单片微型机原理应用与实验

1 单片微型机原理应用与实验 1 （或绪论、概述） 背景 ： 电子时钟设计是基于日常生活人们对时间刻度必不可缺的需求 。比如跑步运动员需要秒表计时，学生需要闹钟提醒上课，等 . 目的： 设计一个电子时钟包括日期，秒表温度，音乐，闹钟，贪睡。 应解决的主要问题： 单片机程序的设计和改动 I/o 口的分配；硬件电路的设计和故障的的排除。 基本理论依据和主要内容 ： 依据 单片微型机原理，应用与实验（第 【 5】 版）复旦大学出版社学习 的软件知识和 华成英 童诗白 等教育出版社 和 阎石 第 【 4】 版 所提供的硬件知识。 2 设计方案 简述 在一般数字时钟的基础上加上闹钟，温度，秒表，音乐闹钟 3 详细设计 现闹钟的设定 一，可以设置两个闹钟 二， 示关掉还是开启 三， 示只响一次， 示重复响，即每天都响一次 现一般时钟的功能年月日，时分秒，星期几 具体由 制实现，他即使一个时钟芯片，也是一个储存器。 音乐的设定 一，包括， 首歌，由于单片机空间有限只放了两首歌。 软件方面是把乐谱编码后放在音乐功能程序块 二，硬件方面通过 5v 蜂鸣器和三极管放大电路实现 睡模式设定 现贪睡功能的关闭与开启 贪睡延迟时间的设定（ 如说你选择贪睡模式后并且设定延迟时间为 10 分钟，那么闹铃响完毕 10 分钟后再次响。 3 表功能 一，精确到毫秒 二，可暂停并保持原有数据 三，可复位 单片机工作在掉电模式下，可保持数据。按复位键可恢复正常工作模式。 ） 4 设计结果及分析 4 结果如图所示 示模块 5 度处理采集模块 6 钟芯片模块 音模块 片机模块 7 8 5 总结 通过本学期学习的 单片机 课我们学到了很多知识，虽然让自己写下来几乎不可能，但起码看得懂，还有会改动。再加上 模电 ； 数电 硬件知识，软硬结合并且通过以前的多次动手练习，有信心也有能力的搞好 电子时钟 的设计，通过电路的 仿真 实验，再加上程序的相应改动，大体规划出了大概。由于资料上的功能太少于是我们添加了 温度 ； 贪睡 ； 音乐 功能，但是摆在我们面前的是两个问题，第一是 程序的改动和添加 ；第二是 硬件电路的设计 ；第三个问题是电路的焊接和调试。 第一个问题带来了很大的麻烦，比如 I/O 口的重新分配，空间的大小 不够用，自变量太多而导致的内部资源浪费。在经过参考书的学习和自己的认真思考花了很大的时间终于调试成功。 第二个问题我们反复查阅各个单个功能的硬件电路，然后自己加以改造和整合。最终获得仿真成功。 第三个问题，折磨了我们很长时间。莫名其妙的各种问题层出不穷，经过多次排查总结规律，焊工的水平有限虚焊很多，还有在排查问题时发现问题我们应该遵从 2 个顺序去1 先看现象分析问题可能有什么导致，是没加上电？还是虚焊有的功能没实现 / 2 查找问题模块化，一个模块一个模块的的去检查这样有顺序不盲目或者遗漏！ 经过多天的的课程 设计我们学习到了很多，不仅是知识更宝贵的是经验！感谢老师的辛苦辅导和同学的认真帮助。 9 参考文献 序号 主要责任者文献题名 Z出版地：出版者，出版年 1 M 华成英 童诗白 等教育出版社 2 M 阎石 第 【 4】 版 3 M 谢自美 . 电子线路设计 测试 M 华中科技大学出版社 , 2000 4 M 单片机程序设计 【 300】 例教你你入门到精通 5， M 张友德 徐时亮 用与实验（第 【 5】 版） 复旦大学出版 社 10 附录 # #0 /1602 液晶数据口 10; 11; 12; /1602 液晶使能控制 ; /实时时钟时钟线引脚 = ; /实时时钟数据线引脚 ; /实时时钟复位线引脚 Q = ; /18口 ; /蜂鸣器 17; /取消播放音乐 ; /模式键 ; /增加键 ; /减少键 ; / 20; /背光控制 ; /累加器位定义 ; , /一级主界面显示标志 /二级菜单显示标志 /三级菜单显示标志 /播放音乐的标志 , /背光第一次计时标志 ; / 二三级界面开背光标志 11 ,; /温度暂存 /以下为播放音乐的设置 # 12000000 #4/5 2 = 262,277,294,311,330,349,369,392,415,440,466,494 ; /原始频率表 = 0,2,4,5,7,9,11 ; /17 在频率表中的位置 = 1,2,4,8,16,32,64 ; ,; ;/按键加减调整暂存数 16=, , , , ; 4=; 7=,; 4=; =0,0,0,0,0,第五个自定义字符 4 0 /贪睡标志 5 /*延时函数 (单位 */ z) x; y; 12 x=z;x0;y=112;y0; /* *动程序 * */ /* 忙检测 */ 0 0 ; 1 ; 1 ; 0; 0 ; /* 写指令 */ ; 0 ; 0 ; 1 ; _; 0 ; /* 写数 据 */ ; 1 ; 0 ; 13 1 ; _; 0 ; /* 1602 初始化 */ /*写入自定义字符 */ i ; (i=0; /相当于汇编中的 1; 0; 1; /实时时钟读取一 字节 (内部函数 ) i; i=8; i0; 1; /相当于汇编中的 1; 0; , 要写的数据 15 0; 0; 1; / 地址，命令 / 写 1据 1; 0; 0; 0; 1; / 地址，命令 ; / 读 1据 1; 0; != 0 ;/允许写操作 ; /写入初始化标志 ，系统上电后检测此标志，即此子函数只会在第一次初始化一次。 /*时间初始值 */ ;/年 ;/星期 ;/月 ;/日 ;/时 ;/分 ;/秒 / ); /歌曲选择初始 ); / 贪睡初始延时时间 5 分钟 ); /贪睡初始值 关闭 /*闹钟初始值 */ ) ;/十时 ) ;/时 16 ) ;/闹钟标志 ) ;/闹钟次数标志 /第二个闹钟 ) ;/十时 ) ;/时 ) ;/闹钟标志 ) ;/闹钟次数标志 / ) ;/ 背光控制开关 ;/ 背光延时时间 ;/涓流充电 / ;/禁止写操 作 /* *动程序 * */ i)/延时函数 /*/ /18始化函数 x=0; 1; /位 ); /稍做延时 0; /单片机将 低 0); /精确延时 大于 480Q = 1; /拉高总线 0); x= /稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败 ); /读一个字节 i=0; 0; 17 i=8;i0; 0; / 给脉冲信号 =1; 1; / 给脉冲信号 Q) 0); /写一个字节 i=0; i=8; i0; 0; ); 1; =1; ); /读取温度 a=0; b=0; t=0; ; / 跳过读序号列号的操作 / 启动温度转换 00); ; /跳过读序号列号的操作 /读取温度寄存器等（共可读 9 个寄存器） 前两个就 是温度 a=; b=; b4; 18 t=b; t); /* *一级主界面显示函数 * */ ,0,20); 16+0 / 十年 16+0 / 年 ); /显示自定义字符“年” 16+0 / 十月 16+0 / 月 ); /显示自定义字符“月” 16+0 / 十日 16+0 / 日 ); /显示自定义字符“日” ,1,5); /显示自定义字符贪睡标志 ,1, ); 2,0,1); /显示星期 | 0,1,3); /显示自定义字符闹钟标志 0,1, ); ,1,16+0 / 十时 16+0 / 时 :); ,1,16+0 / 十分 16+0 / 分 :); ,1,16+0 /十秒 16+0 /秒 ; 2,1,0+0 /温度显示 0+0 C); 19 /* *定时器 2 初始化函数 *停表用 */ ; ; 65536256; /1065536256; 65536256; /1065536256; 1; 1; 1; /* *定时器 1 初始化函数 * 贪睡用 */ 65536256; /1065536256; 1; 1; 1; /* *二级菜单显示函数 * */ ,()%2,4); /三角形指示符号 ,!()%2), ); /清除残留显示三角形 ()%2) / 判断是否要往液晶写入显示 ,跳变 2 时写一次 ,0,; / 1602 液晶第一行显示 ,1,); / 1602 液晶第二行显示 )%2) /防止从三级界面回来时二 20 级界面不显示了 ,0,; / 1602 液晶第一行显示 ,1,; / 1602 液晶第二行显示 /* *三级菜单显示函数 * */ : /时间设置界面 ,仅进入三级菜单界面时刻显示一下 ,0,20); 16+0 / 十年 16+0 / 年 ); /显示自定义字符“年” 16+0 / 十月 16+0 / 月 ); /显示 自定义字符“月” 16+0 / 十日 16+0 / 日 ); /显示自定义字符“日” 2,0,1); /显示星期 ,1,16+0 / 十时 16+0 / 时 :); ,1,16+0 / 十分 16+0 / 分 :); ,1,16+0 /十秒 16+0 /秒 21 );/第一次进入三级菜单时将光标放的位置 ; : /闹钟设置界面 ,0,16+0 / 十时 16+0 / 时 :); ,0,16+0 / 十分 16+0 / 分 ,0,); / 闹钟标志 0,0,); / 闹钟次数标志 /第二个闹钟 ,1,16+0 / 十时 16+0 / 时 :); ,1,16+0 / 十分 16+0 / 分 ,1,); / 闹钟标志 0,1,); / 闹钟次数标志 );/第一次进入三级菜单时将光标放的位置 ; : /闹铃音乐选择 ,0,s); ,1,; ,1, ); 22 ); ; : ,0, ); 3,0,); ,1, ; ,1,16+0 16+0 3);/首次进入光标保持的位置 ; : /背光控制 ,0, ); 3,0,); ,1, ; ,1,16+0 ,1,16+0 3);/首次进入光标保持的位置 ; : /停表 ,0,h m s ; ,1,:); ,1,:); 0,1,.); ; ,1,0+0 0+0 ,1,0+0 0+0 ,1,0+0 23 0+0 1,1,0+0 0+0 : ; /关背光 ; /进入掉电模式 /* *播放音乐函数 * */ ;/播放音乐标志置位 0; (65535-(1/1200)*256; / 计算 装入的初值 (10初装值 ) (65535-(1/1200)*256; / 计算 装入的初值 |= 0 = 1; = 0; = 0; = 0; = 1; /音符发生中断 if(0) ); if(0) ; / 24 ! = = /* 2; /新的频率表 i,j; L,M,G,i=0;i 11) j = i = j*2; i = j; = 1) i=2; = 3) i= 2; /低音 3) ; /发规定长度的音 0); ; 26 0) ; i=i0; /音符间的间隔 0); ; / if(+=2; ; / ; ; = 0; = 0; = 0; = 0; = 0; ; / = 00000 /爱情呼叫转移 0000000000000