第一篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)音樂(lè)鬧鐘定時(shí)器
目錄：
0、任務(wù)書(shū)...............................................................................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(shū)
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(pán)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(lái)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(guò)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(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)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^(guò)74LS47與LED共陽(yáng)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(guò)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(guò)用戶對(duì)控制口寫(xiě)控制字控制的。我們用到了A與B口分別進(jìn)行對(duì)數(shù)碼顯示管的片選和段選，且B口同時(shí)作為鍵盤(pán)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(chǎng)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(yǔ)音、音樂(lè)等設(shè)備。對(duì)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(jiǎn)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(lè)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(shuō)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(wèn)，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(xiě)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(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。
2.1.1.2
MCS-51的引腳說(shuō)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?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：
MCS-51的引腳說(shuō)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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(guò)編程設(shè)定來(lái)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(guò)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(guò)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(méi)有專門(mén)的開(kāi)中斷和關(guān)中斷指令，對(duì)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(lái)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(kāi)放某個(gè)中斷源，則必須使IE中的總控置位和對(duì)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(guò)由內(nèi)部的中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP來(lái)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(duì)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(duì)應(yīng)的中斷源被設(shè)為低優(yōu)先級(jí)。對(duì)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(guò)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(qǐng)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(yáng)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(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)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(yáng)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(yáng)極連在一起即為共陽(yáng)式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽(yáng)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(xiě)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(lái)接受中央處理器發(fā)來(lái)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(duì)C口按位清“0”或者按位置“1”。
A組控制電路用來(lái)控制A口和C口的上半部分（PC7-PC4）。B組控制電路用來(lái)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(lái)傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令以及外部狀態(tài)信息。
（4）讀/寫(xiě)控制邏輯電路
讀/寫(xiě)控制邏輯電路接受CPU發(fā)來(lái)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(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)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(jiǎn)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(yáng)極連在一起，稱為共陽(yáng)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(yáng)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(duì)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(pán)掃描電路
鍵盤(pán)掃描電路圖
鍵盤(pán)可分為兩類：非編碼鍵盤(pán)和編碼鍵盤(pán)；常見(jiàn)的非編碼鍵盤(pán)有兩種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立式鍵盤(pán)和矩陣式鍵盤(pán)。本次課程設(shè)計(jì)使用矩陣式鍵盤(pán)。
矩陣鍵盤(pán)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(kāi)關(guān)的兩端。列線通過(guò)上拉電阻接到+5V 電源上。無(wú)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(duì)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(kāi)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(wú)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(duì)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(duì)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(pán)掃描到按鍵功能的轉(zhuǎn)移。
2.2.3 音樂(lè)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(wú)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(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，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(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)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(kāi)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(xiě)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(kāi)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(jiǎn)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(guò)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(duì)電容的充電過(guò)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(zhǎng)的時(shí)間。
電路圖如下：
上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)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(lè)的原理
音樂(lè)的產(chǎn)生主要是通過(guò)單片機(jī)的I/O口輸出高低不同的脈沖信號(hào)來(lái)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(duì)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(lái)產(chǎn)生不同頻率。
對(duì)于音樂(lè)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(lè)曲是由音階和節(jié)拍兩大要素構(gòu)成。一首樂(lè)曲演奏的原理是：不同音階分別對(duì)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(zhǎng)短；若將樂(lè)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(lè)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(lái)設(shè)計(jì)音樂(lè)播放器。
5.2實(shí)現(xiàn)方法
利用定時(shí)器產(chǎn)生音樂(lè)，添加了音樂(lè)鬧鐘功能，能在鬧鐘時(shí)間到來(lái)時(shí)蜂鳴器發(fā)出《祝你生日快樂(lè)》歌，但缺點(diǎn)是在響鈴時(shí)間里，無(wú)法正常顯示時(shí)間。在此次課程設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生的音樂(lè)是利用查表法來(lái)改變定時(shí)器T1的初值，即改變音高，而通過(guò)延時(shí)來(lái)確定每個(gè)音符的長(zhǎng)短，即確定音長(zhǎng)。
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(lè)》音樂(lè)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(xiě)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(yáng)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(duì)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(kāi)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(kāi)T0中斷允許
POP ACC RETI
;;;;;;鍵盤(pán)掃描子程序;;;;;;;;
KEYSCAN:MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#82H
MOVX @DPTR,A;寫(xiě)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(xiě)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(cè)有鍵按下才開(kāi)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(lái)的偏移量
MOV 7CH,#3DH RE1: LCALL OFFSCAN
DJNZ 7CH,RE1;調(diào)用OFFSCAN60次，半秒 LCALL KEYSCAN;鍵盤(pán)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(xiě)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(kāi)FLASH標(biāo)志位
LCALL FLASH RET
KEYFUN15://鬧鐘時(shí)間確認(rèn)鍵，寫(xiě)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
第二篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 定時(shí)鬧鐘
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 定時(shí)鬧鐘，共29頁(yè)，6864字
摘要
本設(shè)計(jì)是定時(shí)鬧鐘的設(shè)計(jì),由單片機(jī)AT89C51芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成的一個(gè)單片機(jī)電子定時(shí)鬧鐘。電子鐘設(shè)計(jì)可采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，也可以采用單片機(jī)來(lái)完成。數(shù)字電子鐘是用數(shù)字集成電路構(gòu)成的,用數(shù)碼管顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。若用數(shù)字電路完成,所設(shè)計(jì)的電路相當(dāng)復(fù)雜,大概需要十幾片數(shù)字集成塊,其功能也主要依賴于數(shù)字電路的各功能模塊的組合來(lái)實(shí)現(xiàn),焊接的過(guò)程比較復(fù)雜,成本也非常高。若用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)制作完成,由于其功能的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)軟件編程來(lái)完成,那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性,而且其成本也有所降低,所以在該設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位單片機(jī)。片內(nèi)帶有4KB的Flash存儲(chǔ)器,且允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫(xiě)或用編程器編程。另外, AT89C51的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容,片內(nèi)有128B 的RAM、32條I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、一個(gè)全雙工串行口等。AT89C51單片機(jī)結(jié)合七段顯示器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易定時(shí)鬧鈴時(shí)鐘，可以設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間及顯示鬧鈴設(shè)置時(shí)間，若時(shí)間到則發(fā)出一陣聲響，進(jìn)—步可以擴(kuò)充控制電器的啟停。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括了秒信號(hào)發(fā)生器、時(shí)間顯示電路、按鍵電路、供電電源以及鬧鈴指示電路等幾部分的設(shè)計(jì)。采用四個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)控制定時(shí)鬧鐘的工作狀態(tài)，分別為：K1、設(shè)置時(shí)間和鬧鐘的小時(shí)；K2、設(shè)置小時(shí)以及設(shè)置鬧鐘的開(kāi)關(guān)；K3、設(shè)置分鐘和鬧鐘的分鐘；K4、設(shè)置完成退出。
課設(shè)準(zhǔn)備中我根據(jù)具體的要求，查找資料，然后按要求根據(jù)已學(xué)過(guò)的時(shí)鐘程序編寫(xiě)定時(shí)鬧鐘的程序，依據(jù)程序利用proteus軟件進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和反復(fù)修改源程序，最終得到正確并符合要求的結(jié)果。
設(shè)計(jì)完成的定時(shí)鬧鐘達(dá)到課程設(shè)計(jì)的要求，在到達(dá)定時(shí)的時(shí)間便立即發(fā)出蜂鳴聲音，持續(xù)一分鐘。顯示采用的六位數(shù)碼管電路，如果亮度感覺(jué)不夠，可以通過(guò)提升電阻來(lái)調(diào)節(jié)，控制程序中延遲時(shí)間的長(zhǎng)短，可以獲得不同的效果。也可以改蜂鳴器為繼電器，通過(guò)控制繼電器從而進(jìn)一步擴(kuò)展的來(lái)控制一些家電開(kāi)關(guān)。
目錄概述………………………………………………………………………………
系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………
42.1 總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………4
2.2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………4
2.3 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………4
2.4 鬧鐘指示電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………
52.5 電子鬧鐘的顯示電路設(shè)計(jì)…………………………………………………5軟件設(shè)計(jì)
3.1 概述…………………………………………………………………………6
3.2 主模塊的設(shè)計(jì)………………………………………………………………6
3.3 基本顯示模塊設(shè)計(jì)…………………………………………………………7
3.4 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì)…………………………………………………………7
3.5 鬧鐘功能的實(shí)現(xiàn)……………………………………………………………8Proteus軟件仿真………………………………………………………………1課程設(shè)計(jì)體會(huì)……………………………………………………………………13
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………13
附1：源程序代碼…………………………………………………………………14
附2：系統(tǒng)原理圖…………………………………………………………………27
相關(guān)說(shuō)明：
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第三篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-按鍵控制定時(shí)器選播多段音樂(lè)要點(diǎn)
Proteus 仿 真 大 作 業(yè)
課題：按鍵控制定時(shí)器選播多段音樂(lè) 系部： 電子工程系
班級(jí)： 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)1201班 姓名： 張坤 指導(dǎo)老師：馬磊娟 2014.11.06
前 言
Proteus技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的核心課程，經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí)本人對(duì)于其也有了一定的理解此次大型作業(yè)的布置正好可以驗(yàn)證自己所學(xué)如何能否實(shí)際應(yīng)用
本次設(shè)計(jì)中的硬件設(shè)計(jì)涉及8051輸入/輸出(I/O)端口獨(dú)立式鍵盤(pán)、TFT彩屏顯示等應(yīng)用，而軟件設(shè)計(jì)采用C51語(yǔ)言編寫(xiě)。因此我的課程設(shè)計(jì)基本涵蓋了課程的重要內(nèi)容，較好的檢測(cè)我的學(xué)習(xí)效果。
Proteus課程設(shè)計(jì)是一個(gè)工程項(xiàng)目，在這一工程中包括選題、繪制電路圖+編制程序、Proteus仿真、系統(tǒng)仿真與調(diào)試、系統(tǒng)正常運(yùn)行等流程。在老師的安排下，我嚴(yán)格按照這一流程開(kāi)展項(xiàng)目，并最終完成本項(xiàng)目—基于單片機(jī)的推箱子游戲設(shè)計(jì)。接下來(lái)我將具體介紹我們?cè)陂_(kāi)展項(xiàng)目中遇到的問(wèn)題和解決方案的設(shè)計(jì)。
前 言................................................................................................................................2 摘要..................................................................................................................................4 硬件設(shè)計(jì)方案..................................................................................................................5 1.單片機(jī)及晶振模塊.............................................................................................5 2.數(shù)碼管顯示模塊...................................................................................................7 3.按鍵控制模塊.......................................................................................................8 4.揚(yáng)聲器模塊...........................................................................................................8 程序：......................................................................................................................9 原理圖：........................................................................................................................12 安裝與調(diào)試：................................................................................................................13 心得與體會(huì)：................................................................................................................14 元件清單如下：............................................................................................................15 參考文獻(xiàn)：....................................................................................................................16
摘要
本課程設(shè)計(jì)是按鍵控制定時(shí)器選擇多段音樂(lè)，以AT89S52為系統(tǒng)的操作核心，以一個(gè)數(shù)碼管顯示播放音樂(lè)的序號(hào)，通過(guò)按鍵來(lái)選擇音樂(lè)（本課程設(shè)計(jì)中含3首音樂(lè)）。
硬件設(shè)計(jì)方案
1.單片機(jī)及晶振模塊
該設(shè)計(jì)選用的是Atmel公司生產(chǎn)的AT89S52型單片機(jī)，由石英晶體振蕩器產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所需的時(shí)鐘信號(hào)，振蕩器采用的是12M的晶振，使其機(jī)器周期為1us，方便發(fā)音程序的計(jì)算和編譯。
AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。
AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。
AT89S52的引腳分布
：
2.數(shù)碼管顯示模塊
該部分只用了一個(gè)數(shù)碼管，用來(lái)顯示播放的音樂(lè)序列，數(shù)碼管的7個(gè)管腳都接了1K的上拉電阻。數(shù)碼管顯示的歌曲序列為0,1,2。
3.按鍵控制模塊
此模塊只用了兩個(gè)按鍵，按鍵K1用來(lái)控制歌曲的開(kāi)始和停止，接P1.0口，按鍵K2用于選擇歌曲，接P3.2口。按下K1，開(kāi)始播放音樂(lè)，隨著改變數(shù)碼管的顯示值（0、1、2），將出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的音樂(lè)。
4.揚(yáng)聲器模塊
揚(yáng)聲器上接了一個(gè)三極管，用于放大聲音。
程序：
#include
uchar Song_Index=0,Tone_Index=0;//當(dāng)前音樂(lè)段索引，音符索引 //數(shù)碼管段碼表 uchar
code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//標(biāo)準(zhǔn)音符頻率對(duì)應(yīng)的延時(shí)表 uchar
code HI_LIST[]={0,226,229,232,233,236,238,240,241,242,244,245,246,247,248};
uchar code LO_LIST[]={0,4,13,10,20,3,8,6,2,23,5,26,1,4,3};//三段音樂(lè)的音符 uchar code Song[][50]= {
{1,2,3,1,1,2,3,1,3,4,5,3,4,5,5,6,5,3,5,6,5,3,5,3,2,1,2,1,-1}, {3,3,3,4,5,5,5,5,6,5,3,5,3,2,1,5,6,53,3,2,1,1,-1}，{3,2,1,3,2,1,1,2,3,1,1,2,3,1,3,4,5,3,4,5,5,6,5,3,5,3,2,1,3,2,1,1,-1} };
//三段音樂(lè)的節(jié)拍 uchar code Len[][50]= {
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,2,-1}, {1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,2,-1}，{1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,2,-1} };
//外部中斷0
void EX0_INT()interrupt 0 {
TR0=0;//播放結(jié)束或者播放中途切換歌曲時(shí)停止播放 Song_Index=(Song_Index+1)%3;//跳到下一首的開(kāi)頭 Tone_Index=0;
P2=DSY_CODE[Song_Index];//數(shù)碼管顯示當(dāng)前音樂(lè)段號(hào) }
//定時(shí)器0中斷函數(shù) void T0_INT()interrupt 1 {
TL0=LO_LIST[Song[Song_Index][Tone_Index]];TH0=HI_LIST[Song[Song_Index][Tone_Index]];SPK=~SPK;} //延時(shí)
void DelayMS(uint ms){ uchar t;
while(ms--)for(t=0;t<120;t++);} //主程序 void main(){ P2=0xc0;SPK=0;
TMOD=0x00;//T0方式0 IE=0x83;IT0=1;IP=0x02;while(1){
while(K1==1);//未按鍵等待 while(K1==0);//等待釋放 TR0=1;//開(kāi)始播放
Tone_Index=0;//從第0個(gè)音符開(kāi)始
//播放過(guò)程中按下K1可提前停止播放（K1=0）。
//若切換音樂(lè)段會(huì)觸發(fā)外部中斷，導(dǎo)致TR0=0，播放也會(huì)停止 while(Song[Song_Index][Tone_Index]!=-1&&K1==1&&TR0==1){
DelayMS(300*Len[Song_Index][Tone_Index]);//播放延時(shí)（節(jié)拍）Tone_Index++;//當(dāng)前音樂(lè)段的下一音符索引 }
TR0=0;//停止播放
while(K1==0);//若提前停止播放，按鍵未釋放時(shí)等待 } }
原理圖：
安裝與調(diào)試：
安裝過(guò)程： 檢查印刷電路板有無(wú)斷路、短路，若有，首先處理好。2 焊接順序：先焊單片機(jī)，在焊接各分塊電路，先焊平面的，后焊立體的，原則是有利于焊接。要求臥裝水平、豎裝垂直、相同元件等高。要特別注意元器件的安裝方向！焊接要點(diǎn)：將元件整形后插入對(duì)應(yīng)位置，電路板平放在臺(tái)面上，一手握烙鐵對(duì)焊盤(pán)和引腳同時(shí)接觸預(yù)熱，另一手持焊錫絲與焊盤(pán)處烙鐵接觸，使錫絲熔化，當(dāng)錫絲熔化一定量時(shí)（多了不好少了不行），立即將錫絲離去，烙鐵繼續(xù)保持少許時(shí)間，讓焊錫圍繞焊盤(pán)自由流動(dòng)，形成一個(gè)完全覆蓋焊盤(pán)的鐘形（忌諱球形）焊點(diǎn)。切勿將焊錫先溶化在烙鐵上再去焊接，這樣錫絲里的助焊劑在未焊接前先揮發(fā)了，不利于焊接，而且焊點(diǎn)沒(méi)有光澤。剪腳：元件焊好后，將多余引腳剪掉，剪腳后的焊點(diǎn)應(yīng)露出引腳0.5-1mm。本課設(shè)要求引腳露出2mm，以利于元件重復(fù)使用。檢查各元件是否出現(xiàn)焊接錯(cuò)誤情況以及短路、斷路情況。6 將5V直流電源接入單片機(jī)以及其他各分模塊電源端。若發(fā)現(xiàn)元器件發(fā)熱或者有異味，應(yīng)立即切斷電源檢查。
7.正常電路LED燈以及數(shù)碼管會(huì)工作在較為穩(wěn)定、準(zhǔn)確的狀態(tài)，可據(jù)此來(lái)進(jìn)一步檢測(cè)電路連接是否、存在問(wèn)題
調(diào)試過(guò)程：接上5V電源后，按下K1鍵，會(huì)有音樂(lè)，隨著K2的按下，音樂(lè)也隨之改變。過(guò)程較為順利。心得與體會(huì)：
在這次課程設(shè)計(jì)中，我們把學(xué)習(xí)的單片機(jī)理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)踐中，加深了我們對(duì)單片機(jī)理解，同時(shí)熟悉了單片機(jī)的使用，加強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力。在電路的焊接方面，也學(xué)到了一些知識(shí)，如怎樣使排版好看，不要雜亂無(wú)章。焊接時(shí)，要注意很多的細(xì)節(jié)，排線走線都要小心，很容易造成短路。
元件清單如下：
22pf的電容兩個(gè) 12MHZ晶振一個(gè) 10K電阻一個(gè) 10uf電容一個(gè) 2個(gè)按鍵 1個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管 8個(gè)1K的電阻 1個(gè)蜂鳴器 1個(gè)89S52單片機(jī)
參考文獻(xiàn)：
[1 ].謝維成、楊加國(guó) 單片機(jī)原理與應(yīng)用及c51程序設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社
[2].閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006 [3].譚浩強(qiáng) C程序設(shè)計(jì)（第三版）.北京：清華大學(xué)出版社 [4].童詩(shī)白 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社 [5].王一群 怎樣用電腦設(shè)計(jì)電子線路 福建 科學(xué)出版社 [6].王宏研，張?chǎng)?電子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程 山東大學(xué)出版社
[7].陳永甫.多功能集成電路555經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例第一集.北京：電子工業(yè)出版社
[8].王新閑.通用集成電路速查手冊(cè).山東：山東科學(xué)出版社，2005 [9].崔瑞雪、張?jiān)隽?電子技術(shù)動(dòng)手實(shí)踐.北京：北京航空航天出版社，2007
第四篇：基于單片機(jī)的定時(shí)鬧鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
任務(wù)書(shū)
一、設(shè)計(jì)目的
本設(shè)計(jì)主要是對(duì)51單片機(jī)的一個(gè)方面的擴(kuò)展，是能實(shí)現(xiàn)一般定時(shí)鬧鐘功能的設(shè)計(jì)。需要實(shí)現(xiàn)某一功能時(shí)，按對(duì)應(yīng)的按鍵即可，經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，此設(shè)計(jì)靈活簡(jiǎn)便，可以實(shí)現(xiàn)顯示、定時(shí)、修改定時(shí)、定時(shí)時(shí)間到能發(fā)出報(bào)警聲的功能。
二、設(shè)計(jì)要求
1、能顯示時(shí)時(shí)—分分—秒秒。
2、能夠設(shè)定定時(shí)時(shí)間，并修改定時(shí)時(shí)間。
3、定時(shí)時(shí)間到能發(fā)出警報(bào)聲。
目 錄
1.緒論..........................................................................................................1 2.方案論證..................................................................................................1 3.方案說(shuō)明..................................................................................................2 4.硬件方案設(shè)計(jì).........................................................................................2 4.1單片機(jī)STC89C52.........................................................................2 4.2 時(shí)鐘電路.......................................................................................4 4.3數(shù)碼管顯示電路............................................................................4 4.4鍵盤(pán)電路........................................................................................6 4.5報(bào)警電路........................................................................................7 5.軟件方案設(shè)計(jì).........................................................................................7 5.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)................................................................................7 5.2鍵盤(pán)程序........................................................................................7 5.3 LED.................................................................................................8 5.4音響報(bào)警電路................................................................................8 5.5 程序流程圖...................................................................................8 6.調(diào)試..........................................................................................................9 7.小結(jié)........................................................................................................10 8.參考文獻(xiàn)................................................................................................11 9.附錄：定時(shí)鬧鐘源程序.......................................................................12 1.緒論
系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52作為本設(shè)計(jì)的核心元件，在其基礎(chǔ)上外圍擴(kuò)展芯片和外圍電路，附加時(shí)鐘電路，復(fù)位電路，鍵盤(pán)接口及LED顯示器。鍵盤(pán)采用獨(dú)立連接式。還有定時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，即定時(shí)時(shí)間到，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲，提示預(yù)先設(shè)定時(shí)間時(shí)間到，從而起到定時(shí)作用。
外圍器件有LED顯示驅(qū)動(dòng)器及相應(yīng)的顯示數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)與制作可采用單片機(jī)來(lái)完成。由于其功能的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)軟件編程來(lái)完成,那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性,而且其成本也有所降低,所以在該設(shè)計(jì)與制作中采用單片機(jī)STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位單片機(jī)。片內(nèi)帶有8KB的Flash存儲(chǔ)器,且允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫(xiě)或用編程器編程。另外, STC89C52的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容,片內(nèi)有512B的RAM、32條I/O口線、3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、4個(gè)外部中斷、一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)）等。
在LED顯示器中，分成靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩類，在這個(gè)設(shè)計(jì)的最小系統(tǒng)中主要用了它的動(dòng)態(tài)顯示功能，動(dòng)態(tài)顯示器利用了人視覺(jué)的短暫停留，在數(shù)據(jù)的傳輸中是一個(gè)一個(gè)傳輸?shù)模蚁葌鬏數(shù)臀弧?/p>
2.方案論證
單片機(jī)作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時(shí)的更新系統(tǒng)，進(jìn)行不同狀態(tài)的組合。
本系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用兩個(gè)4位7段共陰LED作為顯示器件。接入共陰LED顯示器，可顯示時(shí)，分鐘，秒，單片機(jī)外圍接有定時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，提示預(yù)先設(shè)定時(shí)間到。
電路由下列部分組成：時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制電路、LED顯示、報(bào)警電路，芯片選用STC89C52單片機(jī)。
系統(tǒng)基本框圖如圖2.1所示： 時(shí)鐘電路數(shù)碼顯示STC89C52鍵盤(pán)電路報(bào)警電路
圖2.1 系統(tǒng)基本框圖
3.方案說(shuō)明
此設(shè)計(jì)主要是通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)，綜合運(yùn)用定時(shí)器、中斷、數(shù)碼顯示等知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)可定時(shí)的電子鐘。它包括系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，Proteus軟件仿真等部分。
系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的重要組成部分，在這部分詳細(xì)介紹了時(shí)鐘原理，硬件設(shè)計(jì)，數(shù)碼管LED，以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到技術(shù)指標(biāo)，機(jī)型的選擇，器件的選擇等一系列問(wèn)題。
硬件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，以及在所選機(jī)型的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)擴(kuò)展所要用的存儲(chǔ)器，I/O電路及有關(guān)外圍電路等然后設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖。
合理的軟件結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)出一個(gè)性能優(yōu)良的單片機(jī)應(yīng)用性系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)，因此必須充分重視。在本設(shè)計(jì)中采用應(yīng)用廣泛的C語(yǔ)言。用Proteus軟件仿真檢查設(shè)計(jì)是否合理。
4.硬件方案設(shè)計(jì)
4.1單片機(jī)STC89C52 STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS型8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器（ROM）和512B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的STC89C52提供了高性價(jià)比的解決方案。其引腳圖如下圖4.1所示：
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST940VCC***2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XTAL218XTAL119GND20STC89C523***2524232221
圖4.1 STS89C52 STC89C52具體介紹如下： 1）主電源引腳（2根）
VCC(40)：電源輸入，接＋5V電源
GND(20)：接地線 2）外接晶振引腳（2根）
XTAL1(19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端
XTAL2(18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 3）控制引腳（4根）
RST/VPP(9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。
ALE/PROG(30)：地址鎖存允許信號(hào)
PSEN(29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)
EA/VPP(31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。4）可編程輸入/輸出引腳（32根）
STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別為P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。
PO口（39～32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7
P1口（1～8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7
P2口（21～28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7
P3口（10～17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7 4.2 時(shí)鐘電路
單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。
本系統(tǒng)中STC89C52單片機(jī)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。振蕩晶體可在1.2MHz～12MHz之間。電容值無(wú)嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小和振蕩電路起振速度有少許影響，一般可在20pF～100pF之間取值。STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘電路如圖4.2所示。
XTAL230pF12MHzSTC89C5230pFXTAL1
圖4.2 時(shí)鐘電路
4.3數(shù)碼管顯示電路
單片機(jī)中通常使用7段LED，LED是發(fā)光二極管顯示器的縮寫(xiě)。LED顯示器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，顏色鮮艷，配置靈活，與單片機(jī)接口方便而得到廣泛應(yīng)用。LED顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示部件，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。LED顯示器有多種形式，如：“米”字型顯示器，點(diǎn)陣顯示器和七段數(shù)碼顯示器等，在單片機(jī)系統(tǒng)中使用最多的是七段數(shù)碼顯示器。
LED七段數(shù)碼顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字符，根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管 的連接形式不同，LED有共陰極和共陽(yáng)極兩種，如圖4.3.1所示為4為7段共陰數(shù)碼管的引腳圖。
A1afA2A3beddpcgA4
圖4.3.1 4段共陰數(shù)碼管引腳圖
采用高亮共陰型s位數(shù)碼管，為示區(qū)別，顯示秒的兩個(gè)數(shù)碼管個(gè)頭較小，另外4個(gè)較大。共陰數(shù)碼管連接線路如下：一般用7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成顯示數(shù)字和符號(hào)，另外還用一段發(fā)光二極管顯示小數(shù)點(diǎn)。這種顯示器一般分為兩種，共陽(yáng)極顯示器和共陰極顯示器，共陽(yáng)極顯示器是把每個(gè)二極管的正端連在一起，共陰極顯示器是把每個(gè)二極管的陰極連在一起。一只顯示器是有8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，當(dāng)把某段加正向電壓時(shí)，則該段所對(duì)應(yīng)的筆劃亮，不加正向電壓則暗，為了保護(hù)各段不受損壞需要加限流電阻，無(wú)論是共陽(yáng)極顯示器還是共陰極顯示器，它的8段排列順序都是一樣的：A段、B段、C段、D段、E段、F段、G段和DP段。在單片機(jī)中通常使用7段LED。數(shù)碼管的顯示電路如下圖4.3.2所示：
圖4.3.2 數(shù)碼管的顯示電路 數(shù)碼管中二極管電流的計(jì)算
二極管本身有2V的電壓降，一般二極管電流取10mA，則需添加的電阻為
R=（U-ULed）/ILed，代入相關(guān)數(shù)值，即為300Ω。
本設(shè)計(jì)中，選用的電阻為470Ω，則電流為
I=（U-ULed）/R′, 代入實(shí)際數(shù)值，即為6.4mA，能夠滿足顯示效果。
4.4鍵盤(pán)電路
設(shè)計(jì)方案中使用的是3個(gè)開(kāi)關(guān)鍵組成的鍵盤(pán)電路，如下圖4.4所示：
圖4.4 鍵盤(pán)電路圖 4.5報(bào)警電路
設(shè)計(jì)方案中，采用的是蜂鳴器和PNP型三極管組成的報(bào)警電路。如下圖4.5所示：
圖4.5 報(bào)警電路
5.軟件方案設(shè)計(jì)
5.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)軟件主要有主程序模塊，定時(shí)中斷服務(wù)程序，中斷等待服務(wù)程序，鍵盤(pán)程序，顯示子程序服務(wù)程序等六大模塊組成，因?yàn)镃語(yǔ)言容易理解和記憶，所以我們用C語(yǔ)言來(lái)寫(xiě)此程序。
5.2鍵盤(pán)程序
鍵盤(pán)采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦有鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束后再返回。5.3 LED 七段LED由七個(gè)發(fā)光二極管按日字排開(kāi)，所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起成共陽(yáng)極，陰極連在一塊稱共陰極接法。當(dāng)采用芯片驅(qū)動(dòng)時(shí)不需要加限流電阻，其他情況下一般應(yīng)外接限流電阻。動(dòng)態(tài)顯示電路有顯示塊，字形碼封鎖驅(qū)動(dòng)器，字位鎖存驅(qū)動(dòng)器三部分組成。
5.4音響報(bào)警電路
在STC89C52外圍的一個(gè)管口上加蜂鳴器，通過(guò)軟件與硬件的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)定時(shí)鬧鐘功能。
5.5 程序流程圖
開(kāi)始初始化判斷鬧鐘時(shí)間是否到調(diào)用顯示程序否P1.0是否按下是P1.1和P1.2調(diào)節(jié)時(shí)間和鬧鐘圖5.5 程序流程圖
6.調(diào)試
設(shè)幾個(gè)按鍵從左往右為K1,K2,K3。K1與P1.0相連，K2與P1.1相連,K3與P1.2相連。
按一下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，顯示為時(shí)間顯示。按一下K1，進(jìn)入時(shí)間顯示的小時(shí)設(shè)定狀態(tài)；按兩下K1，進(jìn)入時(shí)間顯示的分鐘設(shè)定狀態(tài)；按三下K1，進(jìn)入定時(shí)的小時(shí)設(shè)定狀態(tài)；按四下K1，進(jìn)入定時(shí)的分鐘設(shè)定狀態(tài)；按五下K1，退出設(shè)定，進(jìn)入當(dāng)前時(shí)間顯示狀態(tài)；K2和K3分別是對(duì)當(dāng)前設(shè)定值的加和減。如下圖6.1和6.2所示。
圖6.1 調(diào)時(shí)仿真效果圖
圖6.2 定時(shí)仿真效果圖
7.小結(jié)
在做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到全面專業(yè)知識(shí)以及邏輯思考方式對(duì)研究問(wèn)題的重要性，同時(shí)我也更加具體的掌握了課程設(shè)計(jì)的基本方法。
經(jīng)過(guò)不斷的努力，我終于完成了這次課程設(shè)計(jì)，總的來(lái)說(shuō)，我學(xué)到了不少的東西，知道了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了很多的困難，但沒(méi)放棄，查閱了許多相關(guān)的書(shū)籍，自己獨(dú)立思考和借鑒了前人的許多優(yōu)秀成果，并與所學(xué)的知識(shí)緊密的結(jié)合了起來(lái)。我相信這過(guò)程對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作有著積極的影響，并搭好了平臺(tái)。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)這門(mén)課有了更好的理解，尤其結(jié)合了這幾年學(xué)的相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)各門(mén)課都有了一個(gè)較全面的理解。這必將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。本次課程設(shè)計(jì)的定時(shí)鬧鐘電路，可以滿足人們的基本要求，但因?yàn)橹R(shí)水平有限，此電路中存在一定的問(wèn)題，雖可以通過(guò)增加電路解決，但過(guò)于復(fù)雜和現(xiàn)有水平有限，本次設(shè)計(jì)就未深入涉及，想要更好的改進(jìn)電路，需要進(jìn)一步的努力，如果有好的意見(jiàn)，希望老師給予支持指導(dǎo)。8.參考文獻(xiàn)
[1] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編10.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 [2] 林立.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社
[3] 沙占友等.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì).西安：電子工業(yè)出版社
[4] 江力.蔡駿.王艷春.董澤芳.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù).北京，清華大學(xué)出版社 [5] 潘永紅.柳殊.單片機(jī)原理與應(yīng)用.西安，西安電子科技大學(xué)出版社 9.附錄：定時(shí)鬧鐘源程序
#include
9、橫杠、全滅 unsigned char a[8];
unsigned char second=0,minute=0,hour=1;unsigned char minute1=0,hour1=0;unsigned char b[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//掃描 unsigned char k=0;unsigned int temp;// 記錄毫秒為秒的變量
unsigned char M,S_flag;//M是模式，更新時(shí)間的種模式加上正常模式 S_flag閃爍標(biāo)志 sbit K1=P1^0;sbit K2=P1^1;sbit K3=P1^2;sbit BEEP=P3^3;void delay(unsigned n)//0.2毫秒 { int x,y;for(x=0;x void time1()interrupt 3 //定時(shí)器中斷函數(shù) { TH1=0xfc; //定時(shí)ms TL1=0x18;temp++;if(temp==1000)//配合定時(shí)器定時(shí)s { temp=0;second++;} if(second==59){ second=0;if(minute<59)minute++;else { minute=0; hour++; hour%=24; } } if(hour1==hour&&minute1==minute&&second<10){ if(M==0)BEEP=!BEEP;} if(temp%250==0)//每ms S_flag=!S_flag;//閃爍標(biāo)志位取反 if(k==8)k=0;P0=a[k]; P2=b[k++];delay(1); P2=0xff; } void display(){ switch(M){ case 0: { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; a[2]=led[10]; a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10]; }break;case 1: { if(S_flag==1) { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; } else { //鬧鐘時(shí)間到 a[0]=led[11]; a[1]=led[11]; } a[2]=led[10]; a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10];}break;case 2: { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; a[2]=led[10]; if(S_flag==1) { a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; } else { a[3]=led[11]; a[4]=led[11]; } a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10];}break;case 3: { if(S_flag==1) { a[0]=led[hour1/10]; a[1]=led[hour1%10]; } else { a[0]=led[11]; a[1]=led[11]; } a[2]=led[10]; a[3]=led[minute1/10]; a[4]=led[minute1%10]; a[5]=led[11]; a[6]=led[11]; a[7]=led[11]; }break;case 4: { a[0]=led[hour1/10]; a[1]=led[hour1%10]; a[2]=led[10]; if(S_flag==1) { a[3]=led[minute1/10]; a[4]=led[minute1%10]; } else { a[3]=led[11]; a[4]=led[11]; } a[5]=led[11]; a[6]=led[11]; a[7]=led[11]; } } } void key_prc(){ if(K1==0) { delay(10);//延時(shí)去抖 if(K1==0)//按K1進(jìn)行模式切換 { M++; if(M==5)M=0; } while(!K1);//等待按鍵釋放 } if(M!=0){ switch(M){ case 1: //模式--調(diào)時(shí) { if(K2==0) { delay(10);//延時(shí)去抖 if(K2==0)//加鍵按下 { if(hour<23)hour++; else hour=0; } while(!K2);//等待按鍵釋放 } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(hour> 0)hour--; else hour=23; } while(!K3); } } break; case 2: //模式--調(diào)分 { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(minute<59)minute++; else minute=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(minute>0)minute--; else minute=59; } while(!K3);} } break;case 3: //模式--鬧鐘調(diào)時(shí) { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(hour1<23) hour1++; else hour1=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(hour1>0)hour1--; else hour1=23;} while(!K3); } } break; case 4: //模式--鬧鐘調(diào)分 { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(minute1<59) minute1++; else minute1=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10);//延時(shí)去抖 if(K3==0)//減鍵按下 { if(minute1>0) minute1--; else minute1=59; } while(!K3); } } break; } } } void main(){ M=0;S_flag=0;//閃爍標(biāo)志位 TMOD=0x10;//定時(shí)器以方式定時(shí) TL1=0x18;EA=1;//打開(kāi)總中斷 ET1=1;//允許定時(shí)器中斷 TR1=1;//開(kāi)啟定時(shí)器(開(kāi)始定時(shí)計(jì)數(shù))while(1){ key_prc(); display();} } 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(huà)出來(lái)；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(huà)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(méi)有學(xué)protell99，畫(huà)PCB版圖需要用），有人負(fù)責(zé)審閱方案，然后我們?cè)俟餐套h，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(kāi)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?cè)趺床僮?，尤其是一些注意事?xiàng)，對(duì)我們這些初次做課程設(shè)計(jì)的來(lái)說(shuō)我們真的懂得很少，通過(guò)老師的細(xì)心指導(dǎo)后，我們便開(kāi)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(duì)電路板進(jìn)行腐蝕，腐蝕的過(guò)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(lái)越清晰的顯現(xiàn)出來(lái)，其他部位的銅越來(lái)越少…目不轉(zhuǎn)睛的盯著電路板看，生怕錯(cuò)過(guò)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(lái)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(jué)。等打好孔后，刷了松香一切就緒后，開(kāi)始插件，好多器件自己以前從來(lái)都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，只在課本上學(xué)習(xí)它的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)和功能，可是見(jiàn)都沒(méi)見(jiàn)過(guò)，比如三極管，我以前就沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，直到這次見(jiàn)了后才知道原來(lái)一個(gè)三極管竟這么?。〗酉聛?lái)焊接，對(duì)女生來(lái)說(shuō)，焊接更是沒(méi)有接觸過(guò)，我先看著他們焊，看了好長(zhǎng)時(shí)間終于鼓起勇氣決定自己也試試，拿上電烙鐵就感覺(jué)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(guò)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(kāi)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(méi)有灰心，我們開(kāi)始檢查是我們哪里出了錯(cuò)，最后經(jīng)過(guò)我們認(rèn)真檢查和思考終于把錯(cuò)誤找了出來(lái)并改正了過(guò)來(lái)，再次調(diào)試，我們預(yù)置60秒，看著顯示器的數(shù)字從零開(kāi)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(jué)有點(diǎn)成就感。 通過(guò)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(duì)課本上的知識(shí)有更深的理解。 通過(guò)原理圖的設(shè)計(jì)，對(duì)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(guò)課程設(shè)計(jì)，把原來(lái)以為很散的書(shū)本知識(shí)變的更為有聯(lián)系，對(duì)課本知識(shí)有了更深的理解。 二、對(duì)該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用有深刻的理解。 通過(guò)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)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(guò)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(guò)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(guò)我們?cè)O(shè)計(jì)的電路表示出來(lái)，加深了對(duì)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(lái)用的則是電路的知識(shí)，這就把這三門(mén)學(xué)科聯(lián)系起來(lái)，把各個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)融合起來(lái)，對(duì)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(duì)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)，通過(guò)自己動(dòng)手制作，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，同時(shí)也是對(duì)自己能力的一次檢測(cè)，使我們對(duì)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(guò)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(guò)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(wú)論是對(duì)我們的生活還是對(duì)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。第五篇：定時(shí)器課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)
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