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1、1指导老师 黄宗建 一一 题目题目 自动打铃器 二二 基本要求基本要求 利用单片机的定时器设的一个时钟，在每秒加 1 的计时过 程中，都于规定的时间进行比较，如果相等就进行开关电铃， 不等则返回毕业设计报告写作要求毕业设计报告写作要求一、封面一、封面二、内容提要二、内容提要三、目录三、目录四、正文四、正文1、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；2、硬件电路设计及描述；3、软件设计流程及描述；4、源程序代码。五五 设计体会设计体会六、参考文献六、参考文献单片机原理及接口技术 李朝青 北京航空航天大学出 版社。 微机控制技术及应用韩全立 机械工业出版社 http:/ http:/
2、http:/ http:/ .3.3二、单片机的结构和说明4 41.单片机的定义.42.单片机的组成.43.8051 单片机的结构和引脚说明44.单片机的应用特点.6三、总体设计方案. .6.61设计思路.6 2硬件设计及引脚接线框图.7四、设计原理分析. .8.81校时模式.8 2定时模式.8 3工作模式.8 4. 存储器93C46的相关介绍.8五、程序部分.8 81.程序分为五部分.8 2.部分寄存器及按键说明.8 3.程序流程图.84.程序清单.12六、方案论证. . .29.29七、总结与体会. . .28.28八、谢词. . .28.28九、参考文献.29.293十、总电路图.30.
3、30自动打铃器自动打铃器摘要摘要 文章介绍了一种以8051单片机为核心控制的并带有数码LED显示时.分.秒和以指示灯做标志的按键校时自动打铃器。一、引言一、引言单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多 年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗 地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工 作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应 用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到 家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯 等广大领域。 按照内部数据通道的宽度，单片机可分为4位、8位、16位及32
4、 位等。单片机的中央处理器（CPU）和通用微处理器基本相同， 只是增设了“面向控制”的处理功能。例如：位处理、查表、多种 地址访问方式、多种跳转、乘除法运算、状态监测、中断处理等， 增强了实时性。 单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用 的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称 为普林斯顿（Princeton）结构。另一种是将程序存储器和数据存 储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器， 目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为 多。 单片微型计算机自从问世以来，作为微型计算机一个很重要的 分支，应用广泛，发展迅速，尤其是美国I
5、ntel公司生产的MCS-51 系列单片机，由于其具有集成度高，处理功能强，可靠性高，系 统结构简单，价格低廉等优点，在智能仪器仪表、工业检测控制、 机电一体化等方面取得了令人瞩目的成就。 本文讨论的单片机自动打铃器的核心是目前应用极为广泛的51 系列单片机，配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系 统，具有体积小，可靠性高，功能强等特点。不仅能满足所需要 求而且还有很多功能可供开发，有着广泛的应用领域。 20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内 核技术转让给许多半导体芯片生产厂家，如4ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。这
6、些 厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS- 51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构（主要 是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而，常用80C51系列来 称呼所有具有8051指令系统的单片机，它们对8051单片机一般都 作了一些扩充，更有特点。二、单片机的结构和说明、单片机的结构和说明. .单片机的定义单片机的定义 单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer） ，简称单片机。就是将微 处理器（CPU） 、存储器（存放程序或数据的 ROM 和 RAM） 、总线、定时 器/计数器、输入/输出接口（I/O 口）和其他多种功能器件集成
7、在一块芯片 上的微型计算机。 2.2.单片机的组成单片机的组成 单片机是由中央处理器（即 CPU 中的运算器和控制器） 、只读 存贮器（通常表示为 ROM） 、读写存贮器（又称随机存贮器通常 表示为 RAM） 、输入/输出口（又分为并行口和串行口，表示为 I/O 口）等等组成。3.3.80518051单片机的结构和引脚说明单片机的结构和引脚说明51 系列单 片机58031、8051 及 89c51/89s51 均采用 40Pin 封装的双列直接 DIP 结 构。下图是它们的引脚配置:40 个引脚中，正电源和地线两根， 外置石英振荡器的时钟线两根，4 组 8 位共 32 个 I/O 口，中断口
8、线与 P3 口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：Pin20:接地脚。Pin40:正电源脚，工作时，接+5V 电源。Pin19:时钟 XTAL1 脚，片内振荡电路的输入端。Pin18:时钟 XTAL2 脚，片内振荡电路的输出端。8051 的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在 18 和 19 脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一 般取 10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将 XTAL1 接地，外 部时钟信号从 XTAL2 脚输入。 输入输出(I/O)引脚：Pin39-Pin32 为 P0.0-P0.7 输入输出脚。 Pin1-Pin8 为 P1.0-
9、P1.7 输入输出脚。 Pin21-Pin28 为 P2.0-P2.7 输入输出脚。 Pin10-Pin17 为 P3.0-P3.7 输入输出脚。 Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当 8051 通电，时钟电路开始工作，在 RESET 引脚上出现 24 个时钟周期以上的高电平，系统 即初始复位。 8051 的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部 RAM 的数据不丢失。 6Pin30:ALE/ 当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器
10、时，ALE 端将有一个 1/6 时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。如果单片机是 EPROM，在编程其间， 将用于输入编程脉冲。Pin29: 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC 的 16 位地址数据将出现在 P0 和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到 P0 口上，由 CPU 读入并执行。Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051 和 8751 单片机，内置有 4kB 的程序存储器，当 EA 为高电平并且程序地址小于 4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过 4kB 地址则读取外部指令数据。如 EA
11、 为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。4.4.单片机的应用特点单片机的应用特点单片机的主要特点有：（1）可靠性高（2）便于扩展（3）控 制功能强（4）低电压、低功耗（5）片内存储容量较小，除此之 外，单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易 于产品化等特点三、总体设计方案三、总体设计方案. .设计思路设计思路 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7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。. .硬件设计及引脚接线框图硬件设计及引脚接线框图四、设计原理分析四、设计原理分析1.1.校时模式校时模式 按下K1（模式选择键），将模
12、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。82.2.定时模式定时模式 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93C46 中。 3.3.工作模式工作模式 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 4.4.存储器存储器93C4693C46的相关介
13、绍的相关介绍 存储器AT93C46为SPI接口，1脚为CS，2脚为CLK，3脚为DI，4 脚为DO，5脚为GND，6脚为ORG，7脚为NC，8脚为VCC。单5V电压， DIP8，64*16（ORG为HI）或128*8（ORG为LO），芯片及字的清除， 时钟最高为250KHZ。读（READ）操作：当下达10XXXX指令后，将 地址（XXXXXX）的数据在CLK=HI时由DO输出。写（WRITE）操作： 在写入之前，必须先下达写使能（EWEN）指令，然后在下达 01XXXXXX指令后，当CLK为HI时，在把数据写入指定的地址 （XXXXXX），而DO=0时，表示还在烧写，烧写完成后，DO会转为 H
14、I，写入动作完成后，必须再下达写禁止（ENDS） 指令。写使能（EWEN）：下达 0011XXXX 指令后，才可进行写入 （WRITE）的数据清除。写禁止（EWDS）：五、程序部分五、程序部分1.1.程序分为五部分程序分为五部分 1.初始化程序，2.键值处理程序，3.中断程序，4.显示程序，5. 存储器93C46读写程序 2.2.部分寄存器及按键说明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9K4：秒加1（定时器分加1）键 K5：定时器状态改变既存储键 3 3程序流程图程序流程图图图3 3 总体软件流程图总体软件流程图10图图4 4 校时及显示流程图校时及显示流程图11图图5 5 校分及显示流程图校分及显示流程图124.4.程序清单程序清单1.初始化程序：READ EQU 0 ；读93C46WRITE EQU 2 ；写入93C46EWEN EQU 4 ；93C46写入使能EWDS EQU 6 ；93C46写入禁止ADR46 EQU 21H ；93C46 地址THIGH EQU 0F8H
