智能藥盒設(shè)計(jì)

智能藥盒設(shè)計(jì)——《單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)》摘要隨著社會的開展和人們生活水平的提高，人們對生活的健康質(zhì)量也追求越來越高，為了方便老年人吃藥，結(jié)合當(dāng)前智能藥盒蓬勃的開展?fàn)顩r，本文介紹了一種基于單片機(jī)的家庭用智能藥盒的設(shè)計(jì)。首先，本文介紹了此系統(tǒng)所涉及的硬件的結(jié)構(gòu)和工作原理，主要包括STC90C51單片機(jī)、LCD1602液晶和單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器。其次，介紹了系統(tǒng)硬件的模塊化設(shè)計(jì)思想。在第一局部著重介紹了單片機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能，LCD1602的硬件電路、顯示原理和各項(xiàng)命令，定時(shí)/計(jì)數(shù)器和蜂鳴器原理的簡單介紹。在第二局部那么系統(tǒng)地介紹了各模塊之間的運(yùn)作模式和工作流程。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有時(shí)間設(shè)置功能鍵或用藥設(shè)置功能鍵有輸入時(shí)，進(jìn)入關(guān)中斷調(diào)時(shí)及設(shè)置狀態(tài)，之后開中斷并按下定時(shí)鍵記錄當(dāng)前設(shè)置的時(shí)間及用藥量的值。在調(diào)節(jié)好系統(tǒng)時(shí)間之后，系統(tǒng)時(shí)間向前運(yùn)行的過程中不斷將系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)間與記錄時(shí)間作比擬，兩者相等時(shí)發(fā)出警報(bào)并顯示所設(shè)置的用藥量，一分鐘后系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)間與記錄時(shí)間不在相等那么自動退出提醒，如此實(shí)現(xiàn)每天四次用藥及每次四種用藥服用量的提醒，比擬適合普通家庭使用。關(guān)鍵詞：智能藥盒；STC90C516；時(shí)鐘；1602顯示目錄TOC\o"1-3"\h\u10031摘要I9002AbstractII178321緒論471861.1選題目的和意義470621.2目前智能藥盒的現(xiàn)狀4114222系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)569332.1設(shè)計(jì)要求5115482.2總體設(shè)計(jì)思路5164972.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7177003硬件電路的設(shè)計(jì)8271733.1單片機(jī)最小系統(tǒng)8215723.1.1.STC90C51RC/RD+系列單片機(jī)簡介8294883.1.2.晶振電路1111543.1.3.復(fù)位電路13134363.2顯示電路14118263.3鍵盤電路16173623.4蜂鳴器報(bào)警電路16234483.5發(fā)光二極管電路17101183.6定時(shí)模式裝入初值的計(jì)算1820504結(jié)論1911874致謝20緒論選題目的和意義很多老年人隨著年齡的增長，都有健忘的毛病，對于這些老年人來說在生病的時(shí)候甚至是日常生活中按時(shí)吃藥是一個難題，如果需要在不同時(shí)間吃不同的藥，幾乎很難獨(dú)立完成，這次的結(jié)課論文題目所指的智能藥盒就是針對這些老年人所設(shè)計(jì)的，是一種為了方便老年人服藥而設(shè)計(jì)的藥物存儲容器，它可以更好地管理高齡人群吃藥麻煩的問題，根據(jù)對老年人每天吃藥的時(shí)間進(jìn)行定時(shí)，來實(shí)現(xiàn)一天內(nèi)對老年人每天三次或更屢次的定時(shí)提醒，提醒使用者服用多種藥物中的一種或多種，以幫助人們改掉不按時(shí)吃藥的壞習(xí)慣。目前智能藥盒的現(xiàn)狀現(xiàn)狀是剛剛起步，主要針對老年人，但隨著對這種剛性的市場需求認(rèn)識的加深，市場一定會迎來一個開展熱潮。一開始出現(xiàn)的便攜小藥盒，造型簡單，容量小，不能滿足人們的需求，于是，隨即又開展出現(xiàn)了大容量且功能齊全的藥盒。隨著逐漸更新完善，開展出現(xiàn)了造型多樣的全新設(shè)計(jì)的人性化智能電子藥盒，易操作，能定時(shí)，更簡單。為更多人帶來了便利。電子藥盒不僅用于收納不同的藥片，還可以放置保健品，這樣也就拓展了電子藥盒的消費(fèi)對象，擴(kuò)大了消費(fèi)群體，提升電子藥盒的使用價(jià)值。以前大多電子藥盒的電路通常由分立的數(shù)字電路器件組成，不僅功能單一，而且重量和體積都較大，特別是功耗大，提高了使用本錢，因而具有很大的局限性。所以更加智能的電子藥盒成為新的需要。近幾年，隨著單片機(jī)技術(shù)的快速開展，以單片機(jī)為核心的大規(guī)模集成電路在各種產(chǎn)品中得到了極其廣泛的應(yīng)用。而以單片機(jī)為核心的數(shù)字電路正是由于具有功能豐富，體積小，功耗低等優(yōu)勢，符合電子藥盒這一產(chǎn)品的特點(diǎn)，具有極大的市場潛力和開發(fā)價(jià)值。一切科技都是為了效勞人們更好的生活。鑒于目前不少老年人苦于用藥的合理管理和定時(shí)服用，智能的藥品管理系統(tǒng)正是群眾所需。近幾年，隨著單片機(jī)技術(shù)的快速開展，以單片機(jī)為核心的大規(guī)模集成電路在各種產(chǎn)品中得到了極其廣泛的應(yīng)用。而以單片機(jī)為核心的數(shù)字電路正是由于具有功能豐富，體積小，功耗低等優(yōu)勢，符合電子藥盒這一產(chǎn)品的特點(diǎn)，具有極大的市場潛力和開發(fā)價(jià)值。針對目前的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種家庭用智能藥盒，本設(shè)計(jì)是以STC90C516單片機(jī)為核心，并與鍵盤輸入和1602LCD液晶顯示屏相結(jié)合的自動按時(shí)提醒控制系統(tǒng)，有較高的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求利用STC90C516單片機(jī)、8個按鍵、LCD1602液晶顯示屏、蜂鳴器、LED發(fā)光二極管等設(shè)計(jì)一個家庭用智能藥盒。該系統(tǒng)硬件局部由單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵電路、液晶顯示電路、聲光報(bào)警電路組成，系統(tǒng)能完成時(shí)間的實(shí)時(shí)顯示、每天四次定時(shí)、每次用藥四種藥用量提醒的功能。系統(tǒng)根本功能如下：〔1)顯示采用LCD1602顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、用藥量、調(diào)設(shè)信息顯示等。定時(shí)時(shí)間與用藥量的設(shè)定系統(tǒng)須實(shí)現(xiàn)每天四次時(shí)間的定時(shí)，每次用藥時(shí)須對四種藥做出用量的提醒，通過6個按鍵完成，1個功能鍵，1個調(diào)節(jié)鍵，4次定時(shí)對應(yīng)的4個定時(shí)按鍵?！?〕實(shí)時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)時(shí)間通過另外2個按鍵進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中之一為功能鍵，另一個為調(diào)節(jié)鍵?！?〕報(bào)警功能實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行到定時(shí)時(shí)間時(shí)，LCD1602顯示此次用藥量，蜂鳴器響起，LED閃爍，提醒用藥時(shí)間到?？傮w設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，以STC90C516RD+單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一種家庭用智能藥盒。系統(tǒng)采用單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合單片機(jī)最小系統(tǒng)所必須的上電復(fù)位電路，內(nèi)部晶振電路，采用電源模塊為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定直流電源，采用單片機(jī)芯片提供的定時(shí)器設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)鐘，LCD顯示模塊負(fù)責(zé)時(shí)間及其他參數(shù)的的顯示，語音模塊接收單片機(jī)發(fā)送來的信號完成聲音信號的提醒，LED發(fā)光二極管配合語音模塊的蜂鳴器起到輔助的報(bào)警作用。在程序的設(shè)計(jì)問題上，以單片機(jī)內(nèi)部資源為核心，調(diào)用程序存儲區(qū)的各個模塊的驅(qū)動程序，通過單片機(jī)的引腳對系統(tǒng)中其他模塊資源進(jìn)行驅(qū)動和調(diào)用，通過主程序調(diào)用按鍵掃描子程序和LCD1602數(shù)據(jù)刷新程序，將按鍵模塊和LCD1602聯(lián)系起來，使得按鍵的輸入信息可以實(shí)時(shí)地顯示在LCD1602液晶屏上，程序調(diào)用LCD1602讀數(shù)據(jù)的子程序，并運(yùn)算判斷是否進(jìn)入報(bào)警時(shí)間，進(jìn)入到報(bào)警時(shí)間時(shí)，將之前設(shè)定的用藥的信息刷新到LCD1602上，并通過作用單片機(jī)管腳，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲和LED發(fā)光二極管發(fā)光，起到必要的報(bào)警功能。系統(tǒng)根本原理如圖2-1所示：圖2-1系統(tǒng)原理圖本系統(tǒng)采用STC90C516RD+作為單片機(jī)最小控制系統(tǒng)的核心，STC90C516RD+是STC90C51系列單片機(jī)的一種；采用LCD1602液晶屏作為顯示器件；以單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器中斷作為系統(tǒng)時(shí)鐘。系統(tǒng)通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對各個系統(tǒng)模塊的協(xié)調(diào)控制，由單片機(jī)檢測2+2+4共8個按鍵的輸入，并將輸入信息實(shí)時(shí)顯示在LCD1602上。定時(shí)設(shè)置通過6個按鍵完成，1個功能鍵，1個調(diào)節(jié)鍵，4次定時(shí)對應(yīng)的4個定時(shí)按鍵，功能鍵按下后，即可通過調(diào)節(jié)鍵調(diào)節(jié)，隨按下功能鍵次數(shù)的不同，完成對時(shí)間和用藥量六個值的設(shè)定，最后一次按下功能鍵，并按下4個定時(shí)按鍵的其中一個，LED發(fā)光二極管閃動，以確定定時(shí)按鍵確實(shí)被按下，那么記錄此時(shí)各參的值，表示一次定時(shí)操作結(jié)束，那么時(shí)鐘繼續(xù)向前運(yùn)行。定時(shí)設(shè)置完成后，對系統(tǒng)始終時(shí)間做出調(diào)整。由2個按鍵完成，一個是功能鍵，一個是調(diào)節(jié)鍵，按下功能鍵，即可對時(shí)間作出調(diào)整，隨功能鍵按下次數(shù)不同，分別對分鐘數(shù)和小時(shí)數(shù)作出調(diào)整，調(diào)整結(jié)束后，最后一次按下功能鍵，時(shí)鐘開始運(yùn)行。系統(tǒng)利用單片機(jī)的定時(shí)器運(yùn)行實(shí)時(shí)時(shí)鐘，由單片機(jī)檢測此時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)間是否與4個定時(shí)時(shí)間之一相等。實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行到定時(shí)時(shí)間時(shí)，LCD1602顯示此次用藥量，蜂鳴器響起，LED閃爍，提醒用藥時(shí)間到，一分鐘后，實(shí)時(shí)時(shí)鐘越過定時(shí)時(shí)間，實(shí)時(shí)時(shí)間與定時(shí)時(shí)間不再相等，那么系統(tǒng)自動退出報(bào)警程序。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由STC90C516單片機(jī)、2+2+4鍵盤、電源、晶振電路、復(fù)位電路、LCD顯示、蜂鳴器電路、發(fā)光二極等幾局部構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-2所示：圖2-2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖硬件電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由STC90C516單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路等構(gòu)成，單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3-1所示：圖3-1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖STC90C51RC/RD+系列單片機(jī)簡介STC90C51RC/RD+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘機(jī)器周期和6時(shí)鐘機(jī)器周期可以任意選擇。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，時(shí)鐘頻率在12MHz以下時(shí)，復(fù)位腳可直接接地。STC90C51RC/RD+單片機(jī)中包含中央處理器〔CPU〕、程序存儲器〔FLASH〕、數(shù)據(jù)存儲器(SPAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、UART串口、I/O接口、EEPROM、看門狗等模塊。STC90C51RC/RD+系列單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制所需要的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。1、增強(qiáng)型6時(shí)鐘/機(jī)器周期，12時(shí)鐘/機(jī)器周期8051CPU。2、工作電壓：5.5V-3.8V〔5V單片機(jī)〕/3.6V-2.0V〔3V單片機(jī)〕。3、工作頻率范圍：0-40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。4用戶應(yīng)用程序空4K/6K/7K/8K/10K/12K/13K/16K/32K/40K/48K/56K/61K/字節(jié)。5、片上集成1280字節(jié)/512/256字節(jié)RAM。6、通用I/O口〔35/39個〕，復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉〔普通8051傳統(tǒng)I/O口〕。P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。7、ISP〔在系統(tǒng)可編程〕/IAP〔在應(yīng)用可編程〕，無需專用編程器/仿真器，可通過串口〔P3.0/P3.1〕直接下載用戶程序，8K程序3-5秒即可完成一片。8、EEPROM功能。9、看門狗。10、內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體12M以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路，復(fù)位腳可直接接地。11、共3個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個8位定時(shí)器使用。12、外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。13、通用異步串行口〔UART〕，還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個UART。14、工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃。15、封裝：LQFP-44,PDIP-40，PLCC-44。圖3-2STC90C51RC/RD+系列單片機(jī)引腳圖1、電源Vcc〔引腳號40〕，芯片電源，接+5V；Gnd〔引腳號20〕，電源接地端。2、時(shí)鐘XTAL1〔引腳號19〕內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶振的一個引腳。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。XTAL2〔引腳號18〕內(nèi)部振蕩器的反相放大器輸出端，是外接晶振的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。3、控制總線〔1〕ALE/〔引腳號30〕：正常操作時(shí)為ALE功能〔允許地址鎖存〕，用來把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器。ALE引腳以不變的頻率〔振蕩器頻率的1/6〕周期性地發(fā)出正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時(shí)鐘信號或用于定時(shí)。但要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個ALE脈沖。ALE端可以驅(qū)動〔吸收或輸出電流〕8個LSTTL電路。〔2〕〔引腳號29〕：外部程序存儲器讀選通信號。在從外部程序存儲器取指令〔或數(shù)據(jù)〕期間，在每個機(jī)器周期內(nèi)兩次有效?？梢则?qū)動8個LSTTL電路?！?〕RST/VPD〔引腳號9〕：復(fù)位信號輸入端。振蕩器工作時(shí)，該引腳上持續(xù)2個機(jī)器周期的高電平可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。此引腳還可接上備用電源。在Vcc掉電期間，由VPD向內(nèi)部RAM提供電源，以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)?！?〕/Vpp〔引腳號31〕：為內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器的選擇端。當(dāng)為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲器；當(dāng)為低電平時(shí)，訪問外部程序存儲器。4、I/O線P0口〔引腳號32~39〕：單片機(jī)的雙向數(shù)據(jù)總線和低8位地址總線。在訪問外部存儲器時(shí)實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作，先用作地址總線，在ALE信號的下降沿，地址被鎖存；然后用作為數(shù)據(jù)總線。它也可以用作雙向輸入/輸出口。P0口能驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。P1口〔引腳號1~8〕：準(zhǔn)雙向輸入/輸出口，它能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。〔3〕P2口〔引腳號21~28〕：準(zhǔn)雙向輸入/輸出口。在訪問外部存儲器時(shí)，用作高8位地址總線。P2口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載?！?〕P3口〔引腳號10~17〕：準(zhǔn)雙向輸入/輸出口，它能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。P3口的每一引腳還有另外一種功能：P3.0——RXD：串行口輸入端。P3.1——TXD：串行口輸出端。P3.2——：外部中斷0中斷請求輸入端。P3.3——：外部中斷1中斷請求輸入端。P3.4——T0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入端。P3.5——T1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入端。P3.6——：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號。P3.7——：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號。晶振電路單片機(jī)工作時(shí)，從取指令到譯碼再進(jìn)行微操作，必須在時(shí)鐘信號控制下才能有序地進(jìn)行，時(shí)鐘電路就是為單片機(jī)工作提供根本時(shí)鐘的。單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種產(chǎn)生方式：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式是在單片機(jī)XTAL1和XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩(wěn)頻電容，可以與單片機(jī)片內(nèi)的電路構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。晶振的取值范圍一般為0~24MHz，常用的晶振頻率有6MHz、12MHz、11.0592MHz、24MHz等。一些新型的單片機(jī)還可以選擇更高的頻率。外接電容的作用是對振蕩器進(jìn)行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時(shí)起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用20~30pF的瓷片電容。外部時(shí)鐘方式那么是在單片機(jī)XTAL1引腳上外接一個穩(wěn)定的時(shí)鐘信號源，它一般適用于多片單片機(jī)同時(shí)工作的情況，使用同一時(shí)鐘信號可以保證單片機(jī)的工作同步。時(shí)序是單片機(jī)在執(zhí)行指令時(shí)CPU發(fā)出的控制信號在時(shí)間上的先后順序。單片機(jī)的時(shí)序概念有4個，可用定時(shí)單位來說明，包括振蕩周期、時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期。振蕩周期：是片內(nèi)振蕩電路或片外為單片機(jī)提供的脈沖信號的周期。時(shí)序中1個振蕩周期定義為1個節(jié)拍，用P表示。時(shí)鐘周期：振蕩脈沖送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，由時(shí)鐘電路對其二分頻后輸出的時(shí)鐘脈沖周期稱為時(shí)鐘周期。時(shí)鐘周期為振蕩周期的2倍。時(shí)序中1個時(shí)鐘周期定義為1個狀態(tài)，用S表示。每個狀態(tài)包括2個節(jié)拍，用P1、P2表示。機(jī)器周期：機(jī)器周期是單片機(jī)完成一個根本操作所需要的時(shí)間。一條指令的執(zhí)行需要一個或幾個機(jī)器周期。一個機(jī)器周期固定的由6個狀態(tài)S1~S6組成。指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期。一般用指令執(zhí)行所需機(jī)器周期數(shù)表示。單片機(jī)多數(shù)指令的執(zhí)行需要1個或2個機(jī)器周期，只有乘除兩條指令的執(zhí)行需要4個機(jī)器周期。了解了以上幾個時(shí)序的概念后，我們就可以很快的計(jì)算出執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間。例如：假設(shè)單片機(jī)使用12MHz的晶振頻率，那么振蕩周期=1/〔12MHz〕=1/12us，時(shí)鐘周期=1/6us，機(jī)器周期=1us，執(zhí)行一條單周期指令只需要1us，執(zhí)行一條雙周期指令那么需要2us。晶振電路如圖3-3所示：圖3-3系統(tǒng)晶振電路圖復(fù)位電路無論是在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)，還是運(yùn)行過程中發(fā)生故障都需要復(fù)位。復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復(fù)到一個確定的初始值，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的復(fù)位條件：必須使其RST引腳上持續(xù)出現(xiàn)兩個〔或以上〕機(jī)器周期的高電平。單片機(jī)的復(fù)位形式：上電復(fù)位、按鍵復(fù)位，此處采用上電復(fù)位。按鍵復(fù)位電路中，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，電路同上電復(fù)位電路。如在單片機(jī)運(yùn)行過程中，按下RESET鍵，已經(jīng)充好電的電容會快速通過電阻的回路放電，從而使得RST引腳上的電位快速變?yōu)楦唠娖?，此高電平會維持到按鍵釋放，從而滿足單片機(jī)復(fù)位的條件實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位。單片機(jī)要復(fù)位只需要在第9引腳接個高電平持續(xù)2μs就可以實(shí)現(xiàn)，電容的的大小是10uF，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍〔單片機(jī)的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V〕，需要的時(shí)間是10K×10UF=0.1S。單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用10~30uF，單片機(jī)最小系統(tǒng)容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短。單片機(jī)復(fù)位電路如圖3-4所示：圖3-4系統(tǒng)復(fù)位電路顯示電路顯示電路中的顯示器件為LCD1902，其數(shù)據(jù)端口與單片機(jī)的P0口相接，電路連接如圖3-5所示：圖3-5LCD1602連接圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為地電源。第2腳：VCC接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器比照度調(diào)整端，接正電源時(shí)比照度最弱，接地電源時(shí)比照度最高，比照度過高時(shí)會產(chǎn)生重影，使用時(shí)可以通過一個1K的電位器調(diào)整比照度。第4腳：RS為存放器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器，低電平時(shí)選擇指令存放器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15~16腳：背光燈電源。數(shù)據(jù)位命令RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0清屏0000000001歸位000000000*輸入方式00000001I/DS顯示開關(guān)0000001DCB光標(biāo)、畫面000001S/CR/L**功能設(shè)置00001DLNF**CGRAM地址0001A5A4A3A2A1A0DDRAM地址001A6A5A4A3A2A1A0讀BF及AC01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0寫數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)11數(shù)據(jù)LCD1602指令與時(shí)序說明如下：表3-1LCD1602指令表LCD1602在工作的過程中，在數(shù)據(jù)線上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，需將傳送數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)線上持續(xù)一小段時(shí)間，保證單片機(jī)的P0口數(shù)據(jù)傳送或接收成功，其根本操作時(shí)序如表3-2所示：表STYLEREF1\s32LCD1602根本操作時(shí)序操作輸入輸出讀狀態(tài)RS=L，R/W=H，E=HD0～D7=狀態(tài)字寫指令RS=L，R/W=L，D0～D7=指令碼，E=高脈沖無讀數(shù)據(jù)RS=H，R/W=H，E=HD0～D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)RS=H，R/W=L，D0～D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖無鍵盤電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，除了復(fù)位按鍵外，還需要其他按鍵，即鍵盤按鍵，以便控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)或向系統(tǒng)輸入運(yùn)行參數(shù)。鍵盤電路一般由鍵盤接口電路、按鍵〔由控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的功能鍵和向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)的數(shù)字調(diào)節(jié)鍵組合〕以及鍵盤掃描程序等局部組成。本系統(tǒng)鍵盤電路共有8個按鍵組成，按4×2的格式布置。鍵盤的電路連接如圖3-6所示：圖3-6系統(tǒng)按鍵電路連接圖鍵盤的工作原理是：按下鍵帽時(shí)，按鍵內(nèi)的復(fù)位彈簧被壓縮，動片觸點(diǎn)與靜片觸點(diǎn)相連，按鍵接通，相應(yīng)鍵向單片機(jī)端口發(fā)送一個低電平，松開鍵帽，按鍵斷開。蜂鳴器報(bào)警電路系統(tǒng)中單片機(jī)的P2.3腳與蜂鳴器相連，開啟蜂鳴器功能。當(dāng)單片機(jī)的管腳輸出固定頻率電平時(shí)蜂鳴器響起。聲音是由振動所產(chǎn)生的，一定頻率的震動就產(chǎn)生了一定頻率的聲音，其電路連接圖如圖3-7所示：圖3-7蜂鳴器電路連接圖一般情況下，P2.3腳處于高電平，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入報(bào)警時(shí)間時(shí)，單片機(jī)控制P2.3腳輸出一定頻率方波，蜂鳴器振動發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警功能。發(fā)光二極管電路發(fā)光二極管在系統(tǒng)中結(jié)合蜂鳴器報(bào)警同步作用，其電路連接如圖3-8所示：圖3-8發(fā)光二極管電路連接圖發(fā)光二極管一端接電源供電，通過電阻與單片機(jī)P2.4腳連接，一般情況下，P2.4為高電平，發(fā)光二極管處于熄滅狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入報(bào)警時(shí)間時(shí)，P2.4腳降為低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通亮起，其中的電阻起到對通過二極管的電流的調(diào)節(jié)作用，使得二極管正常發(fā)光。定時(shí)模式裝入初值的計(jì)算對于定時(shí)模式，是對機(jī)器周期計(jì)數(shù)，而機(jī)器周期與選定的主頻密切相關(guān)。因此，需根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)所選定的主頻計(jì)算出機(jī)器周期值。現(xiàn)在以主頻12MHz為例，那么機(jī)器周期為實(shí)際定時(shí)時(shí)間Tc=x×Tp。式