打铃器

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生产实习报告

自动打铃器

学 号:

姓 名:

专 业:

指导教师:

2011年 12月13日

摘 要

自动打铃器可设定打铃的时间,性能可靠,外形美观,广泛使用于学校、机关、工厂、部队、医院、车站等单位,是自动化的工具。打铃最原始是由人来打铃,而随着科技的增长对打铃的准确性和实时性有着越来越高的要求了,对于人工打铃会因为人的主观原因造成许多的误差,而由电子控制代替人工控制即可以节省人力,而且电子没有人的疲劳感,对于一项重复工作电子没有人的厌恶感。

文章介绍了一种以8951单片机为核心片可编程可擦除只读存储器并带有数码LED显示时、分、秒和以指示灯做标志的按键校时自动打铃

关键词:打铃器、自动化、电子、单片机、存储器、数码管

一、 引言

单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。用单片机控制的自动打铃器,充分发挥单片机体积小,价格便宜,功耗低可靠性好等特点。可用于学校作息,方便了广大师生。

二、 总体设计方案

1. 设计思路

利用单片机及定时器设计的一个时钟,在每次秒加1的计时过程中,都与规定的时间作比较,如果相等就进行开关电铃,不等则返回。

2. 总体设计框图

图1总体设计框图

三、设计原理分析

1.校时模式

按下K1(模式选择键),将模式选择为校时模式(模式指示灯黄灯亮),K2,K3,K4分别为时钟加1键,分钟加1键,秒钟加1键,K5无用。

89c51

按键

指示灯

电铃驱动电路 晶

数码管显示电路 复位 电源电路 2.定时模式

按下K1(模式选择键),将模式选择为定时模式(模式指示灯绿灯亮),K2为定时器组选择(本装置有24组定时器)键,K3,K4分别为定时器时钟加1键和定时器分钟加1键,K5为定时器状态选择键,每按K5一次,此组的定时器状态改变一次,并将此组数据存入内部存储器中。

3.工作模式

按下K1(模式选择键),将模式选择为工作模式(模式指示灯红灯亮),K2,K3,K4,K5无用。此模式为正常工作模式

4.锁存器74HC573相关介绍

74HC573是一种八进制三态非反转透明锁存器,是一种高性能硅门CMOS器件。输入是和标准 CMOS 输出兼容的;加上拉电阻,他们能和 LS/ALSTTL 输出兼容。 当锁存使能端LE为高时,这些器件的锁存对于数据是透明的(也就是说输出同步)。当锁存使能变低时,符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。

×\u36755X出能直接接到 CMOS,NMOS 和 TTL 接口上

×\u25805X作电压范围:2.0V~6.0V

×\u20302X输入电流:1.0uA

×CMOS 器件的高噪声抵抗特性

5.89C51单片机相关介绍

89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh

Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/ 地址的低八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:

P3.0 RXD(串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT1(外部中断1)

P3.4 T0(记时器0外部输入)

P3.5 T1(记时器1外部输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:来自反向振荡器的输出。

6.键盘、指示灯模块

利用5个按键控制打铃器的工作状态,K1选择模式,K2选择定时器组和时加1,K3分加1,K4秒加1,K5作为定时器状态存储按键,K1—K5分别接P0.3—P0.7,用红绿黄三个发光二极管做指示灯,分别接P0.0—P0.2,红灯代表正常工作模式,黄灯表示校时模式,绿灯表示定时模式。

图2 键盘、指示灯模块 7.时钟和复位模块

图3 时钟和复位模块

8.显示模块

根据设计要求系统设置了8个共阳LED,数码管显示电路使用74HC573为锁存器进行数码管动态显示功能。8个LED八段(a、b、c、d、e、f、g、dp),数码管分别显示:“时”—“分”—“秒”。因为该系统采用共阳极数码管,所以其公共端接高电平。

图4 显示模块 9.打铃模块

打铃电路(接P3.7)当前时间与程序设定时间相同时,P3.7端输出低电平,则打铃。每次响铃时间10s。

图5 打铃模块

10.总硬件图(附录)

四、程序部分

1.程序分为五部分

1.初始化程序,2.键值处理程序,3.中断程序,4.显示程序,5.计时程序

2.部分寄存器及按键说明

28H:扫描指针寄存器

20H--25H:显示缓存寄存器

R6:时钟寄存器

R5:分钟寄存器

R4:秒钟寄存器

K1:模式选择键

K2:时加1(定时器组加1)键

K3:分加1(定时器时加1)键

K4:秒加1(定时器分加1)键

K5:定时器状态改变既存储键

3.程序流程图

图6 总体软件流程图

定时器溢出中断

计时程序

比较打铃程序

中断程序

显示 校时 通电 A 置校小时标志

显 示

K1有按键否

K2有按键否

小时加1

24小时到否

清小时单元 N

N Y

Y

图7 校时及显示流程图

五、实习实践

1.实际硬件图

置较分标志

显 示

K1有按键否

K3有按键否

分值加1

是60分

清分单元 时分值送显示缓存区

显 示

K1有按键否

启动定时器进入工作状态

显 示 A

N

N N

Y