基于51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單鬧鐘設(shè)計(jì)

【摘要】眾所周知鬧鐘對(duì)我們?nèi)粘Ｉ顏碇v是一個(gè)很重要的工具，因而我利用單片機(jī)AT89C52制作一個(gè)簡(jiǎn)單的倒計(jì)時(shí)定時(shí)鬧鐘。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的內(nèi)部中斷資源和按鍵的基本使用方法構(gòu)思而成。利用按鍵設(shè)定需要定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)短，利用中斷設(shè)置20次中斷定義一秒，然后利用程序設(shè)計(jì)時(shí)間倒數(shù)。并使用4個(gè)8段數(shù)碼管顯示分和秒，并且定時(shí)結(jié)束后使用電鈴警示。硬件系統(tǒng)利用proteus仿真，在仿真中就能觀察到系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況?！娟P(guān)鍵字】單片機(jī)AT89C51倒計(jì)時(shí)定時(shí)中斷protues仿真設(shè)計(jì)項(xiàng)目簡(jiǎn)介基于51單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單鬧鐘設(shè)計(jì)。四位數(shù)碼管從左往右分別代表十分位，分位，十秒位，秒位。按動(dòng)對(duì)應(yīng)按鍵能增加各個(gè)位的數(shù)值，按動(dòng)開始計(jì)時(shí)按鍵能開始倒計(jì)時(shí)。硬件設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)思路控制芯片使用比較熟悉的AT89C52單片機(jī)芯片，數(shù)碼管使用四位相連的8段共陰數(shù)碼管，并且使用74HC573鎖存器控制數(shù)碼管的顯示。在定時(shí)過程使用s1控制十分位，s2控制分位，s3控制十秒位，s4控制秒位，s5開始倒計(jì)時(shí)。基本思路設(shè)計(jì)如下：數(shù)碼管位數(shù)碼管位AT89C52控制芯片AT89C52控制芯片段74HC573鎖存器控制按鍵段74HC573鎖存器控制按鍵AT89C52芯片介紹80C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)合。80C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，80C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。8051片內(nèi)有ROM，無須外接外存儲(chǔ)器和373，更能體現(xiàn)“單片”的簡(jiǎn)練。74HC573芯片介紹74HC573的八個(gè)鎖存器都是透明的D型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時(shí)，Q輸出

將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。數(shù)據(jù)鎖存當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí)，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持；這個(gè)概念在并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展中經(jīng)常使用到。OE120Vcc1D2191Q2D3182Q3D4173Q4D5164Q5D6155Q6D7146Q7D8137Q8D9128QGND1011LEOEˉLEDQLHHHLHLLLLXQ0HXXZ1腳三態(tài)允許控制端低電平有效1D~8D為數(shù)據(jù)輸入端1Q~8Q為數(shù)據(jù)輸出端74HC573引腳圖鎖存器接單片機(jī)芯片如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部中斷原理內(nèi)部中斷是指單片機(jī)內(nèi)部的功能模塊產(chǎn)生中斷信號(hào)，只要是單片機(jī)內(nèi)部在CPU外圍能獨(dú)立工作的功能模塊都會(huì)提供中斷功能，常見的內(nèi)部中斷類型有時(shí)鐘Timer、串口UART、模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC等。內(nèi)部中斷的工作流程和外部中斷沒太多區(qū)別，只是中斷請(qǐng)求信號(hào)是在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行傳輸，中斷信號(hào)不是管腳上的電平狀態(tài)，而是一個(gè)寄存器里面的相應(yīng)標(biāo)志位，通常當(dāng)某個(gè)內(nèi)部中斷產(chǎn)生中斷請(qǐng)求時(shí)就會(huì)將相應(yīng)標(biāo)志位置為1，CPU響應(yīng)中斷時(shí)將這個(gè)標(biāo)志位清0。設(shè)計(jì)原理圖軟件設(shè)計(jì)C語言源程序#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitdula=P2^6;//段碼和位碼設(shè)置。sbitwela=P2^7;sbits1=P3^0;//設(shè)置按鍵，s1代表十分位，s2分位，s3十秒位，s4秒位。sbits2=P3^1;sbits3=P3^2;sbits4=P3^3;sbits5=P3^4;sbitbeep=P2^3;//設(shè)置電鈴ucharcodeseg_table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//共陰極8位段碼表，帶點(diǎn)和不帶點(diǎn)。ucharcodeseg_table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};voiddelay(uintt);//各個(gè)子函數(shù)的申明。intdisplay1();voiddisplay2(uintk);voidinit_t0();uintNUM;uintSEC;uintS;uintM;uintk1;uintk2;uintk3;uintk4;voidmain(){NUM=0，SEC=0，S=0，M=0，k1=0，k2=0，k3=0，k4=0，wela=0，dula=0，wela=1，P1=0x00，wela=0，dula=1，P1=seg_table[NUM]，dula=0;while(1){display1();//運(yùn)行開始設(shè)置時(shí)間函數(shù)if(s5==0){gotostart;//當(dāng)s5按鍵按下，開始倒計(jì)時(shí)。}}start:init_t0();while(1){display2(M);//顯示函數(shù)}}intdisplay1()//按動(dòng)按鍵開始設(shè)置時(shí)間{if(s1==0){delay(150);if(s1==0)//設(shè)置十分位 { k1++; if(k1==6) {k1=0; } wela=1; P1=0xf7; wela=0; dula=1; P1=seg_table[k1]; dula=0; delay(1); }}if(s2==0)//設(shè)置分位{delay(150);if(s2==0) { k2++; if(k2==10) { k2=0; } wela=1; P1=0xfb; wela=0; dula=1; P1=seg_table[k2]; dula=0; delay(1); }}if(s3==0)//設(shè)置十秒位{delay(150);if(s3==0){ k3++; if(k3==6) { k3=0; } wela=1; P1=0xfd; wela=0; dula=1; P1=seg_table[k3]; dula=0; delay(1);}}if(s4==0)//設(shè)置秒位{delay(150);if(s4==0){ k4++; if(k4==10) { k4=0; } wela=1; P1=0xfe; wela=0; dula=1; P1=seg_table[k4]; dula=0; delay(1);}}S=k1*600+k2*60+k3*10+k4;returnS;//返回全局變量}voiddelay(uintt)//延時(shí)函數(shù){uintx,y;for(x=t;x>0;x--){for(y=120;y>0;y--){ }}}voiddisplay2(uintk)//倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示函數(shù){uintmiao,shimiao,fen,shifen;shifen=k/600;fen=k%600/60;shimiao=k%60/10;miao=k/10;wela=1;P1=0xfe;wela=0;dula=1;P1=seg_table[miao];dula=0;delay(1);wela=1;P1=0xf7;wela=0;dula=1;P1=seg_table[shifen];dula=0;delay(1);wela=1;P1=0xfb;wela=0;dula=1;P1=seg_table1[fen];dula=0;delay(1);wela=1;P1=0xfd;wela=0;dula=1;P1=seg_table[shimiao];dula=0;delay(1);}voidinit_t0()//內(nèi)部中斷T0初始化{TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}voidt0()interrupt1//中斷函數(shù)，使用方式一中斷{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;NUM++;if(NUM==20){NUM=0;SEC++;M=S-SEC;if(M==0){TR0=0;beep=0;delay(1000);beep=1;}}}調(diào)試1、 調(diào)試方法本設(shè)計(jì)使用Proteus軟件繪制電路圖，裝載keil軟件編寫編譯完成的源程序生成的hex文件，進(jìn)行仿真測(cè)試檢查系統(tǒng)運(yùn)行情況，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否與理論一致。2、 調(diào)試步驟打開已經(jīng)畫好的ProteusDSN文件，雙擊圖中的AT89S52芯片，就彈出一個(gè)窗口，在programfile項(xiàng)中通過路徑選擇在keil中生成hex文件，雙擊選中后確定，這樣仿真圖中的AT89S52芯片就已經(jīng)讀取了本設(shè)計(jì)中的hex文件。然后進(jìn)行仿真。3、調(diào)試問題在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)定時(shí)完成以后，按動(dòng)開始定時(shí)按鍵s5發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示不正常，秒位顯示不正常。但功能使用正常，初步判斷是延時(shí)出現(xiàn)問題，通過改變數(shù)碼管顯示延遲的長(zhǎng)久，問題仍未解決。調(diào)試圖：心得體會(huì)本設(shè)計(jì)的數(shù)字秒表是由AT89S52單片機(jī)、共陰極數(shù)碼管和控制按鍵等器件組成的，設(shè)有四位計(jì)時(shí)顯示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，線路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定、程序簡(jiǎn)單。給出了較為詳盡的電路設(shè)計(jì)方法。本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，但僅單片機(jī)方面的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟硬件結(jié)合，以作完善。單片機(jī)應(yīng)用的越來越廣泛，也要求了我們對(duì)單片機(jī)知識(shí)要有更深的體會(huì)，更好的掌握單片機(jī)的相關(guān)應(yīng)用。不僅掌握理論知識(shí)，還要有相應(yīng)的動(dòng)手能力。這次的課程設(shè)計(jì)便是對(duì)我們平時(shí)