自动打铃系统.docx

1、自动打铃系统摘要：实现24小时制电子钟，8位数码管显示，显示时分秒显示格式：23-59-59（小时十位如果为0则不显示）打铃方式分起床、熄灯铃和上、下课铃两种系统使用4只按键，3只按键用来调整时间，另一只为强制打铃按钮 P0口输出数码管段选信号，P2口输出数码管位选信号。晶振12M关键词： 电子钟；打铃；晶振。引言：单片机原理及应用技术是一门技术性，应用性、实践性很强的学科。课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的和任务就是配合单片机的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品

2、和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。在实际生活中有好多地方都用到了单片机，因此学习好这门课程有着十分重要的意义。1.方案论证1.1 基本方案 （1）基本计时和显示功能(用12小时制显示)。包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号指示。（2）能设置当前时间(含上、下午，时，分)（3）能实现基本打铃功能，规定：上午6：00起床铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。下午10：30熄灯铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。铃声可用小喇叭播放，凡是用到铃声功能的均按此处理。1.2 拓展方案（1）增加整点报时功能，整点时响铃5秒，要求有控制启动和关

3、闭功能。（2）增加调整起床铃、熄灯铃时间的功能。（3）增设上午4节课的上下课打铃功能，规定如下：730 上课，820下课：830上课，920下课；940 上课，1030下课；1040上课，1130下课；每次铃声5秒。2.硬件详细设计2.1硬件设计 硬件使用51单片机制作自动打铃系统，主要由51单片机，两个8位数码管数字显示器，4个按钮，以及嗡鸣器组成。 按钮其中三个为时间调节按钮，另外一个负责控制强制打铃或者关闭铃音。使用按钮设定响铃时间以及显示时间。设计图如图2.1所示。2.1 硬件设计图3. 软件设计3.1程序简要说明1) 实现24小时制电子钟，8位数码管显示，显示时分秒2) 显示格式：2

4、3-59-59（小时十位如果为0则不显示）3) 到预定时间启动蜂鸣器模拟打铃，蜂鸣器BEEP：P3.74) 打铃方式分起床、熄灯铃和上、下课铃两种5) 系统使用4只按键，3只按键用来调整时间，另一只为强制打铃按钮6) 调整选择键SET_KEY：P1.0；通过选择键选择调整位，选中位闪烁7) 增加键ADD_KEY：P1.1；按一次使选中位加18) 减少键DEC_KEY；P1.2；按一次使选中位减19) 如果长按ADD_KEY或DEC_KEY，识别后则进行调时快进，此时停止闪烁10) 如果选中位是秒，则按增加键或减少键都是将秒清零11) 强制打铃键DALING_KEY：P1.3；用来强制打铃或强制

5、关闭铃声12) P0口输出数码管段选信号，P2口输出数码管位选信号。晶振12M3.2 主程序流程图4.源程序BEEP EQU P3.7;定义蜂鸣器（电铃）控制信号输出口ORG 0000H;程序入口地址 LJMP START ORG 000BH;定时器0中断入口地址 LJMP TIMER_0ORG 0300H/*程序开始，初始化*/ START: SETB BEEP;关闭蜂鸣器（电铃）SETB 48H;使用一个bit位用于调时闪烁标志SETB 47H;使用一个bit位用于产生脉冲用于调时快进时基CLR 45H;关闭响铃方式1标志CLR 44H;关闭响铃方式2标志MOV R1,#0;调整选择键功能

6、标志：0正常走时、1调时、2调分、3调秒MOV 20H,#00H;用于控制秒基准时钟源的产生 MOV 21H,#00H;清零秒寄存器MOV 22H,#00H;清零分寄存器MOV 23H,#00H;清零时寄存器MOV 24H,#00H;用于控制调时闪烁的基准时钟的产生MOV IP,#02H;IP,IE初始化 MOV IE,#82H MOV TMOD,#01H;设定定时器0工作方式1MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H;赋定时初值，定时50ms SETB TR0;启动定时器0 MOV SP,#40H;重设堆栈指针/*主程序*/ MAIN:CJNE R1,#00H,MAIN1;是否为

7、正常走时状态LCALL BIJIAO1;调用起床、熄灯打铃比较子程序LCALL BIJIAO2;调用上、下课打铃比较子程序LCALL DALING1;调用响铃方式1执行子程序LCALL DALING2;调用响铃方式2执行子程序MAIN1: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序LCALL KEY_SCAN ;调用按键检测子程序 JZ MAIN;无键按下则返回重新循环LCALL SET_KEY ;调用选择键处理子程序JB 46H,MAIN;如果已进行长按调整（调时快进），则不再执行下面的单步调整LCALL ADD_KEY;调用增加键处理子程序LCALL DEC_KEY;调用减少键处理子程序

8、LCALL DALING_KEY;处理强制打铃/强制关闭铃声键 LJMP MAIN ;重新循环 /*定时中断服务程序*/ TIMER_0: PUSH ACC PUSH PSW ;保护现场MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H ;重新赋定时初值 CPL 47H;产生脉冲用于调时快进时基INC 24HMOV A,24HCJNE A,#10,ADD_TIME;产生0.5秒基准时钟，用于调时闪烁CPL 48H;取反调时闪烁标志位MOV 24H,#00HADD_TIME:INC 20H MOV A,20H CJNE A,#20,RETI1;产生1秒基准时钟 MOV 20H,#00H ;一秒钟

9、时间到，清零20H MOV A,21HADD A,#01HDA A ;作十进制调整 MOV 21H,A CJNE A,#60H,RETI1 MOV 21H,#00H ;一分钟到 MOV A,22H ADD A,#01H DA A MOV 22H,A CJNE A,#60H,RETI1 MOV 22H,#00H ;一小时到 MOV A,23H ADD A,#01H DA A MOV 23H,A CJNE A,#24H,RETI1 MOV 23H,#00H ;到24点,清零小时RETI1: POP PSW POP ACC ;恢复现场RETI ;中断返回/*显示处理*/ DISPLAY:MOV A,

10、21H ;秒ANL A,#0FH MOV 2FH,A;转换出秒个位，存入2FH MOV A,21H ANL A,#0F0H SWAP A MOV 2EH,A;转换出秒十位，存入2EHJB 46H,MIN;如果长按按键（调时快进），则跳过闪烁处理CJNE R1,#3,MIN;如果R1为3，闪烁秒位待调整JB 48H,MINMOV 2FH,#0AH;使该位为10，查表得到使该位不显示的输出MOV 2EH,#0AHMIN:MOV A,22H ;分 ANL A,#0FH MOV 2DH,A;转换出分个位，存入2DH MOV A,22H ANL A,#0F0H SWAP A MOV 2CH,A;转换出分

11、十位，存入2CHJB 46H,HOUR;如果长按按键（调时快进），则跳过闪烁处理CJNE R1,#2,HOUR;如果R1为2，闪烁分位待调整 JB 48H,HOURMOV 2DH,#0AH;使该位为10，查表得到使该位不显示的输出MOV 2CH,#0AHHOUR:MOV A,23H ;时 ANL A,#0FH MOV 2BH,A;转换出时个位，存入2BH MOV A,23H ANL A,#0F0H SWAP A MOV 2AH,A;转换出时十位，存入2AHJB 46H,DISP;如果长按按键（调时快进），则跳过闪烁处理CJNE R1,#1,DISP;如果R1为1，闪烁时位待调整 JB 48H,

12、DISPMOV 2BH,#0AH;使该位为10，查表得到使该位不显示的输出MOV 2AH,#0AH/*数码管动态扫描显示*/DISP:MOV DPTR,#TABLEMOV A,2FHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.7LCALL DELAYSETB P2.7;显示秒个位MOV A,2EHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.6LCALL DELAYSETB P2.6;显示秒十位MOV A,#0BFHMOV P0,ACLR P2.5LCALL DELAYSETB P2.5;显示“-”MOV A,2DHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.

13、4LCALL DELAYSETB P2.4;显示分个位MOV A,2CHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.3LCALL DELAYSETB P2.3;显示分十位MOV A,#0BFHMOV P0,ACLR P2.2LCALL DELAYSETB P2.2;显示“-”MOV A,2BHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.1LCALL DELAYSETB P2.1;显示时个位MOV DPTR,#TABLE1;该位使用TABLE1以消除前置0MOV A,2AHMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.0LCALL DELAYSETB P2.0;

14、显示时十位RET /*按键检测子程序*/ KEY_SCAN: CLR 46H;关闭长按调整（调时快进）标志MOV P1,#0FFH ;将P1口设置成输入状态 MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH ;P1口低4位连接4个按键，只判断该4位JZ EXIT_KEY ;无键按下则返回 LCALL DELAY;延时去抖动MOV A,P1;重新判断 CPL A ANL A,#0FH JZ EXIT_KEY ;键盘去抖动 MOV R5,A ;临时将键值存入R5MOV R4,#00H;用于控制调时快进速度;设置为00H是为了在进入长按处理前加长延时区分用户的长按与短按，防止误快进 LOOP:;进

15、入长按处理LCALL DISPLAY;使长按时显示正常 MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FHJB 47H,LOOP1INC R4;调时快进间隔时间基准加1LOOP1:CJNE R1,#03H,LOOP2;如果调秒时长按，则不处理LJMP LOOP3LOOP2:CJNE R4,#99H,LOOP3MOV R4,#70H;确认用户长按后，重新设定起始值，加快调时快进速度SETB 46H;长按调整（调时快进）标志LCALL ADD_KEYLCALL DEC_KEYLOOP3:JNZ LOOP ;等待键释放MOV A,R5;输出键值RETEXIT_KEY:RET/*延时子程序*/DELA

16、Y:MOV R7,#150 DJNZ R7,$RET /*选择键处理子程序*/ SET_KEY: CJNE R5,#01H,EXIT;选择键键值INC R1;调整选择功能标志加一SETB BEEPCJNE R1,#4,EXITMOV R1,#0MOV 24H,#00H;调时闪烁基准清零 RET/*增加键处理子程序*/ ADD_KEY: CJNE R5,#02H,EXIT;增加键键值CJNE R1,#01H,NEXT1;选择键功能标志为1，调时，否则跳出MOV A,23HADD A,#01HDA AMOV 23H,ACJNE A,#24H,EXITMOV 23H,#00HNEXT1:CJNE R

17、1,#02H,NEXT2;选择键功能标志为2，调分，否则跳出MOV A,22HADD A,#01HDA AMOV 22H,ACJNE A,#60H,EXITMOV 22H,#00HNEXT2:CJNE R1,#03H,EXIT;选择键功能标志为3，调秒，否则跳出MOV 21H,#00H;如增加键按下直接清零秒RET/*减少键处理子程序*/ DEC_KEY: CJNE R5,#04H,EXIT;减少键键值CJNE R1,#01H,NEXT3;选择键功能标志为1，调时，否则跳出MOV A,23HADD A,#99HDA AMOV 23H,ACJNE A,#99H,EXITMOV 23H,#23HN

18、EXT3:CJNE R1,#02H,NEXT4;选择键功能标志为2，调分，否则跳出MOV A,22HADD A,#99HDA AMOV 22H,ACJNE A,#99H,EXITMOV 22H,#59HNEXT4:CJNE R1,#03H,EXIT;选择键功能标志为3，调秒，否则跳出MOV 21H,#00H;如较少键按下直接清零秒RET/*强制响铃键处理子程序*/ DALING_KEY: CJNE R5,#08H,EXIT;选择键键值CPL BEEPRET/*万用返回程序*/EXIT: RET/*数码管字形编码表*/TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,8

19、2H,0F8H,80H,90H,0FFH ;字形显示编码TABLE1:DB 0FFH,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH ;小时位的十位数编码，该位如果为0则不显示/*打铃时间对比程序（起床、熄灯）*/BIJIAO1:MOV A,23HCJNE A,#06H,B0MOV A,22HCJNE A,#00H,B0;6:00到SETB 45H;开启响铃方式1RETB0:MOV A,23HCJNE A,#22H,EXIT_1MOV A,22HCJNE A,#30H,EXIT_1;22:30到SETB 45H;开启响铃方式1RETEXIT_1:CLR

20、 45HRET/*打铃时间对比程序（上、下课）*/BIJIAO2:MOV A,23HCJNE A,#07H,B1MOV A,22HCJNE A,#30H,B1;7:30SETB 44H;开启响铃方式2RETB1:MOV A,23HCJNE A,#08H,B2MOV A,22HCJNE A,#20H,B2;8:20SETB 44HRETB2:MOV A,23HCJNE A,#08H,B3MOV A,22HCJNE A,#30H,B3;8:30SETB 44HRETB3:MOV A,23HCJNE A,#09H,B4MOV A,22HCJNE A,#20H,B4;9:20SETB 44HRETB4

21、:MOV A,23HCJNE A,#09H,B5MOV A,22HCJNE A,#40H,B5;9:40SETB 44HRETB5:MOV A,23HCJNE A,#10H,B6MOV A,22HCJNE A,#30H,B6;10:30SETB 44HRETB6:MOV A,23HCJNE A,#10H,B7MOV A,22HCJNE A,#40H,B7;10:40SETB 44HRETB7:MOV A,23HCJNE A,#11H,EXIT_2MOV A,22HCJNE A,#30H,EXIT_2;11:30SETB 44HRETEXIT_2:CLR 44HRET/*响铃方式1程序（响5秒停

22、2秒再响5秒）*/DALING1:JNB 45H,EXIT_DALINGMOV A,21H;响铃起始时间由秒实时控制CJNE A,#00H,L1CLR BEEPL1:MOV A,21HCJNE A,#05H,L2SETB BEEPL2:CJNE A,#07H,L3CLR BEEPL3:CJNE A,#12H,EXIT_DALINGSETB BEEPRET/*响铃方式2程序（响5秒）*/DALING2:JNB 44H,EXIT_DALINGMOV A,21H;响铃起始时间由秒实时控制CJNE A,#00H,L4CLR BEEPL4:MOV A,21HCJNE A,#05H,EXIT_DALING

23、SETB BEEPRETEXIT_DALING:RETEND;程序结束5.课程设计体会通过这短短一周的实践，我感觉到自己从课本上学到的理论知识和实践仍有很大的差距。最少很多元器件根本不知道有什么功效，在仿真仪器中是什么代码。有的知识，自己感觉已经掌握得差不多了，但是实际操作起来就有问题出现了。我遇到了不少问题，花费了很多的时间。这让我重新反思我们的学习，深刻领悟到我们这个专业动手，实践的重要性。理论不经过实践考验，是没法实施的，就像我们编的程序，很多方面考虑的都不够，几乎没有涉及到实际应用时的防范方法措施。 这次的课程设计，让我学到了很多书本上学不到的东西，学到了实际应用时，是取用成本的最小化，做设计不仅要考虑大的方面，小的方面也必须做到完美。最大的收获是：对键盘，显示器，C51语言（虽然最后还是用汇编语言编写的，但是，我也试着学用了C51）的应用有了深刻的了解。6参考文献1 主编 余发山 单片机原理及应用技术 中国矿业大学出版社 2主编 张淑清 单片微型计算机接口技术及其应用 国防工业出版社 3编著 李光飞 楼然苗 胡佳文 谢象佐 单片机课程设计实例指导 北京航空航天大学出版社