基于51單片機實現(xiàn)的簡單鬧鐘設(shè)計

【摘要】眾所周知鬧鐘對我們?nèi)粘Ｉ顏碇v是一個很重要的工具，因而我利用單片機AT89C52制作一個簡單的倒計時定時鬧鐘。本設(shè)計利用單片機的內(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)定需要定時的時間長短，利用中斷設(shè)置20次中斷定義一秒，然后利用程序設(shè)計時間倒數(shù)。并使用4個8段數(shù)碼管顯示分和秒，并且定時結(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)的實際運行情況?！娟P(guān)鍵字】單片機AT89C51倒計時定時中斷protues仿真設(shè)計項目簡介基于51單片機進行簡單鬧鐘設(shè)計。四位數(shù)碼管從左往右分別代表十分位，分位，十秒位，秒位。按動對應(yīng)按鍵能增加各個位的數(shù)值，按動開始計時按鍵能開始倒計時。硬件設(shè)計總體設(shè)計思路控制芯片使用比較熟悉的AT89C52單片機芯片，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開始倒計時。基本思路設(shè)計如下：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，屬于標準的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，它基于標準的MCS-51單片機體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應(yīng)用場合。80C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8k片內(nèi)程序存儲器（ROM）32個雙向輸入/輸出(I/O)口、3個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。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)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。8051片內(nèi)有ROM，無須外接外存儲器和373，更能體現(xiàn)“單片”的簡練。74HC573芯片介紹74HC573的八個鎖存器都是透明的D型鎖存器，當使能（G）為高時，Q輸出

將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當使能為低時，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，甚至當輸出被關(guān)閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動大電容或低阻抗負載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，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)動器和工作寄存器。數(shù)據(jù)鎖存當輸入的數(shù)據(jù)消失時，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持；這個概念在并行數(shù)據(jù)擴展中經(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芯片如下：單片機內(nèi)部中斷原理內(nèi)部中斷是指單片機內(nèi)部的功能模塊產(chǎn)生中斷信號，只要是單片機內(nèi)部在CPU外圍能獨立工作的功能模塊都會提供中斷功能，常見的內(nèi)部中斷類型有時鐘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，只是中斷請求信號是在單片機內(nèi)部進行傳輸，中斷信號不是管腳上的電平狀態(tài)，而是一個寄存器里面的相應(yīng)標志位，通常當某個內(nèi)部中斷產(chǎn)生中斷請求時就會將相應(yīng)標志位置為1，CPU響應(yīng)中斷時將這個標志位清0。設(shè)計原理圖軟件設(shè)計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，帶點和不帶點。ucharcodeseg_table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};voiddelay(uintt);//各個子函數(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();//運行開始設(shè)置時間函數(shù)if(s5==0){gotostart;//當s5按鍵按下，開始倒計時。}}start:init_t0();while(1){display2(M);//顯示函數(shù)}}intdisplay1()//按動按鍵開始設(shè)置時間{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)//延時函數(shù){uintx,y;for(x=t;x>0;x--){for(y=120;y>0;y--){ }}}voiddisplay2(uintk)//倒計時時間顯示函數(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，進行仿真測試檢查系統(tǒng)運行情況，觀察實驗現(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，就彈出一個窗口，在programfile項中通過路徑選擇在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)計中的hex文件。然后進行仿真。3、調(diào)試問題在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)定時完成以后，按動開始定時按鍵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，初步判斷是延時出現(xiàn)問題，通過改變數(shù)碼管顯示延遲的長久，問題仍未解決。調(diào)試圖：心得體會本設(shè)計的數(shù)字秒表是由AT89S52單片機、共陰極數(shù)碼管和控制按鍵等器件組成的，設(shè)有四位計時顯示。系統(tǒng)設(shè)計合理，線路簡單，性能穩(wěn)定、程序簡單。給出了較為詳盡的電路設(shè)計方法。本系統(tǒng)以單片機為核心，但僅單片機方面的知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟硬件結(jié)合，以作完善。單片機應(yīng)用的越來越廣泛，也要求了我們對單片機知識要有更深的體會，更好的掌握單片機的相關(guān)應(yīng)用。不僅掌握理論知識，還要有相應(yīng)的動手能力。這次的課程設(shè)計便是對我們平時