作息時間控制器機(jī)電硬件與軟件設(shè)計

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u011567摘要學(xué)校時間間方面，由于時時間多，時間亂亂等原因因，不得得不去改改善其時時間方面面的設(shè)備備。單片片機(jī)作息息時間控控制實現(xiàn)現(xiàn)了對時時間控制制的智能能化，擺擺脫了傳傳統(tǒng)由人人來控制制時間長長短的不不便，是是現(xiàn)代學(xué)學(xué)校必不不可少的的設(shè)備。在整個個設(shè)計中中，我們們主要用用的是單單片機(jī)的的自動控控制原理理，包括括硬件和和軟件。在硬件件部分，包括繼繼電器，存儲器器和顯示示器接口口芯片；軟件部部分，主主要是主主程序設(shè)設(shè)計。軟軟硬件結(jié)結(jié)合在一一起，先先調(diào)試子子程序，然后逐逐級疊加加調(diào)試，最后系系統(tǒng)調(diào)試試通過。在本論文文中我是是利用單單片機(jī)把把自動復(fù)復(fù)位電路路，

2、顯示示電路，電源電電路，繼繼電器電電路，電電鈴電路路連接起起來，再再通過單單片機(jī)的的編程實實現(xiàn)設(shè)計計要求。單片機(jī)機(jī)作息時時間控制制系統(tǒng)是是利用定定時器計計時處理理來做秒秒計數(shù)，當(dāng)所設(shè)設(shè)置的時時間到了了，則發(fā)發(fā)出一陣陣聲響，啟動繼繼電器，由繼電電器可以以控制放放音機(jī)開開啟或關(guān)關(guān)閉。時時，分，秒數(shù)據(jù)據(jù)是存在在變量內(nèi)內(nèi)并寫入入七段顯顯示器的的緩沖區(qū)區(qū)內(nèi)，由由顯示器器掃描程程序中定定時掃描描而顯示示出時間間。關(guān)鍵詞：單片機(jī)機(jī)；定時時；顯示示1 概述述科技的進(jìn)進(jìn)步需要要技術(shù)不不斷的提提升。一一塊大而而復(fù)雜的的模擬電電路花費費了您巨巨大的精精力，繁繁多的元元器件增增加了您您的成本本。而現(xiàn)現(xiàn)在，只只需要一一

3、塊幾厘厘米見方方的單片片機(jī)，寫寫入簡單單的程序序，就可可以使您您以前的的電路簡簡單很多多。相信信您在使使用并掌掌握了單單片機(jī)技技術(shù)后，不管在在您今后后開發(fā)或或是工作作上，一定會會帶來意意想不到到的驚喜喜。單片機(jī)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)是以單單片機(jī)為為核心，配以輸輸入、輸輸出、顯顯示、控控制等外外圍部件件和軟件件，能實實現(xiàn)一種種或多種種功能的的實用系系統(tǒng)。硬硬件是應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)，軟件件則在硬硬件的基基礎(chǔ)上對對其資源源進(jìn)行合合理調(diào)配配和使用用，從而而完成應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)所要求求的任務(wù)務(wù)，二者者相互依依賴，卻卻一不可可。軟件件和硬件件總體包包括，電電源電路路、顯示示電路、復(fù)位電電路、擴(kuò)擴(kuò)展存儲儲器、電電鈴電路

4、路等，通通過以上上幾部分分的組合合，最終終達(dá)到一一定的效效果。設(shè)計系統(tǒng)統(tǒng)圖如圖圖1.11所示：圖1-11系統(tǒng)連連接圖2 硬件件設(shè)計2.1 單片機(jī)機(jī)部分2.1.1 單單片機(jī)的的選擇當(dāng)今單片片機(jī)廠商商琳瑯滿滿目，產(chǎn)產(chǎn)品性能能各異。常用的的單片機(jī)機(jī)有很多多種：IInteel80051系系列、MMotoorolla和MM68HHC系列列、Attmell的ATT89系系列、臺臺灣Wiinboond(華邦)W788系列、荷蘭PPiliips的的PCFF80CC51系系列、MMicrrochhip公公司的PPIC系系列、ZZiloog的ZZ86系系列、AAtmeel的AAT900S系列列、韓國國三星公公司的

5、KKS577C系列列4位單單片機(jī)、臺灣義義隆的EEM-778系列列等。我我們最終終選用了了ATMMEL公公司的AAT899C511單片機(jī)機(jī)。ATT89CC51是是美國AATMEEL公司司生產(chǎn)的的低電壓壓，高性性能CMMOS88位單片片機(jī)，片片內(nèi)含88Kbyytess的可反反復(fù)擦寫寫的只讀讀程序存存儲器（PERROM）和2556byytess的隨機(jī)機(jī)存取數(shù)數(shù)據(jù)存儲儲器（RRAM），器件件采用AATMEEL公司司的高密密度、非非易失性性存儲技技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)，與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)MCCS-551指令令系統(tǒng)及及80551產(chǎn)品品引腳兼兼容，片片內(nèi)置通通用8位位中央處處理器（CPUU）和FFLASSH存儲儲單元，功能強(qiáng)強(qiáng)

6、大ATT89CC51單單片機(jī)適適用于許許多較為為復(fù)雜控控制應(yīng)用用場合。所以我我們最終終選用AAT899C511單片機(jī)機(jī)。2.1.2 AAT899C511的功能能概述（1）、特點：1.與MMCS-51產(chǎn)產(chǎn)品指令令和引腳腳完全兼兼容。2.8KK字節(jié)可可重擦寫寫FLAASH閃閃存。3.10000次次擦寫周周期。4.全靜靜態(tài)操作作：0HHz-224MHHz。5.三級級加密程程序存儲儲器。6.2556X88字節(jié)內(nèi)內(nèi)部RAAM。7.322個可編編程I/O口線線。8.2個個16位位定時/計數(shù)器器。9.5個個中斷源源。10.可可編程串串行UAART通通道。11.低低功耗空空閑和掉掉電模式式。（2）、功能特特性

7、概述述：AT899C511提供以以下標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)功能：8K字字節(jié)FLLASHH閃存，2566字節(jié)內(nèi)內(nèi)部RAAM，332個II/O口口線，22個166位定時時/計數(shù)數(shù)器，一一個6向向量兩級級中斷結(jié)結(jié)構(gòu)，一一個全雙雙工串行行通信口口，片內(nèi)內(nèi)振蕩器器及時鐘鐘電路。同時，AT889C551可降降至0HHz的靜靜態(tài)邏輯輯操作，并支持持兩種軟軟件可選選的節(jié)電電工作模模式?？湛臻e方式式停止CCPU工工作，但但允許RRAM，定時/計數(shù)器器，串行行通信口口及中斷斷系統(tǒng)繼繼續(xù)工作作。掉電電方式保保存RAAM中的的內(nèi)容，但振蕩蕩器停止止工作并并禁止其其他所有有部件工工作直到到下一個個硬件復(fù)復(fù)位。AT899C511的芯片片

8、管腳圖圖如圖:圖2-11 ATT89CC51引引腳圖引腳功能能說明：VCC電源源電壓GND接地地P0口P00口是一一組8位位漏極開開路型雙雙向I/O口，也即地地址/數(shù)數(shù)據(jù)總線線復(fù)用口口。作為為輸出口口用時，每位能能吸收電電流的方方式驅(qū)動動8個TTTL邏邏輯門電電路，對對端口PP0寫“1”時，可可作為高高阻抗輸輸入端用用。在訪問外外部數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器或程序序存儲器器時，這這組口線線分時轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換地址址（低88位）和和數(shù)據(jù)總總線復(fù)用用，在訪訪問期間間激活內(nèi)內(nèi)部上拉拉電阻。在FLAASH編編程時，P0口口接收指指令字節(jié)節(jié)，而在在程序校校驗時，輸出指指令字節(jié)節(jié)，校驗驗時，要要求外接接上拉電電阻。P1口P11

9、口是一一個帶內(nèi)內(nèi)部上拉拉電阻的的8位雙雙向I/O口，P1的的輸出緩緩沖級可可驅(qū)動（吸收或或輸出電電流）44個TTTL邏輯輯門電路路。對端端口寫“1”，通過過內(nèi)部的的上拉電電阻把端端口拉到到高電平平，此時時可作輸輸出口。作輸入入口使用用時，因因為內(nèi)部部存在上上拉電阻阻，某個個引腳被被外部信信號拉低低時會輸輸出一個個電流。與AT889C552不同同之處是是，P11.0和和P1.1不可可以分別別作為定定時/計計數(shù)器22的外部部計數(shù)輸輸入（PP1.00/T22）和輸輸入（PP1.11/T22EX），參見見表2-1.11。FLLASHH編程和和程序校校驗期間間，P11接收低低8位地地址。表2-11 PP

10、1.00和P11.1的的第二功功能引腳號功能特性性P1.00T2（定定時/計計數(shù)器22外部計計數(shù)脈沖沖輸入），時鐘鐘輸出P1.11T2EXX（定時時/計數(shù)數(shù)2捕獲獲/重裝裝載觸發(fā)發(fā)和方向向控制）P2口P22是一個個帶內(nèi)部部上拉電電阻的88位雙向向I/OO口，PP2的輸輸出緩沖沖級可驅(qū)驅(qū)動（吸吸收或輸輸出電流流）4個個TTLL邏輯門門電路。對端口口P2寫寫“1”，通過過內(nèi)部的的上拉電電阻把端端口拉到到高電平平，此時時可作輸輸入口，作輸入入口使用用時，因因為內(nèi)部部存在上上拉電阻阻，某個個引腳被被外部信信號拉低低時會輸輸出一個個電流。在訪問外外部程序序存儲器器或166位地址址的外部部數(shù)據(jù)存存儲器（例

11、如執(zhí)執(zhí)行MOOVXDPTTR指令令）時，P2口口送出高88位地址址數(shù)據(jù)。在訪問問8位地地址的外外部數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器（如執(zhí)執(zhí)行MOOVXRI指指令）時時，P22口輸出出P2鎖鎖存器的的內(nèi)容。P3口P33口是一一組帶有有內(nèi)部上上拉電阻阻的8位位雙向II/O口口。P33口輸出出緩沖級級可驅(qū)動動（吸收收或輸出出電流）4個TTTL邏邏輯門電電路。對對P3口口寫入“1”時，它它們被內(nèi)內(nèi)部上拉拉電阻拉拉高并可可作為輸輸入端口口。此時時，被外外部拉低低的P33口將用用上拉電電阻輸出出電流。P3口除除了作為為一般的的I/OO口線外外，更重重要的用用途是它它的第二二功能，如下表表所示：表2-22.2 PP3口的的第

12、二功功能端口引腳腳第二功能能P3.00RXD(串行輸輸入口)P3.11TXD(串行輸輸出口)P3.22INTOO(外中中斷0)P3.33INT11(外中中斷1)P3.44TO(定定時/計計數(shù)器00)P3.55T1(定定時/計計數(shù)器11)P3.66WR(外外部數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器寫選通通)P3.77RD(外外部數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器讀選通通)此外，PP3口還還接收一一些用于于FLAASH閃閃存編程程和程序序校驗的的控制信信號。RST復(fù)位位輸入。當(dāng)振蕩蕩器工作作時，RRST引引腳出現(xiàn)現(xiàn)兩個機(jī)機(jī)器周期期以上高高電平將將是單片片機(jī)復(fù)位位。ALE/PROOG當(dāng)訪問問外部程程存儲器器或數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器時，AALE（地址鎖

13、鎖存允許許）輸出出脈沖用用于鎖存存地址的的低8位字字節(jié)。一一般情況況下，AALE仍仍以時鐘鐘振蕩頻頻率的11/6輸輸出固定定的脈沖沖信號，因此它它可對外外輸出時時鐘或用用于定時時目的。要注意意的是：每當(dāng)訪訪問外部部數(shù)據(jù)存存儲器時時將跳過過一個AALE脈脈沖。對FLAASH存存儲器編編程期間間，該引引腳還用用于輸入入編程脈脈沖（PPROGG）。如有必要要，可通通過對特特殊功能能寄存器器（SFFR）區(qū)區(qū)中的88EH單單元的DD0位置置位，可可禁止AALE操操作。該該位置位位后，只只有一條條MOVVX和MMOVCC指令才才能將AALE激激活。此此外，該該引腳會會被微弱弱拉高，單片機(jī)機(jī)執(zhí)行外外部程序序

14、時，應(yīng)應(yīng)設(shè)置AALE禁禁止位無無效。PSENN程序序儲存允允許（PPSENN）輸出出是外部部程序存存儲器的的讀選通通信號，當(dāng)ATT89CC52由由外部程程序存儲儲器取指指令（或或數(shù)據(jù)）時，每每個機(jī)器器周期兩兩次PSSEN有有效，即即輸出兩兩個脈沖沖，在此此期間，當(dāng)訪問問外部數(shù)數(shù)據(jù)存儲儲器，將將跳過兩兩次PSSEN信信號。EA/VVPP外部部訪問允允許，欲欲使CPPU僅訪訪問外部部程序存存儲器（地址為為00000H-FFFFFH），EAA端必須須保持低低電平（接地）。需注注意的是是：如果果加密位位LB11被編程程，復(fù)位位時內(nèi)部部會鎖存存EA端端狀態(tài)。如EA端端為高電電平（接接Vccc端），CPU

15、U則執(zhí)行行內(nèi)部程程序存儲儲器的指指令。FLASSH存儲儲器編程程時，該該引腳加加上+112V的的編程允允許電源源Vppp，當(dāng)然然這必須須是該器器件是使使用122V編程程電壓VVpp。2.1.3 單單片機(jī)硬硬件資源源分配P2.44 連接接按鍵P2.55 連接接按鍵P2.66 連接接按鍵P2.77 連接接按鍵P3.44 連接接蜂鳴器器P3.55 接繼繼電器P1.44 連接接X50045的的SO端P1.55 連接接X50045的的/CSS端P1.66 連接接X50045的的SCKK端P1.77 連接接X50045的的SI端2.2 存儲器器部分2.2.1 存存儲器的的選擇中的看門門狗對系系統(tǒng)提供供了保

16、護(hù)護(hù)功能。當(dāng)系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)生故故障而超超過設(shè)置置時間時時，電路路中的看看門狗將將通過RRESEET信號號向CPPU 作作出反應(yīng)應(yīng)。X550455提供了了三個時間間值供用用戶選擇擇使用。它所具具有的電電壓監(jiān)控控功能還還可以保保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)免受低低電壓的的影響，當(dāng)電源源電壓降降到允許許范圍以以下時，系統(tǒng)將將復(fù)位，直到電電源電壓壓返回到到穩(wěn)定值值為止。X50045的的存儲器器與CPPU 可可通過串串行通信信方式接接口，共共有40096個個位，可可以按5512 x 88個字節(jié)節(jié)來放置置數(shù)據(jù)。為了改善善主CPPU的資資源與時時序的分分配，我我們對AAT899C511進(jìn)行串串行數(shù)據(jù)據(jù)存儲器器的擴(kuò)展展。常用用的存儲儲

17、芯片有有很多，如ATT93CC46/56/66，X50045。經(jīng)過比比較選擇擇，最終終選用了了XICCOR公公司的XX50445。X50445把三三種常用用的功能能：看門門狗定時時器，電電壓控制制和EEPPROMM組合在在單個封封裝之內(nèi)內(nèi)。這種種組合降降低了系系統(tǒng)的成成本并減減少了對對電路板板空間的的要求?？撮T狗狗定時器器對微控控制器提提供了獨獨立的保保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)。低VVCC檢檢測電路路可以保保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)免受低低電壓的的影響，同時XX50445是串串行EEEPROOM 具具有簡單單的三總總線工作作的串行行外設(shè)接接口，是是一種有有獨特功功能的高高性能價價格比存存儲器件件。AT933C466/566/

18、666是ATTMELL公司推推出的低低功耗、低電壓壓電可擦擦除的可可編程只只讀存儲儲器。它它采用CCMOSS技術(shù)和和Faiirchhildd Seemiccondducttor公公司的MMi-ccroWWiree工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)3線線串行接接口，具具有1KKb/22kB/4kBB的容量量，并可可通過OORG管管腳配置置成1228*88/2556*88/5112*88或644*166/1228*1162556*116等結(jié)結(jié)構(gòu)。該該系列存存儲器可可靠性高高，能夠夠重復(fù)寫寫1000萬次，數(shù)據(jù)可可以保存存1000年不丟丟失；采采用8腳腳PDIIP/SSOICC封裝和和14腳SSOI封封裝（SSOI封封裝為J

19、JEDEEC和EEIAJJ標(biāo)準(zhǔn)），與并并行的EEEPRROM相相比，AAT933C466/566/666可大大大節(jié)省印印制板空空間，且且接線簡簡單，因因而在多多功能的的精密測測試儀中中具有廣廣闊的前前途。2.2.2 XX50445的功功能概述述（1）、特點：1 可編編程的看看門狗定定時器。2.上電電復(fù)位及及低VCCC檢測測，即在在上電和和VCCC低于檢檢測門限限時，輸輸出復(fù)位位信號。輸出復(fù)復(fù)位高電電平有效效，直至至VCCC=1V復(fù)位信信號仍有有效。3.SPPI接口方方式，最最高可達(dá)達(dá)1MHHZ的串串行時鐘鐘頻率。4.5112*88位串行行EEPPROMM。5.低功功耗CMMOS，3mAA工作電

20、電流，110uAA備用電電流。6.電源源電壓：2.77V-5.5V。7.分塊塊鎖定，可保護(hù)護(hù)1/44，1/2或所所有EEEPORRM列。8.偶然然性寫保保護(hù)。9.高可可靠性，數(shù)據(jù)可可保存1100年年，每字字節(jié)可擦擦除次數(shù)數(shù)可達(dá)到到10萬萬次。10.可可編程的的復(fù)位門門限。需需要加高高電壓（15-18VV加在WPP引腳）及一個個專門的的時序。11.88引腳小小型DIIP封裝裝。（2）、功能特特性概述述X50445引腳腳圖如圖圖2-22所示：圖2-22 X550455引腳圖圖1串行行輸出（SO）SO是一一個推/拉串行行數(shù)據(jù)輸輸出引腳腳，在讀讀周期時時間內(nèi)，數(shù)據(jù)從從這個引引腳輸出出，串行行時鐘脈脈沖

21、下降降沿時數(shù)數(shù)據(jù)輸出出。2串行行輸入（SI）SI是串串行數(shù)據(jù)據(jù)輸入引引腳，所所有的操操作碼，字節(jié)，地址及及數(shù)據(jù)都都通過這這個引腳腳寫入存存儲器，串行時時鐘脈沖沖上升沿沿時，數(shù)數(shù)據(jù)被鎖鎖存。3串行行時鐘（SCKK） 串行時鐘鐘控制串串行總線線為數(shù)據(jù)據(jù)的輸入入和輸出出計時，SI引腳腳的操作作碼，地地址或數(shù)數(shù)據(jù)在時時鐘輸入入上升沿沿時被鎖鎖存，SSO引腳的的數(shù)據(jù)在在時鐘輸輸入上升升沿時被被改寫。4片選選（/CCS）當(dāng)/CSS為高電電平時,X50043/45被被檢測,SO輸出出引腳處處于高阻阻抗?fàn)顟B(tài)態(tài)，除非非內(nèi)部寫寫操作在在進(jìn)行中中的時候候，X550455將處于于后備電電源模式式。/CCS為低低電平時

22、時，可以以使X559433/455處于工工作電源源模式，應(yīng)特別別注意，在電源源上電以以后，需需要在開開始任何何操作以以前完成成/CSS引腳上上高電平平到低電電平的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。5寫保保護(hù)（/WP）當(dāng)/WPP為低電電平時，對于XX50445不能能完成非非易失性性寫操作作，但是是在其他他方面工工作正常常。當(dāng)/WP被被拉成高高電平時時，所有有的功能能，包括括非易失失性寫操操作都能能正常工工作。當(dāng)當(dāng)/WPP變成高高電平，/CSS仍然是是低電平平時，將將中斷對對X50045的的寫操作作，如果果內(nèi)部寫寫周期已已經(jīng)開始始，/WWP變成成低電平平將對寫寫操作沒沒有影響響。6復(fù)位位（REESETT）X50445的RE

23、SSET分分別工作作在高電電平/低低電平，對外輸輸出一直直工作到到VCCC降至最最小電壓壓以下，將一直直工作2200mms直到到VCCC升高大大于最小小電壓。如果看看門狗定定時時間間已定，/CSS保持高高電平或或低電平平的時間間超過看看門狗的的定時時時間， RESSET也也同樣有有效。當(dāng)當(dāng)/CSS下降沿沿時可使使看門狗狗定時器器復(fù)位。（3）、工作原原理X50445是設(shè)設(shè)計成直直接與許許多微控控制器系系列的同同步串行行外設(shè)接接口（SSPI）相接的的5122*8EEEPRROM。X50045包包括一個個8位指指令寄存存器，可可以通過過SI輸輸入來訪訪問，數(shù)數(shù)據(jù)在SSCK上上升延由由時鐘同同步輸入入

24、，在整整個工作作期間內(nèi)內(nèi)，/CCS必須須低電平平且/WWP輸入入必須是是高電平平。2.3 顯示部部分2.3.1 顯顯示器接接口芯片片的選擇擇LED顯顯示器接接口芯片片的選擇擇常用的的顯示器器接口芯芯片有CCD45511，CD445133，MCC144499，82779，MMAX772199，744HC1164等等，它們們的功能能有：（1）CCPU接接受來自自鍵盤的的輸入數(shù)數(shù)據(jù)，并并作預(yù)處處理；（2）數(shù)數(shù)據(jù)顯示示的管理理和數(shù)據(jù)據(jù)顯示器器的控制制CD445111是BCCD鎖存存，7段段譯碼，驅(qū)動器器，但在在顯示66和9時時，顯示示為b和和q，不不是很好好看。CCD45513是是BCDD鎖存，7段譯

25、譯碼，驅(qū)驅(qū)動器（消隱），但在在市面上上不容易易購買。MC1144999為串串行輸入入BCDD碼十進(jìn)制制譯碼驅(qū)驅(qū)動器，用它來來構(gòu)成單單片機(jī)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的顯示示器接口口，可以以大大減減少I/O口線線的占用用數(shù)量。但是，由片內(nèi)內(nèi)震蕩器器經(jīng)過四四分頻的的信號，經(jīng)位譯譯碼后只只能提供供4個位位控信號號，使信信號的采采集受到到限制；并且，MC1144999的價價格偏高高，也不不經(jīng)濟(jì)。同樣，82779為IINTEEL公司司生產(chǎn)的的通用鍵鍵盤/顯顯示器接接口芯片片，其內(nèi)內(nèi)部設(shè)有有16*8顯示示數(shù)據(jù)RRAM，若采用用82779管理理鍵盤和和顯示器器，可以以減少軟軟件程序序，從而而減輕主主機(jī)的負(fù)負(fù)擔(dān)，但但我們同同

26、時也發(fā)發(fā)現(xiàn)，由由于其功功能比較較強(qiáng)大，不可避避免將會會使外圍圍設(shè)備與與操作過過程復(fù)雜雜化，同同時價格格比較貴貴。對比比一下MMAX772199和744HC1164其其占用資資源少，且不需需復(fù)雜的的驅(qū)動電電路。但但MAXX72119雖然然比較好好用，且且一片能能驅(qū)動四四個數(shù)碼碼管，但但對于我我們設(shè)計計的系統(tǒng)統(tǒng)來說，不需要要很多數(shù)數(shù)碼管，此外MMAX772199相對的的價格也也比較貴貴，所以以我們最最終選用用74HHC1664。本次設(shè)計計用899C511單片機(jī)機(jī)串行口口和廉價的的74HHC1664集成成塊實現(xiàn)現(xiàn)多個LLED顯顯示的一一種簡單單方法，利用該該方法設(shè)設(shè)計的多多路LEED顯示示系統(tǒng)具具有

27、硬件件結(jié)構(gòu)簡簡單、軟軟件編程程容易和和價格低低廉的特特點。下下面簡單單的介紹紹一下774HCC1644。2.2.3 774HCC1644的功能能概述（1）、特點：1.與門門串行輸輸入。2.完全全的緩沖沖時鐘脈脈沖和串串行輸入入。3.直接接清除。（2）、功能特特性概述述引腳圖如如圖2-3所示示：圖2-33 744HC1164引引腳圖這些8位位移位寄寄存器的的特點是是具有與與門串行行輸入和和不同步步的清除除輸入（CLRR）。門門電路串串行輸入入(A和B)允許許對輸入入數(shù)據(jù)的的完全控控制；低低電平加加在輸入入端可以以抑制新新數(shù)據(jù)的的進(jìn)入；高電平平輸入能能使輸入入有效。串行輸輸入的數(shù)數(shù)據(jù)當(dāng)CCLK是是

28、高電平平或低電電平時可可以改變變。89C551單片片機(jī)串行行口方式式0為移移位寄存存器方式式，外接接3片774HCC1644作為33位LEED顯示示器的靜靜態(tài)顯示示接口，把RXXD作為為數(shù)據(jù)輸輸出線，TXDD作為移移位時鐘鐘脈沖。74HHC1664為TTTL單單向8位位移位寄寄存器，可實現(xiàn)現(xiàn)串行輸輸入，并并行輸出出。其中中A、BB（第11、2腳腳）為串串行數(shù)據(jù)據(jù)輸入端端，2個個引腳按按邏輯與與運算規(guī)規(guī)律輸入入信號，共一個個輸入信信號時可可并接。T（第第8腳）為時鐘鐘輸入端端，可連連接到串串行口的的TXDD端。每每一個時時鐘信號號的上升升沿加到到T端時時，移位位寄存器器移一位位，8個個時鐘脈脈沖

29、過后后，8位二二進(jìn)制數(shù)數(shù)全部移移入744HC1164中中。R（第9腳腳）為復(fù)復(fù)位端，當(dāng)R=0時，移位寄寄存器各各位復(fù)00，只有有當(dāng)R=1時，時鐘脈脈沖才起起作用。Q1Q8（第3-6和110-113引腳腳）并行行輸出端端分別接接LEDD顯示器器的各段段對應(yīng)的的引腳上上。在給給出了88個脈沖沖后，最最先進(jìn)入入74HHC1664的第第一個數(shù)數(shù)據(jù)到達(dá)達(dá)了最高高位，然然后再來來一個脈脈沖，第第一個脈脈沖就會會從最高高位移出出，搞清清了這一一點，下下面讓我我們來看看電路，6片77HC1164首首尾相串串，而時時鐘端則則接在一一起，這這樣，當(dāng)當(dāng)輸入88個脈沖沖時，從從單片機(jī)機(jī)RXDD端輸出出的數(shù)據(jù)據(jù)就進(jìn)入入

30、到了第第一片774HCC1644中了，而當(dāng)?shù)诘诙€88個脈沖沖到來后，這個數(shù)數(shù)據(jù)就進(jìn)進(jìn)入了第第二片774HCC1644，而新新的數(shù)據(jù)據(jù)則進(jìn)入入了第一一片744HC1164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€8個個脈沖完完成后，首次送送出的數(shù)數(shù)據(jù)被送送到了最最左面的的1644中，其其他數(shù)據(jù)據(jù)依次出出現(xiàn)在第第一、二二、三片片74HHC1664中。2.4 電源與與復(fù)位電電路部分分2.4.1 電電源部分分本次設(shè)計計應(yīng)用的的電壓有有+5VV、+99V。2220VV交流電電源經(jīng)變變壓器,整流，濾波后后分別進(jìn)進(jìn)入芯片片，產(chǎn)生生+5VV電壓，這些電電源的具具體應(yīng)用用情況如如下：+5V電電源：單單片機(jī)及及外圍電電路所用用電源。+

31、9V電電源：壓壓電喇叭叭所用電電源。2.4.2復(fù)位位電路根據(jù)應(yīng)用用的要求求，復(fù)位位操作通通常有兩種種基本形形式：上上電復(fù)位位和上電電或開關(guān)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位位要求接接通電源源后，自自動實現(xiàn)現(xiàn)復(fù)位操操作。常常用的上上電復(fù)位位電路如如圖2.4(aa)中左左圖所示示。圖中中電容CC1和電電阻R11對電源源+5VV來說構(gòu)構(gòu)成微分分電路。上電后后，保持持RSTT一段高高電平時時間，由由于單片片機(jī)內(nèi)的的等效電電阻的作作用，不不用圖中中電阻RR1，也也能達(dá)到到上電復(fù)復(fù)位的操操作功能能，如圖圖2-44(a)中右圖圖所示。 圖 2-4 上上電復(fù)位位(a)和上電電或開關(guān)關(guān)復(fù)位電電路(bb)要求電源源接通后后，單片片

32、機(jī)自動動復(fù)位，并且在在單片機(jī)機(jī)運行期期間，用用開關(guān)操操作也能能使單片片機(jī)復(fù)位位。常用用的上電電或開關(guān)關(guān)復(fù)位電電路如圖圖2-44(b)所示。上電后后，由于于電容CC3的充充電和反反相門的的作用，使RSST持續(xù)續(xù)一段時時間的高高電平。當(dāng)單片片機(jī)已在在運行當(dāng)當(dāng)中時，按下復(fù)復(fù)位鍵KK后松開開，也能能使RSST為一一段時間間的高電電平，從從而實現(xiàn)現(xiàn)上電或或開關(guān)復(fù)復(fù)位的操操作。根根據(jù)實際際操作的的經(jīng)驗，下面給給出這兩兩種復(fù)位位電路的的電容、電阻參參考值。圖2-44(a)中：CCl110-330uFF，R111kk圖2-44(b)中：CC211uF，Rllk，R22100k本系統(tǒng)的的復(fù)位電電路采用用上電復(fù)復(fù)

33、位。2.5 電鈴和和繼電器器部分繼電器是是我們生生活中常常用的一一種控制制設(shè)備，通俗的的意義上上來說就就是開關(guān)關(guān)，在條條件滿足足的情況況下關(guān)閉閉或者開開啟。繼繼電器的的開關(guān)特特性在很很多的控控制系統(tǒng)統(tǒng)尤其是是離散的的控制系系統(tǒng)中得得到廣泛泛的應(yīng)用用。從另另一個角角度來說說，由于于為某一一個用途途設(shè)計使使用的電電子電路路，最終終或多或或少都需需要和某某一些機(jī)機(jī)械設(shè)備備相交互互，所以以繼電器器也起到到電子設(shè)設(shè)備和機(jī)機(jī)械設(shè)備備的接口口作用。最常見的的繼電器器要數(shù)熱熱繼電器器，通常常使用的的熱繼電電器適用用于交流流50HHz、660Hzz、額定定電壓至至6600V、額額定電流流至800A的電電路中，供

34、交流流電動機(jī)機(jī)的過載載保護(hù)用用。它具具有差動動機(jī)構(gòu)和和溫度補補償環(huán)節(jié)節(jié)，可與與特定的的交流接接觸器插插接安裝裝。時間繼電電器也是是很常用用的一種種繼電器器，它的的作用是是作延時時元件，通常它它可在交交流500Hz、60HHz、電電壓至3380VV、直流流至2220V的的控制電電路中作作延時元元件，按按預(yù)定的的時間接接通或分分?jǐn)嚯娐仿?。可廣廣泛應(yīng)用用于電力力拖動系系統(tǒng)，自自動程序序控制系系統(tǒng)及在在各種生生產(chǎn)工藝藝過程的的自動控控制系統(tǒng)統(tǒng)中起時時間控制制作用，它具有有定時精精度高、延時時時間長、調(diào)節(jié)方方便等優(yōu)優(yōu)點，通通常還帶帶有數(shù)碼碼輸入、數(shù)字顯顯示等功功能，應(yīng)應(yīng)用范圍圍廣。在控制中中常用的的中間

35、繼繼電器通通常用作作繼電控控制，信信號傳輸輸和隔離離放大等等用途。此外還還有電流流繼電器器用來限限制電流流、電壓壓繼電器器用來控控制電壓壓、靜態(tài)態(tài)電壓繼繼電器、相序電電壓繼電電器、相相序電壓壓差繼電電器、頻頻率繼電電器、功功率方向向繼電器器、差動動繼電器器、接地地繼電器器、電動動機(jī)保護(hù)護(hù)繼電器器等等。正是有有了這些些不同類類型的繼繼電器，我們才才有可能能對不同同的物理理量作出出控制，完成一一個完整整的控制制系統(tǒng)。 除了傳統(tǒng)統(tǒng)的繼電電器之外外，繼電電器的技技術(shù)還應(yīng)應(yīng)用在其其他的方方面，比比如說電電機(jī)智能能保護(hù)器器是根據(jù)據(jù)三相交交流電動動機(jī)的工工作原理理，分析析導(dǎo)致電電動機(jī)損損壞的主主要原因因研制

36、的的，它是是一種設(shè)設(shè)計獨特特，工作作可靠的的多功能能保護(hù)器器，在故故障出現(xiàn)現(xiàn)時，能能及時切切斷電源源，便于于實現(xiàn)電電機(jī)的檢檢修與維維護(hù)，該該產(chǎn)品具具有缺相相保護(hù)，短路、過載保保護(hù)功能能，適用用于各類類交流電電動機(jī)，開關(guān)柜柜，配電電箱等電電器設(shè)備備的安全全保護(hù)和和限電控控制，是是各類電電器設(shè)備備設(shè)計安安裝的優(yōu)優(yōu)選配套套產(chǎn)品。當(dāng)定時時時間到了了，壓電電喇叭則則發(fā)出一一陣聲響響，時間間到時發(fā)發(fā)出一陣陣聲響，按下KK4鍵可可以停止止聲響。也可以以啟動繼繼電器，由繼電電器可以以控制放放音機(jī)。2.6 按鍵部部分按鍵設(shè)定定部分比比較簡單單，因為為本系統(tǒng)統(tǒng)按鍵少少，所以以在設(shè)計計上采用用了獨立立按鍵方方式，程

37、程序的編編制上也也采用了了簡單的的掃描方方式。程序執(zhí)行行后工作作指示燈燈LEDD閃動，表示程程序開始始執(zhí)行，七段顯顯示器顯顯示“00000”，按下下操作鍵鍵K1-K4動動作如下下：1.操作作鍵K11：設(shè)置置現(xiàn)在的的時間。2.操作作鍵K22：顯示示鬧鈴設(shè)設(shè)置時間間。3.操作作鍵K33：設(shè)置置鬧鈴時時間。4.操作作鍵K44：鬧鈴鈴ON/OFFF設(shè)置，設(shè)為OON時連連續(xù)3次次發(fā)出嗶嗶的一聲聲，設(shè)為為OFFF時發(fā)出出嗶的一一聲。設(shè)置現(xiàn)在在的時間間或是鬧鬧鈴時間間設(shè)置如如下：1.操作作鍵K11：設(shè)整整時。2.操作作鍵K22：設(shè)整整分。3.操作作鍵K33：設(shè)置置完成。3 軟件件設(shè)計單片機(jī)作作息時間間控制的

38、的動作利利用時間間計時處處理來做做秒計數(shù)數(shù)，當(dāng)所所設(shè)置的的時間到到了，則則發(fā)出一一陣聲響響，啟動動繼電器器，由繼繼電器可可以控制制放音機(jī)機(jī)開啟或或關(guān)閉。單片機(jī)機(jī)定時器器負(fù)責(zé)定定時的計計數(shù)，不不會因為為按鍵處處理而中中斷時間間秒數(shù)的的增加。時，分分，秒數(shù)數(shù)據(jù)是存存在變量量內(nèi)并寫寫入七段段顯示器器的緩沖沖區(qū)內(nèi)，而由顯顯示器掃掃描程序序中定時時掃描而而顯示出出時間。3.1 主程序序設(shè)計在主控程程序循環(huán)環(huán)中主要要工作為為掃描是是否有按按鍵，若若有按鍵鍵則應(yīng)做做相應(yīng)的的功能處處理，同同時也掃掃描顯示示器顯示示時間數(shù)數(shù)據(jù)，并并檢查所所設(shè)置的的時間是是否到了了，圖33.1為為主程序序控制的的工作流流程。時時

39、間計時時處理程程序是等等過了11S后，則更新新時間數(shù)數(shù)據(jù)，將將最新的的時，分分，秒的的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為數(shù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)并顯示示在七段段顯示器器上。程序中是是這樣判判斷是否否過了11S的：設(shè)置一一個變量量是1SS，當(dāng)新新的變量量和設(shè)置置的變量量不一樣樣時，則則表示已已過了11S，要要做相關(guān)關(guān)程序時時間處理理了。主程序開始初始化定時器初始化變量繼電器OFF，消除電鈴標(biāo)志LED閃動，表示程序開始執(zhí)行掃描顯示器更新時間數(shù)據(jù)，定時時間到K1：設(shè)置現(xiàn)在的時間K2：顯示定時設(shè)置時間K3：設(shè)置定時時間K4：電鈴ON/OFF是否按K1、K2、K3、K4鍵？圖3-11 主程程序控制制的工作作流程3.2 子程序序設(shè)計主要控

40、制制子程序序說明如如下：（1） T00_INNT：定定時器00計時中中斷程序序每隔55ms中中斷一次次。（2） DEELAYY：延時時子程序序。（3） DEELAYY1：控控制七段段顯示器器延時時時間。（4） LEED_BBL：工工作LEED閃動動控制。（5） SCCAN11：七段段顯示器器掃描一一遍。（6） LOOAD_DATTA：加加載七段段顯示器器顯示數(shù)數(shù)據(jù)“0”。（7） INNIT：初始化化控制變變量。（8） INNIT_TIMMER：初始化化定時器器接口，使用定定時器00模式00計時。（9） TIIME_PROO：更新新時分秒秒數(shù)據(jù)。（10） COONV11：將分分及秒的的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化

41、為七七段顯示示器顯示示數(shù)據(jù)并并寫入顯顯示內(nèi)存存內(nèi)。（11） COONV：將時及及分的數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換換為七段段顯示器器顯示數(shù)數(shù)據(jù)并寫寫入顯示示內(nèi)存內(nèi)內(nèi)。（12） SEET_TTIMEE：設(shè)置置現(xiàn)在的的時間包包括小時時及分鐘鐘。（13） TIIME_OUTT：過了了1S后后則更新新時間并并檢查定定時時間間是否到到了。（14） LOOOK_ATIIME：查看已已設(shè)置的的定時時時間。（15） COONVAA：轉(zhuǎn)換換定時時時間時分分?jǐn)?shù)據(jù)為為七段顯顯示器顯顯示數(shù)據(jù)據(jù)并寫入入顯示內(nèi)內(nèi)存。（16） SEET_AATIMME：設(shè)設(shè)置定時時時間。子程序流流程圖如如下： 子程序序入口 設(shè)置SCON讀取數(shù)據(jù)查表送數(shù)顯示數(shù)

42、據(jù)傳送結(jié)束了嗎送下一串?dāng)?shù)據(jù)子程序返回 N Y 圖圖3-22子程序序流程圖圖3.2.1時間間作息程程序程序如下下：ORG 00000HHLJMPP MMAINNORG 0000BHHLJMPP CCTCOOMAINN：MOOV TMOOD，#11HH MOOV TH00，#330H MMOV TLL0，#0B00H MOOV 50HH，#000H MOOV 51HH，#000H MOOV 52HH，#000H MOOV 47HH，#000H MOVV PP3，#00HH MMOV R77，#220 ORLL IIE，#82HHSETBB PPT0SETBB TTR0W1：LLCALLL TIMM

43、E LCCALLL PPTDSS LCCALLL DDISPPLAYY LCAALL ANNJIAANLJMPP WW1顯示子程程序：DISPPLAYY：MOOV R0，#300H MOVV RR3，#01HH MOVV DDPTRR，#TTABN1：MMOV A，R0 MOOVC A，A+DDPTRRMOV P00，AMOV P11，R33 LCAALL DEEALYYMOV A，R3 JJB ACCC.5，BACCK1RL A MOVV RR3，AAINC R00LJMPP NN1BACKK1：RRET送數(shù)子程程序： PTDSS：MOOV R0，#300H MMOV R11，#550H M

44、MOV R22，#003H NNEXTT：MOOV A，R1 AANL A，#0FFH MMOV R0，A IINC R00 MMOV A，R1 SSWAPP AA AANL A，#0FFH MMOV R0，A IINC R11 IINC R00 DDJNZZ RR2，NNEXTT RRET延時子程程序： DEEALYY：MOOV R5，#055 LOOOP22: MMOV R66，#000H DJJNZ R66，$ DJJNZ RR5，LLOOPP2 REET TTAB：DB 3FFH，006H，5BHH，4FFH，666H DBB 66DH，7DHH，077H，77FH，6FHH中斷服務(wù)務(wù)

45、程序： CTTCO：PUSSH ACCC PUUSH PSSW DJJNZ R77，BAACK MOOV R7，#200 LCCALLL DDSH MOOV R1，#500H NEXXT1：MOVV AA，R1 ADDD A，#01HH DAA AA MOOV R1，A CJJNE R11，#552H，NEXXT2 CJJNE A，#244H，BBACKK MOOV R1，#000H LJJMP BAACK NEXXT2：CJNNE A，#60HH，BAACK MOOV R1，#000H INNC R1 LJJMP NEEXT11 BAACK：MOVV TTH0，#3CCH MMOV TLL0

46、，#0B00H POOP PSWW POOP ACCC REETI查定時子子程序： DSHH： MMOV 455H，#02HH MOVV 446H，#000H MOVV RR4，#00HH MOVV AA，R44 MOVV AA，500H JNZZ LL6 MOVV 447H，#000H LL6：MMOV A，47HH CJNNE A，#14HH，L33 LJMMP L4 LL3：MMOV 600H，AA（R44） MOVV RR1，#51HH LL2：MMOV A，R4 MOVV 440H，R1 ADDD AA，#1113HH MOVVC A，A+PPC CJNNE A，440H，L1 IN

47、CC RR1 INCC RR4 DJNNZ 45HH，L22 INCC 447H LJMMP L4 LL1：MMOV 455H，#02HH MOVV AA，600H ADDD AA，#002H MOVV RR4，AA DJNNZ 46HH，L33 LL4：RETT DB 3FHH，066H，55BH，4FHH，666H DB 6DDH，77DH，07HH，7FFH，66FH TIMME：MMOV A，47HH JZ BAACK22 CJNNE A，#14HH，L55 CLRR PP3.00 LJMMP BACCK2 LL5：MMOV THH1，#0EEEH MOVV TTL1，#0EEEH S

48、ETTB TR11 JNBB TTF1，$ CLRR TTF1 CPLL PP3.00 BACCK2：RETT按鍵程序序： ANNJIAAN：JJB P3.1，LLL2 LCAALL DEEALYY JB P33.1，ANJJIANN WWWW： JJNB P33.1，WWWW CPLL TTR0 LJMMP ANJJIANN LL22： JJB P3.2，LLL3 LCAALL DEEALYY JB P33.2，LL22 NNNN： JJNB P33.2，NNNN INCC 551H MOVV AA，511H CJNNE A，#60HH，ANNJIAAN MOVV 551H，#000H LL

49、33： JJB P3.3，LLL1 LCAALL DEEALYY JB P33.2，LL22 NNNN1：JJNB PP3.22，NNNN1 INCC 552 MOVV AA，522 CJNNE A，#24AANJIIAN MOVV 552，#00HH LLL1：RRET3.2.2 程程序框圖圖NN開始1S到?jīng)]?R2重賦初值地址指針初始化調(diào)查時子程序取 數(shù)調(diào)整時間十進(jìn)制調(diào)整送回計數(shù)單元計數(shù)單元清0是否到小時單元單元內(nèi)容等于24?重裝初值恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回單元內(nèi)容是否等于60H計數(shù)單元內(nèi)容清0調(diào)整地址指針圖3-33 定時時及中斷斷 圖3-4 地址指針初始中斷初始化啟動定時器調(diào)報時子程序調(diào)顯示緩沖區(qū)

50、送數(shù)子程序調(diào)顯示子程序調(diào)按鍵子程序開 始定時器初始化計數(shù)單元初始化軟件計數(shù)器R747H單元初始化地址指針初始化軟件計數(shù)器初始化取 數(shù)低四位送入顯示緩沖緩沖區(qū)地址指針加1高四位送入顯示緩沖取 數(shù)緩沖區(qū)地址指針加1R2是否為0？子程序返回圖3-55 送數(shù)數(shù)顯式4 調(diào)試試部分調(diào)試是一一項很復(fù)復(fù)雜而龐龐大的工工程，它它占了整整個設(shè)計計的大部部分時間間。調(diào)試試的整體體過程是是分別對對設(shè)計的的各功能能模塊進(jìn)進(jìn)行調(diào)試試，然后后再進(jìn)行行組裝后后的整體體調(diào)試。調(diào)試過程程包括：電源部部分、顯顯示部分分、單片片機(jī)控制制部分。4.1電電源部分分的調(diào)試試初期，由由于前端端濾波電電容未加加，導(dǎo)致致輸出紋紋波過大大，補上上1000微法，50VV的濾波波電容，紋波在在允許范范圍內(nèi)?？偨Y(jié)：試試驗過程程中一定定得認(rèn)真真仔細(xì)。電路圖圖連接完完后，需需要檢查查再通電電調(diào)試。4.2顯顯示部分分的調(diào)試試問題：數(shù)數(shù)碼管的的顯示不不穩(wěn)定，不停的的閃爍。分析：沒沒有考慮慮到干擾擾及環(huán)境境的制約約。于