1200秒倒計(jì)時(shí)報(bào)警器設(shè)計(jì)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)技術(shù)學(xué)習(xí)

1、 課程設(shè)計(jì)說明書目錄第一章 系統(tǒng)概述1.1 設(shè)計(jì)目的 .11.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容.11.3 設(shè)計(jì)要求.1第二章 系統(tǒng)方案 .22.1 總體方案. .22.2 方案組成.2第三章 軟件設(shè)計(jì).3 3.1 主程序設(shè)計(jì).3 3.1.1 倒計(jì)時(shí)模塊.4 3.1.2 鍵盤掃描模塊.4 3.1.3顯示程序模塊.5 3.1.4 實(shí)施結(jié)果.6第四章 總結(jié)體會.64.1設(shè)計(jì)心得及體會.64.2 參考文獻(xiàn).7附錄程序清單. .8第一章 系統(tǒng)概述1.1 設(shè)計(jì)目的此次設(shè)計(jì)是我們更進(jìn)一步了解基本電路的設(shè)計(jì)流程，提高自己的設(shè)計(jì)理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學(xué)知識，使自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力有更進(jìn)一步提高，為自己今后的學(xué)習(xí)和工作打好基

2、礎(chǔ)，為自己的專業(yè)技能打好基礎(chǔ)。通過解決實(shí)際問題，鞏固和加深“單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中所學(xué)的理論知識和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ菊莆諉纹瑱C(jī)應(yīng)用電路的一般設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)定時(shí)器的使用方法、獨(dú)立按鍵程序編寫、多位數(shù)碼管擴(kuò)展方法，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，加深對單片機(jī)軟硬知識的理解，獲得初步的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)注重對單片機(jī)工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解，提高自己的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實(shí)踐相結(jié)合。本次設(shè)計(jì)的重要意義還在于對單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)做更進(jìn)一步的了解，同時(shí)還對單片機(jī)的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存儲方式和控制方式作更深層次

3、的了解。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)一個(gè)1-200秒倒計(jì)時(shí)報(bào)警器，報(bào)警時(shí)間可調(diào)，用數(shù)碼管顯示報(bào)警時(shí)間，用兩個(gè)按鍵可調(diào)節(jié)報(bào)警范圍，一個(gè)按鍵啟動(dòng)，一個(gè)按鍵設(shè)置/修改。 （2）畫出程序流程圖并編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述功能。1.3 設(shè)計(jì)要求1、能夠?qū)崿F(xiàn)秒的倒計(jì)時(shí)功能；2、倒計(jì)時(shí)結(jié)束，報(bào)警提示；3、通過按鍵能夠設(shè)置倒計(jì)時(shí)報(bào)警器的初始值； 第二章 系統(tǒng)方案2.1 總體方案 設(shè)計(jì)時(shí)可采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法。模塊劃分時(shí)應(yīng)遵循下述原則：（1）每個(gè)模塊應(yīng)具有獨(dú)立的功能，能產(chǎn)生一個(gè)明確的結(jié)果。（2）模塊之間的控制參數(shù)應(yīng)盡量簡單，數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)盡量少。（3）根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分成5個(gè)模塊，如圖2-2所示。 重 設(shè) 倒 計(jì)

4、 時(shí)主程序數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描模塊當(dāng)前時(shí)間倒計(jì)時(shí)模塊輸入倒計(jì)時(shí)時(shí)間模塊指示燈顯示模塊圖2-2 倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)框圖2.2 方案組成硬件部分由重設(shè)按鈕、啟動(dòng)按鈕、at89c51單片機(jī)、一個(gè)6位共陰極led顯示器等組成。軟件部分主程序主要由系統(tǒng)初始化段、鍵盤識別、鍵值處理，以及6位共陰極led顯示器掃描顯示子程序，t1中斷。第三章 軟件設(shè)計(jì)3.1 主程序設(shè)計(jì)所以主程序的設(shè)計(jì)一般包括：主程序的起始地址，中斷服務(wù)程序的起始地址，有關(guān)內(nèi)存單元及相關(guān)部件的初始化和一些子程序調(diào)用等等。（1）程序的起始地址mcs-51系列單片機(jī)復(fù)位后，（pc）=0000h，而0003h002bh分別為個(gè)中斷源的入口地址。所以，編程也應(yīng)

5、在0000h處寫一跳轉(zhuǎn)指令。當(dāng)cpu接受到中斷請求信號并予以響應(yīng)后，cpu把當(dāng)前的pc內(nèi)容壓入棧中進(jìn)行保護(hù)，然后轉(zhuǎn)入響應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口處執(zhí)行。一般在響應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口處寫一條跳轉(zhuǎn)指令，并以跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)地址作為中斷服務(wù)程序的其始地址進(jìn)行編程。（2）主程序的初始化內(nèi)容所謂初始化，是對用到的單片機(jī)內(nèi)部部件或拓展芯片進(jìn)行初始工作狀態(tài)設(shè)定。在本例中，使用了兩個(gè)中斷，即t1。其中：1.t1中斷：采用t1定時(shí)中斷工作方式，完成倒計(jì)時(shí)。主程序設(shè)置各中斷服務(wù)程序的入口地址相關(guān)寄存器清零設(shè)置數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)按鍵掃描顯示按下的數(shù)字進(jìn)行倒計(jì)時(shí)時(shí)間是否超出指示燈亮滅yn（3）主程序流程圖 在這里介紹幾個(gè)主要

6、的模塊：3.1.1 倒計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì)（1）定時(shí)器t1計(jì)數(shù)初值t1計(jì)數(shù)初值為：th1=（65536-700）/256；tl1=（65536-700）mod 256工作方式tmod=00000001h=01h開始倒計(jì)時(shí)寄存器清零設(shè)置定時(shí)器1工作方式判斷按鍵次數(shù)n啟動(dòng)定時(shí)器1關(guān)閉定時(shí)器1等待中斷通過set設(shè)置指示燈亮滅（2）流程圖如圖4-2所示3.1.2 鍵盤掃描模塊掃描按鍵情況，并顯示在數(shù)碼管的分?jǐn)?shù)值位。按鍵去抖動(dòng)的處理。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間長短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為510ms。而按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長短則是由操作人員的按鍵動(dòng)作決定的，一般為零

7、點(diǎn)幾秒至數(shù)秒。鍵抖動(dòng)會引起一次按鍵被誤讀多次，為了確保cpu對鍵的一次閉合僅做一次處理，鍵抖動(dòng)可用硬件和軟件兩種方法消除。本設(shè)計(jì)采用軟件方法。3.1.3 顯示程序模塊由于該系統(tǒng)使用的是六位led顯示器顯示倒計(jì)時(shí)，因此顯示采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，即由顯示器掃描顯示子程序控制顯示器逐個(gè)循環(huán)從左至右依次點(diǎn)亮各個(gè)顯示器。這樣雖然在任一時(shí)刻只要一個(gè)顯示器點(diǎn)亮，但是由于人眼具有視覺殘留效應(yīng)，看起來與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮效果一樣。如下面的圖所示：從89c51的p1口送顯示器位碼讀相應(yīng)位存儲單元數(shù)據(jù)由讀得數(shù)據(jù)查表確定段碼由89c51送相應(yīng)顯示器位結(jié)束開始3.1.4 實(shí)施結(jié)果（1）首先開始找到主程序入口地址，運(yùn)行程

8、序；（2）按a時(shí)間加，按b時(shí)間減，時(shí)間在1到200，按c開始倒計(jì)時(shí)。倒計(jì)時(shí)的時(shí)候可以隨時(shí)按a或者b更改時(shí)間。（3）倒計(jì)時(shí)的時(shí)候可以隨時(shí)按a或者b更改時(shí)間。 （4）倒計(jì)時(shí)結(jié)束二極管亮起，蜂鳴器響三秒結(jié)束后可以重新賦值。 第四章 總結(jié)體會4.1設(shè)計(jì)心得及體會該倒計(jì)時(shí)器是基于定時(shí)而設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)報(bào)警（指示燈亮）的裝置。由鍵盤掃描、動(dòng)態(tài)led顯示電路、指示燈亮三大部分構(gòu)成。裝置利用at89s51單片機(jī)構(gòu)成電路，以實(shí)現(xiàn)對計(jì)時(shí)時(shí)間的控制。同時(shí)裝置還用一個(gè)由電平控制的指示燈的亮滅裝置，用以實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)提示，以及錯(cuò)出現(xiàn)時(shí)候的提示。本裝置的最大特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可操作性好。因?yàn)椴捎昧司仃囀芥I盤控制，能夠隨時(shí)

9、改變倒計(jì)時(shí)時(shí)間，所以裝置能夠應(yīng)對不同的要求而做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)不同的環(huán)境。看事物要辯證的看。本裝置也存在一些缺點(diǎn)值得注意。如當(dāng)按鍵開關(guān)出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)會出現(xiàn)錯(cuò)誤，出現(xiàn)指示燈亮的狀態(tài)。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實(shí)踐能力？如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。我在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中懂得了許多東西,當(dāng)遇到一不了的問題，跟同伴一起商量、合作，或許能收到事半功倍的效果。不管學(xué)什么，一定要打好基礎(chǔ)，并將其學(xué)好、學(xué)精，但空有知識也不一定就能說明什么，還得能為己所用;還有更重要的是培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力，樹立了

10、對知識應(yīng)用的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作和生活有非常大的幫助，并且提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐操作能力， 使自己充分體會到了在設(shè)計(jì)過程中的成功喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不是很完美，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益;最后,也是我感觸比較深的一點(diǎn),這次課程設(shè)計(jì)時(shí)為數(shù)不多的獨(dú)立完成的一次,雖然過程中遇到很多困難,讓自己犯愁過,彷徨過,急躁過,可當(dāng)自己很快調(diào)整好心態(tài),從跌倒的地方爬起來繼續(xù),最后取得成功,不止是成功后的喜悅,也是一次鍛煉!本次課程設(shè)計(jì)總的來說是比較成功的，但在設(shè)計(jì)及操作過程中也遇到了不少的問題。這個(gè)過程當(dāng)然也就少不了老師和同學(xué)的幫助，所以我們要感謝給予我們幫

11、助和支持的老師和同學(xué)。在設(shè)計(jì)過程中，我們始終得到他們的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我們在理論知識和動(dòng)手操作方面都有了很大的提高！通過這次課程設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正服務(wù)于社會，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中我們也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過這次課程設(shè)計(jì)之后，也把以前所學(xué)過的知識重新進(jìn)行了溫故。它不僅鍛煉了我們的實(shí)際操作能力，還與我們的專業(yè)零距離接觸，更主要的是我們學(xué)到了書本上沒有的知識，尤其感到自身對于書本知識的掌握太

12、死板，并不能靈活運(yùn)用。這樣就使我們的理論知識更加實(shí)踐化了，讓我們對書本上的知識也更加重視了，不再像以前那樣盲目，同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)，對以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)也奠定了一定的基礎(chǔ)，更為重要的是對我們自己的將來有了更為明確的奮斗目標(biāo)。4.2參考文獻(xiàn) 1 張毅剛. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)m .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2010. 附錄程序：#include<reg51.h>sbit b_1 = p20;/數(shù)碼管引腳定義sbit b_2 = p21;/數(shù)碼管引腳定義sbit b_3 = p22;/數(shù)碼管引腳定義sbit b_4 = p23;/數(shù)碼管引腳定義sbit key_1 = p10;/累加sb

13、it key_2 = p11;/移位sbit key_3 = p12;/移位sbit beep = p17;int number = 0;int number_flag = 0;bit start = 1;unsigned char dis = 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf;/數(shù)碼管引腳定義 0123456789 -unsigned int count=0;/計(jì)數(shù)標(biāo)量unsigned char bit_1 = 0; /數(shù)碼管顯示的四位標(biāo)量unsigned char bit_2 = 0;/數(shù)碼管顯示的四位標(biāo)

14、量unsigned char bit_3 = 0;/數(shù)碼管顯示的四位標(biāo)量unsigned char bit_4 = 0;/數(shù)碼管顯示的四位標(biāo)量void delay10ms(char d) /誤差 0us unsigned char a,b,c; for(c=d;c>0;c-) for(b=38;b>0;b-) for(a=130;a>0;a-);char flag=0;void main() tmod = 0x01; /設(shè)置定時(shí)器t0 16位ea = 1; /打開中斷et0 = 1; /打開to定時(shí)器tr0 = 1; /關(guān)閉中斷th0 = (65536-5000)/256;t

15、l0 = (65536-5000)%256;beep = 0;start = 0;while(1) if(key_1=0) /標(biāo)量+while(key_1=0)number+;if(number>=200)number=200;delay10ms(10);/按鍵時(shí)間調(diào)整 if(key_2=0) /標(biāo)量-while(key_2=0)flag=3;number-;if(number<=0)number=0;delay10ms(10);/開始 暫停 if(key_3=0) /從0開始計(jì)時(shí)while(key_3=0);start=1; if(start=1)&&(numbe

16、r=0)beep = 1; /蜂鳴器響number = 0;delay10ms(100);delay10ms(100);delay10ms(100);beep = 0;start = 0;elsebeep = 0; /蜂鳴器不響delay10ms(10);/中斷函數(shù)void delay1s(void) interrupt 1 th0 = (65536-5000)/256; /5ms產(chǎn)生一次中斷 用于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描tl0 = (65536-5000)%256; /5ms產(chǎn)生一次中斷 用于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描count+;if(start=1)if(count>=200) count = 0; number-; if(number<=0) number=0;bit_1 = number/1000;bit_2 = (number%1000)/100;bit_3 = (number%100)/10;bit_4 = number%10;b_1 = b_2 = b_3 = b_4 =0;/消隱switch(