基于單片機(jī)控制的電鈴控制器

1、基于單片機(jī)控制的電鈴控制器一 設(shè)計(jì)要求（一）基本功能1. 顯示： 可以顯示 星期、時(shí)、分和秒2. 打鈴：每天可設(shè)置20次，打鈴持續(xù)時(shí)間每次1-90秒可調(diào)，每次打鈴的間隔時(shí)間1-99 分鐘可調(diào).3. 鈴聲： 置蜂鳴器可以發(fā)出監(jiān)控聲音 （二）性能: 時(shí)間日誤差 1.5秒（三）擴(kuò)展功能:1可設(shè)定單/雙休息日不打鈴2隨季節(jié)變化,每天自動(dòng)調(diào)整開與關(guān)的時(shí)間目錄1引言12總體設(shè)計(jì)方案12.1設(shè)計(jì)思路12.2總體設(shè)計(jì)框圖12.3設(shè)計(jì)方案13設(shè)計(jì)原理分析23.1按鍵功能23.2狀態(tài)指示23.3打鈴控制23.4電路原理圖24程序流程框圖34.1總體程序流程圖34.2主程序流程圖34.3校時(shí)程序流程圖44.4時(shí)鐘打

2、鈴程序流程圖45心得與體會(huì)5參考文獻(xiàn)5附錄615 / 17基于單片機(jī)控制的電鈴控制器摘要：該設(shè)計(jì)介紹了一種以AT89c51單片機(jī)為核心，以七段數(shù)碼管顯示星期、時(shí)、分和秒，發(fā)光二極管作為指示燈標(biāo)志與按鍵較時(shí)、定時(shí)的自動(dòng)打鈴器。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 電鈴 自動(dòng) 數(shù)碼管 1引言基于目前傳統(tǒng)電鈴噪音大，聲音刺耳，不符合人們追求綠色環(huán)保的要求，我們采用89c51單片機(jī)設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)打鈴系統(tǒng)。單片機(jī)（SingleChip Microcomputer SCM）技術(shù)的應(yīng)用，不但降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也方便了消費(fèi)者，使操作簡(jiǎn)潔、安全。單片機(jī)的應(yīng)用使許多復(fù)雜的事情，都能夠簡(jiǎn)單、方便的實(shí)現(xiàn)了。用單片機(jī)控制的自動(dòng)打鈴器，充分

3、發(fā)揮單片機(jī)體積小，價(jià)格便宜，功耗低，可靠性好等特點(diǎn)，充分發(fā)揮了單片機(jī)的控制優(yōu)勢(shì)。本打鈴器可用于作息時(shí)間控制，方便了廣大師生。2總體設(shè)計(jì)方案:2.1設(shè)計(jì)思路利用單片機(jī)與其定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)時(shí)鐘，在每次毫秒加1的計(jì)時(shí)過程中，都與設(shè)定的打鈴時(shí)間作比較，如果相等就輸出打鈴信號(hào)，不等則返回。如此反復(fù)運(yùn)行。2.2總體設(shè)計(jì)框圖圖1 總體設(shè)計(jì)框圖2.3設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的基本要求，設(shè)計(jì)了由單片機(jī)（AT89S51）作為主控器件，七段數(shù)碼管作為顯示電路，七個(gè)按鍵組成的按鍵操作電路，七個(gè)發(fā)光二極管組成的狀態(tài)指示電路，以與三極管、蜂鳴器組成的報(bào)警提示電路和繼電器組成的打鈴信號(hào)輸出電路構(gòu)成的自動(dòng)打鈴器。除了以上的硬件電

4、路外，還充分利用軟件、硬件相結(jié)合，充分發(fā)揮單片機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。使設(shè)計(jì)更具特色。系統(tǒng)可分成三部分，即時(shí)鐘電路、時(shí)間顯示電路、控制電路，而時(shí)鐘電路起控制主導(dǎo)作用。時(shí)鐘電路的構(gòu)成由單片機(jī)與其定時(shí)器完成，時(shí)間顯示電路則由單片機(jī)串口輸出，送到外部集成芯片74LS164，最后由七段數(shù)碼管顯示出來?？刂齐娐分饕刂浦鴱?fù)位電路、校時(shí)以與設(shè)置打鈴點(diǎn)等操作，并配以狀態(tài)指示電路輔助操作。3設(shè)計(jì)原理分析:3.1按鍵功能初步設(shè)計(jì)了由六個(gè)按鍵來完成所有的操作，它們的功能分別是：復(fù)位鍵、設(shè)置鍵、存儲(chǔ)鍵、加一鍵、減一鍵、確認(rèn)鍵，具體操作方法由軟件設(shè)計(jì)為菜單式操作，使所有的操作更加的簡(jiǎn)潔，方便。3.2狀態(tài)指示狀態(tài)指示電路由硬件部

5、分（六個(gè)發(fā)光二極管），結(jié)合軟件使操作狀態(tài)一目了然。第一個(gè)發(fā)光二極管亮?xí)r候，表明當(dāng)前狀態(tài)為時(shí)間顯示；第二個(gè)發(fā)光二極管亮?xí)r候，表明此狀態(tài)為時(shí)間調(diào)整狀態(tài)；第三個(gè)發(fā)光二極管亮?xí)r候，表明此狀態(tài)為時(shí)間加一狀態(tài)；第四個(gè)發(fā)光二極管亮?xí)r候，表明此狀態(tài)為時(shí)間減一狀態(tài)；第五個(gè)發(fā)光二極管亮?xí)r候，表明此狀態(tài)為定時(shí)時(shí)間設(shè)定存儲(chǔ)狀態(tài)。3.3打鈴控制比較所存儲(chǔ)的打零時(shí)間點(diǎn)，到打鈴時(shí)間時(shí)進(jìn)行打鈴。3.4電路原理圖圖2 總體電路圖圖2中，S1為確認(rèn)鍵，S2為設(shè)置鍵，S3為加一鍵，S4為減一鍵，S5為存儲(chǔ)鍵，S7為復(fù)位鍵。當(dāng)S2按下時(shí)L2亮，S3按下時(shí)L3亮，S4按下時(shí)L4亮，S5按下時(shí)L5亮。L1為正常運(yùn)行指示。S5，L6暫無使

6、用。蜂鳴器在每個(gè)操作時(shí)給予報(bào)警提示。繼電器電路作為打鈴信號(hào)輸出電路，對(duì)外提供打鈴信號(hào)。4程序流程框圖4.1總體程序流程圖根據(jù)硬件設(shè)計(jì)結(jié)果，為滿足要求，程序應(yīng)有主程序、按鍵處理程序、中斷服務(wù)程序和顯示程序等部分構(gòu)成。主程序中主要是程序各部分的初始化；按鍵處理程序處理五個(gè)按鍵的操作，包括各個(gè)按鍵的響應(yīng)程序以與按鍵指示、閃爍指示、報(bào)警輸出等；顯示程序顯示星期、時(shí)、分、秒，主要是時(shí)鐘顯示。圖3 總體程序流程圖4.2主程序流程圖該部分程序主要是對(duì)程序中所用到的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行初始化，以與定時(shí)器的賦初值。圖4 主程序流程圖4.3校時(shí)程序流程圖該部分的鍵盤掃描為程序掃描方式，CPU不停的對(duì)P1口進(jìn)行掃描，當(dāng)任何

7、一個(gè)鍵按下時(shí)，與之相連的輸入數(shù)據(jù)線即被清0（低電平），而平時(shí)該線為1（高電平）。這種鍵盤掃描方式的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單：缺點(diǎn)是當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，要占用較多的I/O線。由于按鍵的機(jī)械特性，在閉合與斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，鍵抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次。為了確保CPU對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除鍵抖動(dòng)。該程序使用10ms延時(shí)程序作為去抖動(dòng)程序去除鍵抖動(dòng)。圖5 校時(shí)程序流程圖4.4時(shí)鐘打鈴程序流程圖時(shí)鐘打鈴程序使用單片機(jī)T0、T1兩個(gè)定時(shí)器中斷，兩個(gè)定時(shí)器均為方式一，初值為10ms，當(dāng)定時(shí)器T0溢出時(shí)響應(yīng)中斷，使毫秒單元加1，當(dāng)毫秒單元滿100時(shí)分單元加1，依此類推。當(dāng)定時(shí)器T1溢出時(shí)響應(yīng)中斷

8、，依次比較存儲(chǔ)的打鈴點(diǎn)，條件符合就輸出打鈴信號(hào)。中斷均需保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，返回時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。圖6 時(shí)鐘打鈴中斷程序流程圖5心得與體會(huì):周一老師布置了課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，老師沒有像其他小組一樣好幾個(gè)人做一個(gè)題目，而是讓我們小組每人做一個(gè)題目，這給了我們足夠的 空間，我們可以按照自己的想法去做，做自己感興趣的東西。我?guī)捉?jīng)周折最終選擇做一個(gè)單片機(jī)控制的電鈴，電鈴可以按照我在程序中設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)打鈴。開始就是上網(wǎng)查資料，去圖書館找有關(guān)方面的書籍，東拼西湊。周三才把程序和電路圖做好。在上機(jī)調(diào)試的時(shí)候遇到了很大的麻煩，程序運(yùn)行沒有錯(cuò)誤，就是連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)我用到的芯片實(shí)驗(yàn)臺(tái)上都沒有，我又找其他芯片代替，可沒有找到合適，以

9、至于調(diào)試不成功。 總之在這一周的課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西，也深刻的體驗(yàn)到了實(shí)踐的重要性。只學(xué)習(xí)理論而不實(shí)踐，那理論就是一具空殼。只有實(shí)踐才能檢驗(yàn)自己所學(xué)的理論知識(shí)。實(shí)踐的好處就在于能幫助你去更好地理解理論知識(shí)，平時(shí)課堂上不理解的東西，在實(shí)踐的過程中就能很好的理解。雖然這次課程設(shè)計(jì)上機(jī)調(diào)試沒有成功，但是我自己畢竟努力做了。參考文獻(xiàn):1周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.:電子工業(yè),1997年7月2朱承高.電工與電子技術(shù)手冊(cè)M.:高等教育,19903閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）M.:高等教育,19894廖常初.現(xiàn)場(chǎng)總線概述J.電工技術(shù),1999.65 朝青.單片機(jī)原理與接口技術(shù)

10、（第三版）M.;航空航天大學(xué),2005年10月附錄1程序分為五部分:1.初始化程序，2.鍵值處理程序，3.中斷程序，4.顯示程序，5.延時(shí)程序2程序清單: ORG 0000HLJMP MAIN ORG 000BHLJMP TOINTORG 001BHLJMP DLBJ;*主程序*ORG 30HMAIN: MOV IE,#8AH ;開T0,T1中斷 MOV TMOD,#11H ;定時(shí)器方式1MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H ;初值MOV A,#0MOV 59H,AMOV 60H,A MOV 61H,A MOV 62H,A MOV 63H,AMOV 64H,AMOV 65H,

11、A MOV 66H,A;清零 m_sec EQU 20H ;毫秒單元 sec EQU 21H ;秒單元 min EQU 22H ;分單元 hour EQU 23H ;時(shí)單元 week EQU 24H ;星期單元SETB TR0SETB TR1CLR P1.0CLR AMOV R0,AMOV R1,AMOV R2,AMOV R3,AMOV R5,AMOV R6,AMOV R7,A MOV ms ,#00 ;毫秒單元清零 MOV sec ,#00 ;秒單元清零 MOV min ,#00 ;分單元清零 MOV hour ,#00 ;時(shí)單元清零 MOV week ,#00 ;星期單元清零MOV 70H

12、,AMOV 71H,AMOV 72H,AMOV 73H,AMOV 74H,A LCALL XS ;調(diào)用顯示程序;*;*數(shù)字鐘按鍵程序*;*;*調(diào)時(shí)鐘按鍵*NET1: P0.0,NET2LCALL YS10MS P0.0,NET2 CLR p2.2 JNB P0.0,$ SETB p2.2 CLR P1.1 SETB P1.0 SETB TR0 ;開中斷 SETB TR1 CLR P1.0 ;正常運(yùn)行 SETB P1.1 SETB P1.2 SETB P1.3 MOV 59H,#00 MOV R7,#00* *調(diào)整時(shí)間部分切換鍵*NET2:MOV A ,59HCJNE A ,#00 ,NET3

13、P0.1 ,NET9 ;數(shù)字鐘調(diào)整時(shí)間部分切換鍵LCALL YS10Ms P0.1 ,NET9 CLR p2.2INC 59HJNB P0.1 ,$SETB p2.2INC R7 CLR TR0CLR TR1SJMP NET4NET3: P0.1 ,NET4 LCALL YS10ms P0.1 ,NET4 CLR p2.2 INC 59H JNB P0.1 ,$ SETB p2.2 INC R7NET4: CJNE R7 ,#1 ,NET5 LCALL SSH ;秒閃爍 SJMP NET9NET5: CJNE R7 ,#2 ,NET6 LCALL MSH ;分閃爍 SJMP NET9NET6:

14、 CJNE R7 ,#3 ,NET7 LCALL HSH ;時(shí)閃爍 SJMP NET9NET7: MOV R7 ,#0 LCALL WSH ;星期閃爍 SJMP NET9NET8: LCALL XS ;*調(diào)整時(shí)間加1鍵*NET9: P0.2 ,NET115 ;數(shù)字鐘調(diào)整時(shí)間鍵 LCALL YS10msP0.2 ,NET13 CLR p2.2 CLR P1.2 CJNE R7 ,#1 ,NET10 SETB p2.2 SETB P1.3 LCALL YS200ms INC sec ;秒單元加1 MOV A ,sec CJNE A ,#60 ,NET8 ;不等60時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等60時(shí)將秒單元清零

15、MOV sec ,#00 LCALL XSP0.2 ,NET13 LJMP NET9NET115: LJMP NET15NET10: CJNE R7 ,#2 ,NET11 SETB p2.2 SETB P1.3 LCALL YS200ms INC min ;分單元加1 MOV A ,min CJNE A ,#60 ,NET8 ;不等60時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等60時(shí)將分單元清零 MOV min ,#00 LCALL XSP0.2 ,NET13 LJMP NET9NET11: CJNE R7 ,#3 ,NET12 SETB p2.2 SETB P1.3 LCALL YS200ms INC hour ;時(shí)單

16、元加1 MOV A ,hour CJNE A ,#24 ,NET8 ;不等24時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等24時(shí)將時(shí)單元清零 MOV hour ,#00 LCALL XS P0.2 ,NET13 LJMP NET9NET12: SETB p2.2 SETB P1.3 LCALL YS200ms INC week ;星期單元加1 MOV A ,week CJNE A ,#08 ,NET8 ;不等7時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等7時(shí)將星期單元清零 MOV week ,#01 LCALL XS JNB P0.2 ,NET13 LJMP NET9NET13: SJMP NET15 NET14: LCALL XS*調(diào)整時(shí)間減1鍵*N

17、ET15: P0.3 ,NET19 ;數(shù)字鐘調(diào)整時(shí)間鍵 LCALL YS10msP0.3 ,NET19 CLR P2.2 CLR P1.3 CJNE R7 ,#1 ,NET16 SETB P2.2 SETB P1.2 LCALL YS200ms DEC sec ;秒單元減1 MOV A ,sec CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等60時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等60時(shí)將秒單元清零 MOV sec ,#59 LCALL NET14 P0.3 ,NET19 LJMP NET15NET16: CJNE R7 ,#2 ,NET17 SETB P2.2 SETB P1.2 LCALL YS200ms D

18、EC min ;分單元減1 MOV A ,min CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等60時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等60時(shí)將分單元清零 MOV min ,#59 LCALL NET14P0.3 ,NET19 LJMP NET15NET17: CJNE R7 ,#3 ,NET18 SETB P2.2 SETB P1.2 LCALL YS200ms DEC hour ;時(shí)單元減1 MOV A ,hour CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等24時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等24時(shí)將時(shí)單元清零 MOV hour ,#23 LCALL NET14P0.3 ,NET19 LJMP NET15NET18: S

19、ETB P2.2 SETB P1.2 LCALL YS200ms DEC week ;星期單元減1 MOV A ,week CJNE A ,#00 ,NET14 ;不等7時(shí)跳轉(zhuǎn)顯示，等7時(shí)將星期單元清1 MOV week ,#07 LCALL NET14 P0.3 ,NET19 LJMP NET15NET19: LJMP DSH*定時(shí)程序*DSH: MOV R2,#00 P0.4 ,NT11 LCALL YS10ms P0.4 ,NT11 CLR P2.2 CLR P1.4 JNB P0.4,$ SETB P2.2 INC R2 CJNE R2,#01,NTA ;第1個(gè)打鈴點(diǎn) MOV R1,#

20、30H LCALL CUNNT11: LJMP NT1NTA: CJNE R2,#02,NTB ;第2個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTB: CJNE R2,#03,NTC ;第3個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTC: CJNE R2,#04,NTD ;第4個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTD: CJNE R2,#05,NTE ;第5個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTE: CJNE R2,#06,NTF ;第6個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTF: CJNE R2,#07,NTG ;第7個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTG: CJNE R2,#08,NTH ;第8個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTH: CJ

21、NE R2,#09,NTI ;第9個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTI: CJNE R2,#10,NTJ ;第10個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTJ: CJNE R2,#11,NTK ;第11個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTK: CJNE R2,#12,NTL ;第12個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTL: CJNE R2,#13,NTM ;第13個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTM: CJNE R2,#14,NTN ;第14個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTN: CJNE R2,#15,NTO ;第15個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTO: CJNE R2,#16,NTP ;第16個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL

22、 CUNNTP: CJNE R2,#17,NTQ ;第17個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTQ: CJNE R2,#18,NTR ;第18個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTR: CJNE R2,#19,NTS ;第19個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNTS: CJNE R2,#20,NT1 ;第20個(gè)打鈴點(diǎn) LCALL CUNNT1: LJMP NET1;*打鈴點(diǎn)存儲(chǔ)子程序*CUN: MOV R1,hour INC R1 MOV R1,min INC R1;*時(shí)鐘中斷程序*TOINT: PUSH PSW PUSH ACC ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) MOV TH0 ,#0D8H MOV TL0 ,#0F0H ;重新賦

23、計(jì)數(shù)初值 INC ms ;毫秒單元加1 MOV A ,ms CJNE A ,#100 ,NEXT1 MOV ms,#00 INC sec ;秒單元加1 MOV A ,sec CJNE A ,#60 ,NEXT1 MOV sec ,#00 INC min ; MOV A ,min CJNE A ,#60 ,NEXT1 MOV min ,#00 INC hour ; MOV A ,hour CJNE A ,#24 ,NEXT1 MOV hour ,#00 INC week MOV A ,week CJNE A ,#08 ,NEXT1 MOV week ,#01NEXT1: LCALL XS POP

24、 ACC POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) RETI ;中斷返回;*打鈴中斷程序*DLBJ:PUSH PSW PUSH ACC MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H MOV R0,#30HFH: MOV A,R0 CJNE A,hour,LOP1 INC R0 MOV A,R0 CJNE A,min,LOP2 CLR P2.2 CLR P1.4 ;鈴聲響 LCALL YS1min ;延時(shí)1分鐘 SETB P2.2 SETB P1.4 ;鈴聲停 CLR AMOV 7FH,AAJMP LOP2LOP1: INC R0LOP2: INC R0CJNE R0,#58H,FHLOP3: LC

25、ALL XSPOP PSWPOP ACC RETI;*數(shù)字鐘顯示程序*XS: MOV A ,sec ;將秒送A MOV B ,#10 DIV AB MOV 60H ,B ;秒的個(gè)位 MOV 61H ,A ;秒的十位 MOV A ,min ;將分送A MOV B ,#10 DIV AB MOV 62H ,B ;分的個(gè)位 MOV 63H ,A ;分的十位 MOV A ,hour ;將時(shí)送A MOV B ,#10 DIV AB MOV 64H ,B ;時(shí)的個(gè)位 MOV 65H ,A ;時(shí)的十位 MOV A ,week ;星期的送A MOV B ,#10 DIV AB MOV 66H ,B ;星期的個(gè)位LCP: MOV R1 ,#60H MOV R5 ,#7 MOV DPTR ,#TABBK: MOV A ,R1 MOVC A ,A+DPTR MOV SBUF ,A JNB TI ,$ CLR TI INC R1 DJNZ R5 ,BK RETTAB: DB 11H,0D7H,32H,92H ,0