电子打铃器课程设计

单片机课程设计

课题： 电子打铃器

系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师：

洛阳理工学院

2013年 6 月 17日

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成绩评定·

一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。

二、评分

设计报告评分 课程设计 评分项目 任务完成 情 况 报告质量 （20分） （40分） 得分

答辩评分 表达情况 （10分） 回答问题 情 况 （10分） 平时表现评分 工作态度与纪律 （10分） 工作 能力 （10分） 合 计 （100分） 课程设计成绩评定

班级 姓名 学号

成绩： 分（折合等级 ） 指导教师签字 年 月 日 1

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目 录

一、 设计目的………………………… ………………………………………3 二、 设计要求………………………… ………………………………………3 三、总体设计方案………… …………………………………………………3

1、设计思路…………………… …………………………………………………3

2、关键新片介绍………… ………………………………………………………3

3、总体电路方框流程图… …… ……………… ………………………………4

4、总程序流程图…………… ……………………………………………………5

5、效时程序流程图……… ………………………………………………………6

6、效分及显示流程图…… ………………………………………………………7

四、各部分电路设计……… ………………………………………………8

1、效时与定时电路图……… …………………………………………………8

2、振荡电路…………………… ……………… ………………………………8

五、整体电路图………………… ……………… ………… …………………9 六、设计程序清单……………… ……………… ………… …………………10 七、设计总结……………… ……………… ………… …………………17 八、参考文献…………………… ……………… ……………………………18

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一、设计目的

根据设计要求做出一个电子打铃器，熟悉单片机的程序，在其过程中培养学生的动手能力。

二、设计要求

要求按学校上下课铃响铃次序设计电子打铃器，周六周日不打铃。

三、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。24小时累加为一天，如果天数大于5天时，电铃也不打铃。 2.关键芯片介绍

ATC51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。ATC2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000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ATC51是一种高效微控制器，ATC2051是它的一种精简版本。ATC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。外形及引脚排列如图所示：

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图1 ATC51外形及引脚 3.总体电路方框图

图2 总体电路方框图

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4.总程序流程图

图3 总程序流程图

总体流程图的定时器首先设定一个时间，执行程序时及进入计时程序。通过加一比较程序与设定的计时程序进行比较，如果不到计时时间执行中断返回指令。在此时如果校时键启动时可进行校时作用。而LED显示器也通过8051控制程序实时传来的数据进行显示工作。LED也是动态的显示方式。 5.校时程序流程图

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图4 校时程序流程图

首先进入校时显示模式，此时K1如果有按下，校时程序即可执行。此时如果K2手工操作下被按下则计时加一，达到与想要的结果一致即可停止K2的操作，如果计时结果在现在时间之前则可一直按下直到到达24小时一个循环时候，然后再次按下达到想要的计时结果。而24时也是校时循环终点。此时指示灯也有所变化。可以作为执行程序效果的参考。而校分流程图也对整体软件流程产生影响，最终达到时间的精确。小时和分钟的实时显示是定时的基础。

6.校分及显示流程图

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图5 校分及显示流程图

首先进入校分模式时看K1是否按下，如果按下则看K3是否有按下，如果有则分钟加一，如此便起到修改分钟的作用，如果分钟修改到达60分钟则分钟全部清零，分钟计时重新开始。如果K1键没有按下，则小时和分钟数据进入显示缓存器，然后进入显示器显示，此时看K1键是否还在断开状态，如果没有按下则时间还是显示而不做变化,如果K1键按下则此时进入定时器进入工作状态，因此K1键是程序运行的关键所在，在K1键进入工作状态的同时修改小时和分钟及定时器的工作程序才能进行。

四、各部分电路设计

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1.校时与定时电路图

图6 校时与定时电路图

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。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，并将此组数据存入片内数据存储器中按下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。

2.振荡电路

图7 振荡电路（为单片机提供时钟信号）

五、整体电路图

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BUZ1BUZZERC130pFU1X1CRYSTAL18XTAL219XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617C230pF9RSTD3LED-YELLOWVCCR5R6R7100RR8100RR9100RR10100RR11100R100R100RU21415910111213QGQFQEQDQCQBQA74LS48LTRBIBI/RBODCBA36217293031PSENALEEAD2LED-GREEND4LED-REDGND12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7ATC51D1LED-REDU379101112131415Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y074HC138E3E2E16R41kR31kR21kR11kCBA321VCC 图8 整体电路图 六、设计程序清单：

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ORG 000BH

AJMP TIM0 START: MOV SP,#60H MOV 28H,#00 MOV R6,#12H MOV R5,#00H MOV R4,#00H 键值处理程序：

LOOP: SETB P0.5 CLR P0.6 CLR P0.7 JB P0.0,N1 ACALL DELAY JNB P0.0,$ ACALL DELAY AJMP SET N1: MOV 2FH,R6 MOV 2EH,R5 MOV RAM,#00 SETB RS0 LOOP1: MOV A,#READ ACALL RAM MOV A,R3 ANL A,#01H CJNE A,#01H,N2 MOV A,R4 CJNE A,2FH,N2 MOV A,R5 CJNE A,2EH,N2

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MOV TMOD,#01H MOV TH0,#THIGH MOV TL0,#TLOWH SETB TR0 SETB P2.1 MOV R7,#9678H SJMP $ TISE:DJNE R7 CPL P2.1 MOV A,RAM N2: CJNE A,#1EH,N3 MOV ADR46,#00 AJMP LOOP1 N3: INC RAM INC RAM AJMP LOOP1 SET: CLR P0.5 SETB p0.6 CLR P0.7

LOOPS: JB P0.0,N11 ACALL DELAY JNBP0.0,$ ACALL DELAY AJMP SETTIME N11: JB P0.1,N13 ACALL DELAY MOV A,R6 ADD A,#01H DA A MOV R6,A

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CJNE A,#24H,N12 MOV R6,#00H N12: JNB P0.1,$ ACALL DELAY N13: JB P0.2,N15 ACALL DELAY MOV A,R5 ADD A,#01 DA A MOV R5,A CJNE A,#60H,N14 MOV R5,#00H N14: JNB P0.2,$ ACALL DELAY N15: JB P0.3,N17 ACALL DELAY MOV A,R4 ADD A,#01 DA A MOV R4,A CJNE A,#60H,N16 MOV R4,#00 N16: JNB P0.3,$ ACALL DELAY N17: AJMP LOOPS SETTIME:CLR P0.5 CLR P0.6 SETB P0.7 MOV RAM,#00H MOV A,#READ

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ACALL TO RAM LOOPB: ACALL DISP JB P0.0,N21 ACALL DELAY JNB P0.0,$ ACALL DELAY AJMP LOOP N21: JB P0.1,N22 ACALL DELAY MOV A,RAM CLR C RRC A ADD A,#01H MOV R6,A CLR C RLC A MOV RAM,A MOV A,#READ ACALL TORAM JNB P0.1,$ ACALL DELAY N22: JB P0.2,N24 ACALL DELAY MOV A,R4 ADD A,#01 DA A MOV R4,A CJNE A,#60H,N23 MOV R4,#00H N23: JNB P0.2,$

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ACALL DELAY N24: JB P0.3,N26 ACALL DELAY MOV A,R5 ADD A,#01H DA A MOV R5,A CJNE A,#24H,N25 MOV R5,#00 N25: JNB P0.3,$ ACALL DELAY N26: JB P0.4,N27 ACALL DELAY INC R3 MOV A,#WRITE ACALL TORAM JNB P0.4,$ ACALL DELAY N27: AJMP LOOPB 中断程序：

TIM0: MOV TH0,#THIGH MOV TL0,#TLOW PUSH ACC PUSH PSW CLR RS0 DJNZ R2,X2 MOV R2,#250 ACALL CLOCK ACALL DISP

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X2: ACALL SCAN POP PSW POP ACC RET I 显示器驱动程序：

SCAN: MOV R0,#28H INC @R0 CJNE @R0,#6,X3 OV @R0,#00 X3: MOV A,@R0 ADD A,#20 MOV R1,A MOV A,@R0 SWAP A ORL A,@R1 MOV R1,A RET 计时程序：

CLOCK: MOV A,R4 ADD A,#01 DA A MOV R4,A CJNE A,#TIMEN,X4 CLR P2.0 X4: CJNE A,#60H,X5 MOV R4,#00 MOV A,R5 ADD A,#01

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DA A MOV R5,A CJNE A,#60H,X5 MOV R5,#00 MOV A,R6 ADD A,#01 DA A MOV R6,A CJNE A,#60H,X5 MOV R6,#00 X5: RET 显示程序：

DISP: MOVR1,#20 MOV A,R6 MOV B,#01H DIV AB MOV @R1,B INC R1 MOV @R1,A INC R1 MOV A,R5 MOV B,#01H DIV AB MOV @R1,B INC R1 MOV @R1,A INC R1 MOV A,R4 MOV B,#01H

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DIV AB MOV @R1,B INC R1 MOV @R1,A RET END

七、设计总结

1、设计过程中遇到的问题既解决方法

（1） 程序书写不熟悉，很多指令都不明所以，通过查阅课本及图书馆馆藏资料，并积极想学习好的同学请教，使我明白了很多，这随我之后的设计和编程有了很大的帮做。在课程设计中有好多的器件都不是很熟悉，通过参阅这些资料对器件的功能和接线图的描述，使我有了进一步的认识：更使我在电路图的设计及绘制中有了充分展现自己设计思想的空间而显得得心应手。

（2）电路图的设计使我们的第一大难点，我和搭档通过仔细阅读并充分分析课程设计的要求，结合我们的所学一步一步的画了又改，改了有画，直到思路最终确定下来，才把电路图画了出来。 2、设计体会

通过这次课程设计，是我对单片机这门课有了更深的了解和认识，也随意些期间有了一些初步的了解和认知。特别是对于程序的初步别写初步编写，把想法和思路整理好之后，一步一步的写指令，发现这样编写的程序往往出现了很多错误，有好几次甚至都想把它扔掉不做了的念头。在经过同学的提醒：先画流程图在根据流程图的步骤来写程序指令。所以在编写程序之前要求编程人员要有清晰的思路，这样，程序逻辑才清晰。程序可读性强，程序才准确无误。通过单片机课程设计，我加深了对单片机及理论的理解，学会了怎样将理论很好的应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的不畏艰险，勇于挑战的精神，我在设以设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易放弃。

一周的时间很快就过去了，虽然感到很累，也想到过要放弃。但是既然已经开始就要取得一定的结果，俗话说开弓没有回头箭，既然做了就一定要把它做好。最终我们成功了。我想这会使我更加的努力，做好我所做的一切！同时我想说，我们的设计还存在点点的瑕疵，并不完美。一切的一切都还得在实践中去完善，并一步一步的走向最终的胜利。

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八、参考文献

【1】 李朝青.《单片机原理及接口技术（修订版）》.北京：北京航空航天大学出版社，1998

【2】 李广弟.《单片机基础》.北京：北京航空航天大学出版社，1992

【3】 何立民. 《单片机应用技术大全》.北京：北京航空航天大学出版社， 1994 【4】 张毅刚. 《单片机原理及接口技术》.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990 【5】谭浩强. 《单片机课程设计》.北京：清华大学出版社，19

【6】韩全立，赵德申，《微机控制技术及应用》、北京: 机械工业出版社，2004 【7】杨恢先 黄辉先，《单片机原理及应用》，北京，人民邮电出版社

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