單片機廚房提醒器

1、信息與電氣工程學院課程設計說明（2011/2012學年第2學期）課程名稱：單片機應用設計廚房提醒器專業(yè)班級：自動化0801學生姓名：金晶學 號:080410108指導教師:王靜爽、楊怡君、韓昱、岑毅南 設計周數： 設計成績：系統硬件電路的設計廚房提醒器的設計程序框圖四廚房提醒器程序五檢測與調試六總結與體會七參考文獻.3.101114.15.1512設計任務（一）、設計題目一一廚房提醒器（二）、設計內容按設計技術指標進行廚房提醒器的硬件和軟件設計。（三）、設計任務和技術要求廚房提醒器是一個在日常生活中很常見的器件,市面上的廚房提醒器千奇百怪，但其原理基本上是統一的，我們可以利用這個原理來自己動手

2、設計一個廚房提醒器。原始數據及主要任務：采用AT89S51作為控制單元，實現廚房提醒器的設計設計鍵盤輸入電路；設計顯示電路；合理分配地址，編寫系統程序；利用Protel設計硬件電路原理圖, 軟硬件聯機調試技術要求：設置提醒器德開始鍵、清除鍵、分十位加一鍵、分個位加一鍵，秒十位加一鍵、剛通電時和按下清除鍵時，均可使顯示器顯示00： 00.按下開始鍵，則按照設定的時間減一定時。當顯示器再次顯示為00: 00時，則蜂鳴器提醒定時到；4個數碼管分別用于顯示分十位、分個位、秒十位和秒個位。二 系統硬件電路的設計（一）、設計所需器材清單（見表 1）表1：名稱數量電阻0.33K7電阻1K5電阻1.8K4電阻

3、4.7K5電阻10K4電容20pf2電解電容22uf1AT89S511CD45111共陰極數碼管4按鍵4晶振6M1三極管PNP1三極管NPN4蜂鳴器1底座DIP402底座DIP201萬能電路板1（二）硬件設計1、AT89S511)P1.0 匚 VCC140P1.1 匚239 P0.0 (ADO)P1.2 匚338 P0.1 AD1)P1.3 匚437 P0.2 (AD2)P1.4 匚536 P0.3 (AD3)P1.5 匚635 PO.4 (AD4)P1I.6 734 P0.5 (AD5)P1.7 匚S33 P0.6 (AD6)RST匚932 P0.7 (AD7)(RXD) P3.0 匚103

4、1 EATVPP(TXD) P3.1 匚1130 ALE/PROG(INTO) P3.2 匚1229 PSEN(INT1) P3.3 匚1328 P2.7 (A15)(TO) P3.4 匚1427 P2.6<T1) P3.5 匚1526 PZ5 A13)(WR) P3.6 匚1625 P2.A (A12>(IRD) P3.7 匚1724 P2,3 A11 >XTAL2 匚1823 P2.2 (A1O>XTAL1 匚1922 P2,1 (A9)GND匚2021 P2.0 (AS)圖1-AT89S51的引腳圖2) 引腳說明XTAL1 ：接外部晶振的一個引腳。在單片機內部，它

5、是一反相放大器輸入端，這個放 大器構成了片內振蕩器。它采用外部振蕩器時，些引腳應接地。XTAL2 ：接外部晶振的一個引腳。在片內接至振蕩器的反相放大器輸出端和內部時鐘 發(fā)生器輸入端。當采用外部振蕩器時，則此引腳接外部振蕩信號的輸入。RST ：AT89C51 的復位信號輸入引腳，高電位工作，當要對芯片又時，只要將此引腳電位提升到高電位，并持續(xù)兩個機器周期以上的時間，AT89C51 便能完成系統復位的各項工作，使得內部特殊功能寄存器的內容均被設成已知狀態(tài)。P0 口 (PO.OPO.7)是一個8位漏極開路雙向輸入輸出端口，當訪問外部數據時，它是地址總線(低 8 位)和數據總線復用。外部不擴展而單片應

6、用時，則作一般雙向I O 口用。PO 口每一個引腳可以推動 8個 LSTTL 負載。P2 口 (P2.0P2.7) 口是具有內部提升電路的雙向I/O端口(準雙向并行I/O口 )，當訪問外部程序存儲器時，它是高 8 位地址。外部不擴展而單片應用時，則作一般雙向I O 口用。每一個引腳可以推動 4 個 LSTL 負載。P1 口 (P 1.0P1.7) 口是具有內部提升電路的雙向I/O端口(準雙向并行I/O口 )，其輸出可以推動4個LSTTL負載。僅供用戶作為輸入輸出用的端口。P3 口 (P3.OP3.7) 口是具有內部提升電路的雙向I/O端口(準雙向并行I/O口 )，它還提供特殊功能， 包括串行通

7、信、 外部中斷控制、 計時計數控制及外部隨機存儲器內容的讀取或寫入控制等功能。2、CD45111)2）引腳說明比匚f £2 blbIrc cf'ln El L£ A3 A4 GUI)圖2-CD4511引腳圖BI : 4腳是消隱輸入控制端,當 BI=0時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數字。LT : 3腳是測試輸入端，當Bl=1，LT=0時，譯碼輸出全為 1,不管輸入 DCBA狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“ 8”。它主要用來檢測數碼管是否損壞。LE:鎖定控制端，當LE=0時，允許譯碼輸出。LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持

8、在LE=O時的數值。A1、A2、A3、A4、為 8421BCD 碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g :為譯碼輸出端, 輸出為高電平1有效。CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常 用以驅動LED。各引腳的名稱：其中 7、1、2、6分別表示A、B、C、D ； 5、4、3分別表示LE、BI、LT ；13、12、11、10、9、15、14分別表示a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入,右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是 VDD、VSS。鎖存功能：譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成，傳輸門的導通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。譯碼：CD4511譯碼用兩級或

9、非門擔任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對輸入數據B、C進行組合，得出四項，然后將輸入的數據A、D一起用或非門譯碼。消隱：BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸出為低電平，字形消隱。（三）單元電路1、時鐘電路C二 Y123-6M22pf,L圖3-時鐘電路圖采用6MHZ勺晶振，產生的機器周期為2卩S,接在芯片的18、19引腳上。在復位端口加低電平。2、顯示設計A4需要顯示時間選用共陰極的數碼管是通過CD4511譯碼器驅動，接有 330歐姆的保護電阻而成的。3、位選設計四個數碼管在顯示時需要選通，采用AT89S51的P2 口作為位選信號的輸出端，低電平有效。由于P2 口有8個輸出端，當

10、端口為低電平使對應的數碼管選通。共陰極的數碼管是高電平有效，所以采用 NPN的三極管。4、復位設計VCCC1書22 ufS5SW-PB OR110k圖6-復位電路復位鍵直接加在單片機的復位端，當按鍵S1被按下時，系統復位。5、報警設計VSSP20AT89S51 1 :VCC1 1 1 1 1 1 11 :1R20Qi|1!<1S4.7kIk圖7-報警電路SPEAKE蜂鳴器接在P0.7 口上，當觸發(fā)時P0.7產生低電平使其導通，蜂鳴器響，報警。6、開關設計產生檢測開關接在P1 口上，P1.oP1.3，按鍵按下后相應的按鍵由高電平變?yōu)榈碗娖? 信號。7、系統原理圖H口iJSW"I

11、I廠VCCU1P10P11P12P13P14P15P16P17RESETraoF31P32F33P34円5F36P37XTAL1XTAL2VSSF00F01F02F03F04F05F06F07ALEPSEN.F27F26F25F24F23F22F21P20VCC40U2JaaBCD3=斗e Gd d1G aIFc+eGd dD斗eGd CVCC斗eG d dQ5NPNR2 34.7K圖9-原理圖廚房提醒器的設計程序框圖主程序13四廚房提醒器程序ORG 0000H22JMP MAINORG 000BHLJMP TIMEROORG 0030HMAIN:SETB p0.7MOV 43H,#00分十位

12、MOV 42H,#00MOV 41H,#00MOV 40H,#00MOV R4,#10 LOOP1:分個位秒十位秒個位JB P1.0,LOOP2 ;SETB p0.7CALL DELAY秒十位的設置JB P1.0,LOOP2MOV A,41HINC AMOV 41H,AJNB P1.0,$CJNE A,#06H,LOOP1MOV 41H,#00LOOP2:JB P1.1,LOOP3 ;SETB p0.7CALL DELAY分個位的設置JB P1.1,LOOP3MOV A,42HINC AMOV 42H,AJNB P1.1,$CJNE A,#0AH,LOOP2MOV 42H,#00LOOP3:J

13、B P1.2,START ;SETB p0.7CALL DELAY分十位的設置JB P1.2,STARTMOV A,43HINC AMOV 43H,AJNB P1.2,$CJNE A,#06H,LOOP3 MOV 43H,#00 START:JB P1.3,LOOP5SETB p0.7CALL DELAY; 掃描開始鍵JB P1.3,LOOP5 ;MOV TMOD,#01H ;MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB ET0掃描開始鍵定時器初始化SETB EAMOV R4,#10SETB TR0HEDIS: CALL DISPSJMP loop1LOOP5: ACALL

14、DISPSJMP LOOP1DISP: MOV P2,#00000000BMOV P0,40HSETB P2.3ACALL DELAYMOV P2,#00000000BMOV P0,41HSETB P2.2ACALL DELAYMOV P2,#00000000BMOV P0,42HSETB P2.1ACALL DELAYMOV P2,#00000000BMOV P0,43HSETB P2.0ACALL DELAYRETDELAY:DL3:MOV R7,#10MOV R6,#150DL4:DJNZ R6,DL4 DJNZ R7,DL3 RET; 中斷程序：TIMERO:MOV TH0,#3CHM

15、OV TL0,#0B0HPUSH ACCPUSH PSW定時 1 秒DJNZ R4,N5 ;MOV R4,#10MOV A,41HMOV B,#10MUL AB ;add a,40h;a= MOV 50H,A MOV A,43H MOV B,#10 MUL ABadd a,42h;a=MOV 51H,AMOV A,50HCJNE A,#0,LOOP10MOV A,51HCJNE A,#0,LOOP11 lcall speakerSJMP N4LOOP11:MOV 50H,#59DEC 51HSJMP N4LOOP10:DEC 50HN4: MOV A,50H MOV B,#10 DIV ABM

16、OV 41H,AMOV 40H,BMOV A,51HMOV B,#10DIV ABMOV 43H,AMOV 42H,BN5: POP PSWPOP ACCRETIDELAY2: MOV R7,#200DL6:MOV R6,#250DL7:DJNZ R6,DL7DJNZ R7,DL6RETSPEAKER:CLR TR0 CLR P0.7CALL DELAY2RETEND五 檢測與調試硬件調試：硬件調試是利用 DVCC實驗與開發(fā)系統、基本測試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統硬件中存在的故障。硬件調試可分為靜態(tài)調試與動態(tài)調試兩步進行。靜態(tài)調試：是在用戶系統未工作時的一種硬件檢測。第一步：目測。

17、檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。第二步： 用萬用表測試。 先用萬用表復核目測中有疑問的連接點， 再檢測各種電源線與 地線之間是否有短路現象。第三步：加電檢測。給板加電，檢測所有插座或是器件的電源端是否符合要求的值第四步：聯機檢查。因為只有用單片機開發(fā)系統才能完成對用戶系統的調試。動態(tài)調試：是在用戶系統工作的情況下發(fā)現和排除用戶系統硬件中存在的器件內部故 障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調試的一般方法是由近及遠、由分到合。由當調試電路時， 與該元件無關分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統硬件電路分為若干塊， 的 器件全部從用戶系統中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個局部的電路上。

18、當各塊電 路無故障后， 將各電路逐塊加入系統中， 在對各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯系進行調試。 由分到合的調試既告完成。 由近及遠是將信號流經的各器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調試。調試時，仍采用去掉無關元件的方法，逐層調試下去，就會定位故障元件了。軟件調試：軟件調試是通過對程序的匯編、 連接、 執(zhí)行來發(fā)現程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并 加以排除糾正的過程?？梢岳梅抡嫫骷右哉{試， 對系統單個單元進行調試， 當單元電路成功后， 在對整個程 序調試，最后在用功 CPU芯片調試。當加電后，晶體管顯示的為 00： 00，按照操作當相應的秒十，分個，分十按鍵按下時

19、，P1 口的電平由高變低， 相應的位進行加以操作， 當按下清除鍵時， 數碼管恢復為初始的 00:00狀態(tài)，再次進行按鍵操作，當按下開始鍵后，其他按鍵都不產生作用，開始倒計時，數碼管也相應的做出變化，當倒計時到 00：00 時蜂鳴器發(fā)出報警，與要求相同，調試成功。六 總結與體會雖然去年有過一次課設的經歷， 但是這次依然感覺有點力不從心，所謂“書到用時方恨少” 我算是深刻體會了， 在倆個星期的課設中有過失敗也曾想放棄過，覺得自己學的東西太少太少， 但是想一想我還是放正了心態(tài)， 懷著邊學習邊實踐的態(tài)度堅持下去， 目標是提高自己!上天總是眷顧努力的人，利用自己學到的知識通過查詢和問別人完成了設計原理圖，給老師檢查后依據老師的建議和提示后完成了原理圖的修改，以前 Protel 沒怎么學好， 在別人的幫助下終于完成了畫圖， 呵呵、雖然在別人看來這是件很容易的事情， 但我還是非常開心的。我覺得自己在這次課設過程中還是挺積極的， 甚至覺得自己還有點起到了組織作用，雖然在課設中我的能力有限使得很多東西都沒有靠自己做好，但是我覺得態(tài)度可以決定切，虛心、耐心、毅力等都是必不可少的，遇到自己不會的一定要積極向同學老師學習，在領器件等了倆小時的過程中我一直提醒自