基于51單片機(jī)多功能數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)論文

一引言隨著人們生活水平的不斷提高，大家對(duì)住宅和辦公室的安全意識(shí)也日長(zhǎng)期以來(lái)，一些電子雜志介紹的廉價(jià)防盜報(bào)警均工作警戒后，主控CPU不斷檢查觸發(fā)開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)盜賊入室觸發(fā)開關(guān)時(shí)，立即啟動(dòng)電話撥號(hào)報(bào)警程序向主人告警(當(dāng)然也可以通過修改軟件使其在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出二硬件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)圖2.1為電話撥號(hào)報(bào)警器的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖，由單片機(jī)控制器、鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、觸發(fā)電路、撥號(hào)電路及電源等6部分組成。低價(jià)位的AT89S2052。電話撥號(hào)防盜報(bào)警器的觸發(fā)電路用磁性開關(guān)(門磁開關(guān)),簡(jiǎn)單可靠，也可用開關(guān)電源脈沖撥號(hào)是目前電話機(jī)兩種撥號(hào)方式中的一而形成的脈沖信號(hào)，來(lái)完成輸入電話號(hào)碼的發(fā)送。在操作中，若用戶撥1,則送出1個(gè)脈沖，回路中斷一次、接通一次；撥2,則發(fā)出2個(gè)脈沖，回路斷一次、接通一次、再斷一次；...;而撥0時(shí)，則發(fā)出10個(gè)脈沖，回路斷、接通輪流10次。圖2.2為電話號(hào)碼“32”的脈沖波形。通通時(shí)間沖號(hào)碼3的脈沖圖2.2電話號(hào)碼“32”的脈沖波形不同。快速撥號(hào)時(shí)，只要取一半時(shí)間即可。電路電流接通的時(shí)間(即在同一位號(hào)碼中的2個(gè)斷脈沖之間的接通電流時(shí)間)約在32～42ms之間，視斷續(xù)比的不同脈沖接通時(shí)間之和，每一個(gè)周期的時(shí)間為100ms左右。快速撥號(hào)時(shí)，在50ms左右。2位號(hào)碼(即2組脈沖串)之間的最小時(shí)間間隔，通常為800ms左右；而快我國(guó)目前采用的電話脈沖撥號(hào)的速率是10PPS(每秒的脈沖數(shù)),即每秒發(fā)出10個(gè)脈沖，因此上述各參數(shù)不存在快速撥號(hào)時(shí)的值。為了提高撥號(hào)的可靠性及穩(wěn)定性，這里設(shè)計(jì)個(gè)脈沖代表播出1,2個(gè)脈沖代表?yè)艹?,……,10個(gè)脈沖代表?yè)艹?,每個(gè)脈沖的寬度和間隔為100ms。工作時(shí)首先進(jìn)行模擬摘機(jī)，然后開始脈沖撥號(hào)，1位號(hào)碼后停頓500ms(保持接通)再撥下一位，直至全部撥完后再發(fā)報(bào)警音，……,最后掛機(jī)。2.1.3脈沖撥號(hào)實(shí)現(xiàn)過程圖2.3為脈沖撥號(hào)的實(shí)現(xiàn)電路。平時(shí)電話線上的電壓約為50～60V左右。未撥號(hào)時(shí)電片機(jī)的P3.0、P3.1均輸出低電平。1個(gè)脈沖代表?yè)艹?,2個(gè)脈沖代表?yè)艹?,……,10個(gè)脈沖代表?yè)艹?,每個(gè)脈122.1.4AT89S2052單片機(jī)的功能特點(diǎn)1.AT89S2051的主要性能特點(diǎn)兩極程序加密鎖定；128B內(nèi)部RAM;15條可編程雙向I/0口線；2個(gè)16位定時(shí)2.引腳功能介紹P1口(P1.0～P1.7):是一個(gè)8位雙向I/0口，其中P1.2至P1.7提供內(nèi)部上拉P3口：引腳P3.0至P3.7(P3.5除外)是7個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/0口線。作為串行數(shù)據(jù)接收RXD;P3.1作為串行數(shù)據(jù)發(fā)送TXD;P3.2為外部中斷0申請(qǐng)INTO;P3.3為外部中斷1申請(qǐng)INT1;P3.4為定時(shí)器/計(jì)時(shí)器0輸入；P3.5位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸入；P3.7無(wú)第2功能RD。AT89S2052片內(nèi)有2個(gè)鎖定位，可以不編程(U),也可以編程(P),以獲得一些表2.1程序存儲(chǔ)器鎖定編程鎖定位1UU沒有編程鎖定特性2PU3PP同模式2,同時(shí)禁止校驗(yàn)P1.0和P1.1應(yīng)置0;如果采用外部上拉，則置1。應(yīng)注意的是，當(dāng)閑置模式被下拉，P1.0和P1.1應(yīng)置0,如果采用外部上拉，則置1。時(shí)鐘計(jì)時(shí)器要求用六位LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒、以二十四小時(shí)方式運(yùn)設(shè)計(jì)框架如圖3.1所示。6位LED顯示器單片機(jī)控制器單片機(jī)控制器列驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)化了電路，但可實(shí)現(xiàn)以前需要幾片甚至十電路原理如圖所示，共有4個(gè)按鍵，即rst、ok、up、set。ok:輸入數(shù)據(jù)確認(rèn)鍵。set:工作模式設(shè)定鍵，可設(shè)定管機(jī)、工作、輸入時(shí)間t1、輸入時(shí)間t2及輸入電話號(hào)碼5種模式。于工作狀態(tài)指示或輸入數(shù)據(jù)指示。L1、L2接電話線，ZND為擊穿電壓120V的壓敏二極管，防止電路受雷電干擾。平時(shí)系統(tǒng)處于低功耗待機(jī)狀態(tài)(此時(shí)耗電僅2mA左右),由電話線上取電工作，并對(duì)3.6V/60mA鎳鉻電池充電，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定或進(jìn)行撥號(hào)報(bào)警時(shí)，耗電會(huì)達(dá)到10mA,這時(shí)主要由鎳鉻電池供電。由動(dòng)電壓，用三極管8550作電源驅(qū)動(dòng)輸出。采用12MHZ晶振有利于精確性。硬件電路圖如圖3.2示。YaY導(dǎo)還2豆顯還2豆顯3u-三系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1電話撥號(hào)防盜報(bào)警器程序設(shè)計(jì)入的鍵值分別散轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)的子程序(管機(jī)、警戒工作、輸入時(shí)間t1、輸入時(shí)間t2、輸入電話號(hào)碼)循環(huán)工作。T0為100ms定時(shí)中斷服務(wù)子程序，它實(shí)現(xiàn)精確主程序狀態(tài)流程圖如圖3.6所示。INT0外中斷服務(wù)子函數(shù)狀態(tài)流程圖及INT1外中斷服務(wù)子函數(shù)的狀態(tài)流程圖分別如圖3.7、圖3.8所示。開始開始定時(shí)器TO初始化根據(jù)set鍵值散轉(zhuǎn)工作圖3.6主程序狀態(tài)流程如set鍵按下，則set鍵值加1如鍵值大于5,則鍵值回0查詢門控開關(guān)共10次3.2時(shí)鐘顯示程序設(shè)計(jì)顯示單元清0TO、T1設(shè)為16位計(jì)數(shù)器模式允許TO中斷N數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元dis[0]~dis[5]中，其中dis[0]~dis[1]存放秒制BCD碼。由于采用軟件動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用的十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)段碼存放在ROM表(dis7[11])中，顯示時(shí)，先取出dis[0]~dis[5]中的某一數(shù)據(jù)，然后查得對(duì)應(yīng)得顯示段碼從PO口輸出，P2口將對(duì)應(yīng)得數(shù)碼管選定時(shí)器T0用于時(shí)間計(jì)時(shí)。定時(shí)溢出中斷周期可設(shè)為50ms,中斷進(jìn)入后先判斷，中斷計(jì)時(shí)累計(jì)20次(即1ms)時(shí)對(duì)妙計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加1操作。時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元在義的6個(gè)單元(timedata[6])中。timedata[0]~timedata[1]存放秒數(shù)據(jù)，時(shí)值為23小時(shí)59分59秒。在計(jì)數(shù)單元中采用十進(jìn)制BCD碼計(jì)數(shù)，秒，分、時(shí)之間滿60進(jìn)位。TO中斷服務(wù)程序執(zhí)行流程如圖3.4所示。T0T0中斷1s到?加1處理T1中斷服務(wù)程序用于指示調(diào)整數(shù)字單元的亮閃，在時(shí)間調(diào)整狀態(tài)下，每過按T1或T2鍵可進(jìn)行加1或減1操作；繼續(xù)按TO鍵可分別進(jìn)行分十位、時(shí)個(gè)四系統(tǒng)的調(diào)試部分地1步：接上電話線(也即接上電源)后，數(shù)碼管顯示“E”,意為數(shù)據(jù)錯(cuò)第2步：②按下up鍵后，數(shù)字開始從0~9循環(huán)遞增，調(diào)至0后松開up鍵，點(diǎn)按ok④按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調(diào)至1后松開up鍵，點(diǎn)按ok鍵確認(rèn)第3步：“二”,意為可輸入時(shí)間t2,點(diǎn)按ok鍵確認(rèn)(小數(shù)點(diǎn)被同時(shí)點(diǎn)亮)。③按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調(diào)至2后松開up鍵，點(diǎn)按ok鍵確認(rèn)(?、馨聪聈p鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調(diào)至5后松開up鍵，點(diǎn)按ok鍵確認(rèn)(小這樣就完成了將025(代表t1=25s)存入內(nèi)存的過程。同時(shí)數(shù)碼管又恢復(fù)顯示“二”五總結(jié)法使磁電檢測(cè)達(dá)到最佳的效果，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點(diǎn)，來(lái)滿足系[1]楊長(zhǎng)春.電子報(bào)合訂本2002年上：261[2]電子產(chǎn)品世界，2004,9(167):81-82大學(xué)出版社，2005.3:85-120報(bào)，2006,4,35(2):186-188學(xué)學(xué)報(bào)，2006,4,24(2):161-164[6]熊磊，黃玉水.一種改進(jìn)型PDM調(diào)動(dòng)控制方式.南昌大學(xué)學(xué)報(bào)，2006,3,28[7]黃智偉.全國(guó)大