

0、任務(wù)書...............................................................................2

1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案規(guī)劃與選定.......................................2

2、硬件設(shè)計(jì)...........................................................................5

3、軟件設(shè)計(jì)...........................................................................6

4、調(diào)試...................................................................................8

5、新增功能及實(shí)現(xiàn)方法.......................................................8

6、小結(jié)與體會(huì).......................................................................9

7、參考文獻(xiàn)...........................................................................9

8、附錄.................................................................................10

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

0.任務(wù)書

基于51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)電子數(shù)字鐘，顯示時(shí)、分、秒，且具有鬧鐘功能。用8255接口實(shí)現(xiàn)4*8鍵盤及8位LED顯示。

32個(gè)鍵：0~9共10個(gè)鍵，調(diào)時(shí)（設(shè)置當(dāng)前時(shí)間）鍵；設(shè)定鬧鐘（定時(shí)）鍵；走時(shí)鍵；光標(biāo)左右移動(dòng)各一個(gè)鍵。

要求鍵復(fù)位后，應(yīng)該最后面的LED上顯示H（待命狀態(tài)）。

1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案規(guī)劃與選定

1.1主控制芯片選擇

方案一：采用ARM微處理，做主控芯片，計(jì)算速度快，缺點(diǎn)；成本高，控制較復(fù)雜，不容易焊接。

方案二：采用80C51單片機(jī)做主控制器，由單片機(jī)來完成采集和信號(hào)處理等底層的核心計(jì)算，做主控芯片，成本低，易控制，易實(shí)現(xiàn)。

經(jīng)過以上兩個(gè)方案比較，在此題方案二明顯優(yōu)于方案一，故采用80C51單片機(jī)做主控制器。

1.2定時(shí)模塊選擇

方案一：采用時(shí)鐘芯片DS1302。

DS1302 可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄，且較單片機(jī)計(jì)時(shí)簡單節(jié)約硬件資源，但存在時(shí)鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時(shí)鐘混亂等缺點(diǎn)。

方案二：采用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)系統(tǒng)，外接晶振進(jìn)行分頻脈沖計(jì)數(shù)。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

此系統(tǒng)采用12MHz晶振。

由于方案二使用簡單，比方案一更適用該系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以選擇方案二。

1.3 LED顯示及計(jì)時(shí)模塊選擇

方案一：74LS192計(jì)數(shù)器——74LS47七點(diǎn)顯示譯碼器

74LS192芯片是一塊可預(yù)置數(shù)可逆計(jì)數(shù)芯片，功能強(qiáng)大。將74LS192芯片CPU引腳接高電平可實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，以倒計(jì)時(shí)顯示?？赏ㄟ^74LS47與LED共陽極數(shù)字顯示器配合使用。

方案二：使用移位寄存器74HC595與譯碼器相連

74HC595具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，使用時(shí)可直接與數(shù)字顯示器相連。

方案三：使用8255擴(kuò)展LED顯示計(jì)時(shí)模塊

8255是一個(gè)可編程并行接口芯片，有一個(gè)控制口和三個(gè)8位數(shù)據(jù)口，外設(shè)通過數(shù)據(jù)口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，各數(shù)據(jù)口的工作方式和數(shù)據(jù)傳送方向是通過用戶對控制口寫控制字控制的。我們用到了A與B口分別進(jìn)行對數(shù)碼顯示管的片選和段選，且B口同時(shí)作為鍵盤掃描模塊的輸入口，與數(shù)碼顯示模塊分時(shí)復(fù)用。故采用方案三

1.4蜂鳴器的選擇

方案一：電磁式蜂鳴器

電磁式蜂鳴器主要是利用通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁場的特性，用一個(gè)固定的永久磁鐵與通電導(dǎo)體產(chǎn)生磁力推動(dòng)固定在線圈上的鼓膜。電磁式由于音色好，所以多用于語音、音樂等設(shè)備。對于不同提示音且考慮實(shí)際，此種較好。

方案二：壓電式蜂鳴器

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

壓電式蜂鳴器用的是壓電材料，即當(dāng)受到外力導(dǎo)致壓電材料發(fā)生形變時(shí)壓電材料會(huì)產(chǎn)生電荷。同樣，當(dāng)通電時(shí)壓電材料會(huì)發(fā)生形變。壓電式結(jié)構(gòu)簡單耐用但音調(diào)單一音色差，適用于警報(bào)器等設(shè)備。

由于鬧鈴為音樂鬧鈴，所以使用電磁式蜂鳴器更為合適。

2.硬件設(shè)計(jì)

2.1 芯片的選擇

2.1.1 單片機(jī)80C51 2.1.1.1單片機(jī)80C51的組成

80c51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：

中央處理器：

中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。

程序存儲(chǔ)器(ROM)：

8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：

8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。

并行輸入輸出(I/O)口：

8051共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。

2.1.1.2

MCS-51的引腳說明：

MCS-52系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：

MCS-51的引腳說明：

MCS-52系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

圖1 80C51的引腳

2.1.1.3 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)簡介（1）定時(shí)器計(jì)數(shù)器

1、MCS-51系列中51子系列有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器可：定時(shí)計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)計(jì)數(shù)器T1。它由加法計(jì)數(shù)器、方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON等組成。方式寄存器用于設(shè)定定時(shí)計(jì)數(shù)器T0和T1的工作方式，控制寄存器用于對定時(shí)計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止進(jìn)行控制。

2、每個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器既可以對系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，也可以外部信號(hào)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能通過編程設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。

3、每個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器都有多種工作方式，其中T0有四種工作方式，T1有三種工作方式，T2有三種工作方式。通過編程可設(shè)定工作于某種方式。四種工作方式為：13位定時(shí)計(jì)數(shù)器、16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、8位自動(dòng)重置定時(shí) 6

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

計(jì)數(shù)器、兩個(gè)8位定時(shí)計(jì)數(shù)器（只有T0有）

4、每一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間到時(shí)產(chǎn)生溢出，使相應(yīng)的溢出位置位，溢出可通過查詢或中斷方式處理。

（2）中斷系統(tǒng)

1、MCS-51單片機(jī)提供5個(gè)硬件中斷源，2個(gè)外部中斷源，2個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器T0和T1的溢出中斷TF0和TF1，1個(gè)串行口發(fā)送TI和接收RI中斷。

2、MCS-51單片機(jī)中沒有專門的開中斷和關(guān)中斷指令，對各個(gè)中斷源的允許和屏蔽是由內(nèi)部的中斷允許寄存器IE的各位來控制的。中斷允許寄存器IE的字節(jié)地址為A8H，可以進(jìn)行位尋址。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，中斷允許寄存器IE的內(nèi)容為00H，如果要開放某個(gè)中斷源，則必須使IE中的總控置位和對應(yīng)的中斷允許位置“1”。

3、MCS-51單片機(jī)有5個(gè)中斷源，為了處理方便，每個(gè)中斷源有兩級(jí)控制，高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)。通過由內(nèi)部的中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP來設(shè)置，中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP的字節(jié)地址為B8H，可以進(jìn)行位尋址。如果某位被置“1”，則對應(yīng)的中斷源被設(shè)為高優(yōu)先級(jí)；如果某位被清零，則對應(yīng)的中斷源被設(shè)為低優(yōu)先級(jí)。對于同級(jí)中斷源，系統(tǒng)有默認(rèn)的優(yōu)先權(quán)順序，從高到低優(yōu)先權(quán)順序?yàn)橥獠恐袛?、定時(shí)計(jì)數(shù)器T0中斷、外部中斷

1、定時(shí)計(jì)數(shù)器T1中斷、串行口中斷。通過設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP能夠改變系統(tǒng)默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)順序。

4、MCS-51單片機(jī)響應(yīng)中斷的條件為：中斷源有請求且中斷允許。

2.1.2 八位一體七段數(shù)碼管

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

數(shù)碼管使用條件：

a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流電阻。

b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定。c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 4-5mA 峰值電流 100mA 上圖為七段數(shù)碼管引腳圖，其中共陽極數(shù)碼管引腳圖和共陰極相同。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。

將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽極連在一起即為共陽式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會(huì)發(fā)光。當(dāng)然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將“b”和“c”段接上正電源，其它端接地或懸空，那么“b”和“c”段發(fā)光，此時(shí)，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將“a”、“b”、“d”、“e”和“g”段都接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。其它字符的顯示原理類同。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

2.1.3 并行接口擴(kuò)展芯片8255 8255內(nèi)部包括三個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，兩個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫控制邏輯電路和8位總線緩沖器。

各部分功能概括如下：（1）端口A、B、C A口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。B口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。C口：是一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（輸入不鎖存）。

通常A口、B口作為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口。C口作為控制/狀態(tài)信息端口，它在“方式控制字”的控制下可分為兩個(gè)4位端口，每個(gè)端口有一個(gè)4位鎖存器，分別與A口、B口配合使用，作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信息輸入端口。

（2）工作方式控制電路

工作方式控制電路有兩個(gè)，一個(gè)是A組控制電路，另一個(gè)是B組控制電路。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

這兩組控制電路具有一個(gè)控制命令寄存器，用來接受中央處理器發(fā)來的控制字，以決定兩組端口的工作方式，也可根據(jù)控制字的要求對C口按位清“0”或者按位置“1”。

A組控制電路用來控制A口和C口的上半部分（PC7-PC4）。B組控制電路用來控制B口和C口的下半部分（PC3-PC0）。

（3）總線數(shù)據(jù)緩沖器

總線數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向8位緩沖器，作為8255與系統(tǒng)總線之間的接口，用來傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令以及外部狀態(tài)信息。

（4）讀/寫控制邏輯電路

讀/寫控制邏輯電路接受CPU發(fā)來的控制信號(hào)RD、WR、RESET、地址信號(hào)A1-A0等，然后根據(jù)控制信號(hào)的要求，將端口數(shù)據(jù)讀出，發(fā)往CPU，或者將CPU送來的數(shù)據(jù)寫入端口。

2.2 電路的組成

2.2.1 數(shù)碼管顯示電路

數(shù)碼管顯示器成本低，配置靈活，與單片機(jī)接口簡單，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

數(shù)碼管的工作原理如下：

數(shù)碼管是由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器件。在數(shù)碼管中，若將二極管的陽極連在一起，稱為共陽極數(shù)碼管；若將二極管的陰極連在一起，稱為共陰極數(shù)碼管。本次課程設(shè)計(jì)用到的8個(gè)數(shù)碼管均是共陽極的。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。每個(gè)二極管就是一個(gè)筆劃，若干個(gè)二極管發(fā)光時(shí)，就

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

構(gòu)成了一個(gè)顯示字符。將單片機(jī)的I/O口控制相應(yīng)的芯片與數(shù)碼管的a-g相連，高電平的位對應(yīng)的發(fā)光二極管亮，這樣，由I/O口輸出不同的代碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。8個(gè)數(shù)碼管均采用動(dòng)態(tài)顯示方式，顯示當(dāng)前的時(shí)間。

2.2.2 鍵盤掃描電路

鍵盤掃描電路圖

鍵盤可分為兩類：非編碼鍵盤和編碼鍵盤；常見的非編碼鍵盤有兩種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。本次課程設(shè)計(jì)使用矩陣式鍵盤。

矩陣鍵盤的工作原理：按鍵設(shè)置在行、列線交點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。列線通過上拉電阻接到+5V 電源上。無按鍵按下時(shí)，列線處于高電平的狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)，列線電平與此列線相連的行線電平?jīng)Q定。

行列掃描法原理：第一步，使列線為編程的輸入線，行線是輸出線，拉低所有的行線，判斷列線的變化，如果有按鍵按下，按鍵按下的對應(yīng)列線被拉低，否則所有的列線都為高電平。第二步，在第一步判斷有鍵按下后，延時(shí)10ms消除機(jī)械抖動(dòng)，再次讀取列值，如果此列線還處于低電平狀態(tài)則進(jìn)入下一步，否則返回第一步重新判斷。第三步，開始掃描按鍵位置，采用 11

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

逐行掃描，分別拉低第一行，第二行，第三行，第四行，無論拉低哪一行其他三行都為高電平，讀取列值找到按鍵的位置，分別把行值和列值儲(chǔ)存在寄存器里。第四步，從寄存器中找到行值和列值并把其合并，得到按鍵值，對此按鍵值進(jìn)行編碼，與已經(jīng)設(shè)定好的鍵碼表進(jìn)行一一對比，如果不等，則繼續(xù)比較，如果相等，則利用轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描到按鍵功能的轉(zhuǎn)移。

2.2.3 音樂鬧鈴電路

蜂鳴器電路

2.2.3.1 蜂鳴器

蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型，他廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電話 12

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

機(jī)等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。

2.2.3.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)

單片機(jī)上面使用的蜂鳴器一般都是無源電磁式的蜂鳴器（如下圖所示）。它由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。

蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。

2.2.4 復(fù)位電路

RESET/Vpd為復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)80C51通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，80C51的初始態(tài)。

上電復(fù)位：上電復(fù)位電路是—種簡單的復(fù)位電路，只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時(shí)，復(fù)位電路通過電容加到RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，這個(gè)復(fù) 13

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

位信號(hào)隨著VCC對電容的充電過程而回落，所以RST引腳復(fù)位的高電平維持時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位，RST引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長的時(shí)間。

電路圖如下：

上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。

3軟件設(shè)計(jì) 4.調(diào)試

5.新增功能及實(shí)現(xiàn)方法

5.1定時(shí)器產(chǎn)生音樂的原理

音樂的產(chǎn)生主要是通過單片機(jī)的I/O口輸出高低不同的脈沖信號(hào)來控制蜂鳴器發(fā)音。要想產(chǎn)生音頻脈沖信號(hào)，需要算出某一音頻的周期(1/頻率)，然后將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間。利用單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對I/O口反相，這樣就能在此I/O口上得到此頻率的脈沖。

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

通常，利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器0，工作在方式1下，改變計(jì)數(shù)初值TH0和TL0來產(chǎn)生不同頻率。

對于音樂的節(jié)拍，每個(gè)音符使用1個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的節(jié)拍。如果1拍為0.4S，1/4拍為0.1S，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。假設(shè)1/4拍為1DELAY，那么1拍應(yīng)為4DELAY，以此類推。所以只要求得1/4拍的DELAY,其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)。

總而言之，一首樂曲是由音階和節(jié)拍兩大要素構(gòu)成。一首樂曲演奏的原理是：不同音階分別對應(yīng)不同的頻率，發(fā)出不同的音調(diào)，而節(jié)拍則控制發(fā)出音調(diào)時(shí)間的長短；若將樂曲的音調(diào)連續(xù)發(fā)出，并使其按相應(yīng)的節(jié)拍變化，即可演奏一首樂曲。根據(jù)這一特點(diǎn)，我們采用單片機(jī)輔以相應(yīng)的接口來設(shè)計(jì)音樂播放器。

5.2實(shí)現(xiàn)方法

利用定時(shí)器產(chǎn)生音樂，添加了音樂鬧鐘功能，能在鬧鐘時(shí)間到來時(shí)蜂鳴器發(fā)出《祝你生日快樂》歌，但缺點(diǎn)是在響鈴時(shí)間里，無法正常顯示時(shí)間。在此次課程設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生的音樂是利用查表法來改變定時(shí)器T1的初值，即改變音高，而通過延時(shí)來確定每個(gè)音符的長短，即確定音長。

6.小結(jié)與體會(huì) 7.參考文獻(xiàn)

【1】《單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用——單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》，肖看、李群芳，清華大學(xué)出版社

【2】《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，霍孟友，機(jī)械工程出版社

【3】《51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例（第二版）》，樓然苗、李光飛，北京航

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

空航天大學(xué)出版社

8.附錄

8.1 源程序代碼ORG 0000H LJMP START

ORG 000BH LJMP T0INT;T0中斷服務(wù)程序

ORG 001BH LJMP TIM0

;;;;;主程序;;;;;;;;START:LCALL CLEA

START1:LCALL SCAN LCALL BELLSCAN LCALL KEYSCAN SJMP START1

CLEA:MOV R0,#70H MOV R7,#0EH CLEAR:MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEAR;70H~7CH賦值0 MOV TMOD,#11H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#03CH SETB EA SETB ET0 SETB EX0 SETB TR0 CLR IT0 MOV 72H,#10 MOV 75H,#10 MOV 68H,#55H MOV 69H,#01H MOV 6AH,#00H CLR P1.0 RET

;延時(shí)子程序1MS DL1MS: MOV R6,#14H DL1: MOV R7,#19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET

DL10MS:ACALL SCAN ACALL SCAN ACALL SCAN RET

;《祝你生日快樂》音樂鬧鈴程序BELLSCAN:MOV A,6AH

CJNE A,7AH,BELLOUT

MOV A,69H

CJNE A,79H,BELLOUT

MOV A,68H

CJNE A,78H,BELLOUT

LCALL MUSIC BELLOUT:RET MUSIC:

MOV IE,#8AH MOV 30H,#00H

NEXT1:MOV A,30H MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV R2,A JZ END0 ANL A,#0FH MOV R5,A MOV A,R2 SWAP A ANL A,#0FH

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

JNZ SING CLR TR1 LJMP D1 SING:DEC A MOV 22H,A RL A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV TH1,A MOV 21H,A MOV A,22H RL A INC A MOVC A,@A+DPTR MOV TL1,A MOV 20H,A SETB TR1 D1:LCALL DELAY INC 30H LJMP NEXT1 END0:CLR TR1 LCALL BELLOUT

TIM0:PUSH ACC PUSH PSW MOV TL1,20H MOV TH1,21H CPL P1.0 POP PSW POP ACC RETI

DELAY:MOV R7,#02H D2:MOV R4,#187 D3:MOV R3,#248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,DELAY RET

TABLE1:DW 64260,64400,64521,64580

DW 64684,64777,64820,64898 DW 64968,65030,65058,65110 DW 65157,65178,65217

TABLE:;1

DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0B4H,0A4H,04H

DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0C4H,0B4H,04H;2

DB 82H,01H,81H,0F4H,0D4H DB 0B4H,0A4H,94H

DB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H DB 0C4H,0B4H,04H DB 00H

SCAN:;把記的數(shù)送給偏移量

MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A;寫控制字,在顯示程序中A口輸出，B口輸出

MOV A,78H;秒 MOV B,#0AH DIV AB MOV 71H,A MOV 70H,B

MOV A,79H;分

MOV B,#0AH DIV AB MOV 74H,A MOV 73H,B

MOV A,7AH;時(shí)

MOV B,#0AH DIV AB MOV 77H,A

MOV 76H,B;

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

T0中斷允許

;循環(huán)掃描顯示,數(shù)碼管顯示程序,數(shù)碼管為共陽型

MOV R1,#70H MOV R5,#80H;位選

MOV R3,#08H SCAN1:MOV A,R5 MOV DPTR,#7FFCH MOVX @DPTR,A;送A口位選

MOV A,@R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR,#7FFDH MOVX @DPTR,A;送B口字形碼

LCALL DL1MS

INC R1;字形碼偏移量

MOV A,R5 RR A;位選碼

MOV R5,A DJNZ R3,SCAN1;8次

MOV DPTR,#7FFCH MOV A,#00H MOVX @DPTR,A;A口清位選

RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH;對應(yīng)于“0”~“9”、“_”

;定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序 T0INT:PUSH ACC

CLR ET0;停

CLR TR0;停T0工作

MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#03CH SETB TR0;開T0工作

INC 7BH;7BH存放20

MOV A,7BH

CJNE A,#14H,OUTT0;20

MOV 7BH,#00H

INC 78H;78H秒

MOV A,78H

CJNE A,#3CH,OUTT0;60

MOV 78H,#00H

INC 79H

;79H分

MOV A,79H

CJNE A,#3CH,OUTT0;60

MOV 79H,#00H

INC 7AH

;7AH時(shí)

MOV A,7AH

CJNE A,#18H,OUTT0;24

MOV 7AH,#00

OUTT0:SETB ET0;開T0中斷允許

POP ACC RETI

;;;;;;鍵盤掃描子程序;;;;;;;;

KEYSCAN:MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#82H

MOVX @DPTR,A;寫控制字,此時(shí)A口輸出,B口輸入

MOV DPTR,#7FFEH MOV A,#00H

MOVX @DPTR,A;C口寫0

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR MOV B,A

;B口輸入

CJNE A,#0FFH,HAVE KEYOUT: RET

HAVE: LCALL DL10MS1 MOVX A,@DPTR CJNE A,B,KEYOUT;延時(shí)一段時(shí)間再檢測有鍵按下才開始掃描處理

INC DPTR MOV A,#0FEH MOV B,A MOVX @DPTR,A;C口輸出行值

MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR;B口輸入列值

CJNE A,#0FFH,KEYLIE0

MOV A,B RL A MOV B,A MOV DPTR,#7FFEH MOVX @DPTR,A;C口輸出行值

MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR;B口輸入列值

CJNE A,#0FFH,KEYLIE1

MOV A,B RL A MOV B,A

MOV DPTR,#7FFEH

MOVX @DPTR,A;C口輸出行值

MOV DPTR,#7FFDH

MOVX A,@DPTR;B口輸入列值

CJNE A,#0FFH,KEYLIE2

MOV A,B RL A

MOV DPTR,#7FFEH

MOVX @DPTR,A;C口輸出行值

MOV DPTR,#7FFDH

MOVX A,@DPTR;B口輸入列值

CJNE A,#0FFH,KEYLIE3 ACALL KEYOUT;

KEYLIE0:MOV R2,#00H;R2 鍵碼 行值，第1行八個(gè)數(shù)

LJMP KEYGET

KEYLIE1:MOV R2,#08H;第2行，八個(gè)數(shù) LJMP KEYGET

KEYLIE2:MOV R2,#10H;第3行，八個(gè)數(shù) LJMP KEYGET

KEYLIE3:MOV R2,#18H;第4行，八個(gè)數(shù) LJMP KEYGET

KEYGET:MOV B,A

;B中存放B口讀入的列值

MOV DPTR,#KEYTAB MOV A,#0 NEXT: PUSH ACC

MOVC A,@A+DPTR CJNE A,B,AGAIN

POP ACC;A是偏移值，即列值 ADD A,R2;A中存放鍵碼

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

MOV B,A RL A

ADD A,B;PC偏移量

MOV LJMP KEYFUN30 LJMP KEYFUN31 RET KEYTAB:DB

0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH DPTR,#KEYFUNTAB JMP @A+DPTR

AGAIN: POP ACC INC A CJNE A,#8,NEXT ACALL KEYOUT

KEYFUNTAB: LJMP KEYFUN00 LJMP KEYFUN01 LJMP KEYFUN02 LJMP KEYFUN03 LJMP KEYFUN04 LJMP KEYFUN05 LJMP KEYFUN06 LJMP KEYFUN07 LJMP KEYFUN08 LJMP KEYFUN09 LJMP KEYFUN10 LJMP KEYFUN11 LJMP KEYFUN12 LJMP KEYFUN13 LJMP KEYFUN14 LJMP KEYFUN15 LJMP KEYFUN16 LJMP KEYFUN17 LJMP KEYFUN18 LJMP KEYFUN19 LJMP KEYFUN20 LJMP KEYFUN21 LJMP KEYFUN22 LJMP KEYFUN23 LJMP KEYFUN24 LJMP KEYFUN25 LJMP KEYFUN26 LJMP KEYFUN27 LJMP KEYFUN28 LJMP KEYFUN29

;0 1 2 3 4 5 6 7

RET

DL10MS1:MOV R4,#20 DL3: MOV R5,#7DH DL4: NOP NOP

DJNZ R5,DL4 DJNZ R4,DL3 RET

KEYFUN00:MOV @R0,#00H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU

RET

KEYFUN01:MOV @R0,#01H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

KEYFUN02:MOV @R0,#02H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

KEYFUN03:MOV @R0,#03H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

KEYFUN04:MOV @R0,#04H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

KEYFUN05:MOV @R0,#05H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

KEYFUN06:MOV @R0,#06H MOV A,7EH

CJNE A,#0FFH,CALCU RET

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

KEYFUN07:MOV @R0,#07H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET KEYFUN08:MOV @R0,#08H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET KEYFUN09:MOV @R0,#09H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET CALCU: MOV A,71H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,70H MOV 78H,A MOV A,74H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,73H MOV 79H,A MOV A,77H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,76H MOV 7AH,A RET

KEYFUN10://調(diào)時(shí)鍵 CLR TR0

MOV R0,#77H;R0指向時(shí)的偏移量

MOV 7DH,#00H;閃爍標(biāo)志位

LCALL FLASH

RET FLASH:MOV A,@R0 MOV @R0,#0BH;R0(此時(shí)77H)指向熄滅的偏移量

MOV 7CH,#3DH;7CH單元存放循環(huán)次數(shù) RE: LCALL OFFSCAN DJNZ 7CH,RE;調(diào)用OFFSCAN60次，半秒

MOV @R0,A;R0（此時(shí)77H）指向原來的偏移量

MOV 7CH,#3DH RE1: LCALL OFFSCAN

DJNZ 7CH,RE1;調(diào)用OFFSCAN60次，半秒 LCALL KEYSCAN;鍵盤掃描

MOV A,7DH CJNE A,#0FFH,FLASH;判斷閃爍標(biāo)志位

RET OFFSCAN: PUSH ACC MOV R1,#70H MOV R5,#80H;位選

MOV R3,#08H OFFSCAN1:MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A;寫控制字

MOV A,R5 MOV DPTR,#7FFCH MOVX @DPTR,A;A口輸出位選

MOV A,@R1 MOV DPTR,#OFFTAB MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR,#7FFDH

MOVX @DPTR,A;B口輸出字形碼

LCALL DL1MS

INC R1

;R1指向下一個(gè)單元

MOV A,R5 RR A MOV R5,A;位選

DJNZ R3,OFFSCAN1;8次

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

MOV DPTR,#7FFCH MOV A,#00H MUL AB ADD A,73H MOV 69H,A MOVX @DPTR,A;A口位選清零

POP ACC RET OFFTAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH,0FFH,89H RET //調(diào)時(shí)鍵按下

KEYFUN11:INC R0 RET KEYFUN12:DEC R0 RET KEYFUN13://走時(shí)鍵

MOV 7DH,#0FFH SETB TR0

RET KEYFUN14://鬧鈴鍵 MOV R0,#77H MOV 7EH,#0FFH;改變顯示單元，不改變計(jì)數(shù)單元

MOV 7DH,#00H;開FLASH標(biāo)志位

LCALL FLASH RET

KEYFUN15://鬧鐘時(shí)間確認(rèn)鍵，寫入計(jì)數(shù)比較單元

MOV A,71H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,70H MOV 68H,A

MOV A,74H MOV B,#0AH

MOV A,77H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,76H MOV 6AH,A RET

KEYFUN16:RET

KEYFUN17:MOV 7DH,#00H MOV 70H,#0CH

MOV 71H,#0BH

MOV 72H,#0BH

MOV 73H,#0BH

MOV 74H,#0BH

MOV 75H,#0BH

MOV 76H,#0BH

MOV 77H,#0BH;送熄滅符以及H符

MOV R0,#70H

LCALL FLASH

RET

KEYFUN18:MOV 7DH,#0FFH;關(guān)閉閃爍 LCALL CLEA RET KEYFUN19:RET KEYFUN20:RET KEYFUN21:RET KEYFUN22:RET KEYFUN23:RET KEYFUN24:RET KEYFUN25:RET KEYFUN26:RET KEYFUN27:RET KEYFUN28:RET KEYFUN29:RET KEYFUN30:RET KEYFUN31:RET ACALL KEYOUT END

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

8.2電路圖

總體電路圖