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该系统通过按钮控制(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;调整选择键SET_KEY:P1.0通过选择键选择调整位,选中位闪烁;增加键ADD_KEY:P1.1按一次使选中位加1;减少键DEC_KEY:P1.2按一次使选中位减1;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)AT89C51的计时和定时,在七段数码管上显示出来(实现24小时制电子钟,8位数码管显示,显示时分秒),再通过蜂鸣器 (BEEP:P3.7)来实现打铃。 2.31七段式数码管驱动模块的硬件设计
LED数码管显示器内部有七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成,其结果图如下所示:
A
B C D E F G
com
图2-4:七段数码显示管
因而它的控制原理和发光二极管的控制原理是相同的。根据各管接线的形式,可分成共阴极型和共阳极型。其八个接口对应的字形如下表:
表一:数码管字型码表
显示字形 dp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 6
a 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 共阴极字型码 0x3F 0x06 0x5B 0x4F 0x66 0x6D 0x7D 0x07 0x7F 0x6F 0x77 0x7C 共阳极字型码 0xC0 0xF9 0xA4 0xB0 0x99 0x92 0x82 0xF8 0x80 0x90 0x88 0x83 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B
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C D E F 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0x39 0x5E 0x79 0x71 0xC6 0xA1 0x86 0x8E 3.2.3蜂鸣器驱动模块的硬件设计
本设计中的蜂鸣器驱动模块用到了蜂鸣器(SPEAKER)、三极管、100欧姆的电阻。将蜂鸣器的一段接地,另一端接三极管的发射极,三极管的基极通过100欧姆的电阻接在三极管的P3.7引脚,三极管的集电极接+5V的电源。其电路图如下图所示:
图2-5:蜂鸣器驱动电路图
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第三章 系统软件设计
软件是该LED显示屏控制系统的重要组成部分,在系统的软件设计中我们也才用了模块化设计,将系统的各部分功能编写成子模块的形式,这样增强了系统软件的可读性和可移植性。
3.1系统软件设计的主要内容
系统软件设计由三个模块编程组成:蜂鸣器打铃编程,七段显示管显示编程,按键编程。
3.2主程序流程设计
主程序初始化,并打开中断,然后执行中断服务程序。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) 到预定时间启动蜂鸣器模拟打铃,蜂鸣器BEEP:P3.7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 调整选择键SET_KEY:P1.0;通过选择键选择调整位,选中位闪烁增加键ADD_KEY:P1.1;按一次使选中位加1减少键DEC_KEY;P1.2;按一次使选中位减1,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。 主程序流程设计图:
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开始初始化是否正常走时?YN打铃时间比较打铃判断,执行显示按键检测N有键按下吗?Y获取键值按键处理
图3.1
如图所示主程序开始初始化后,就跳转到中断服务程序,如正常走时,则往下进行打铃时间的比较,继续向下执行对打铃的判断程序;如不正常走时,则直接转到显示程序。这以后,继续执行按键的检测,若有键按下,则取值打铃;反之,则返回到中断服务程序的开始继续执行。
主程序清单见附录。
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第四节 系统调试与测试结果分析
4.1系统调试
根据系统设计方案,本系统的调试共分为三大部分:硬件调试,软件调试和软硬件联调。由于在系统设计中采用模块设计法,所以方便对各电路模块功能进行逐级测试:LED驱动模块的调试,数据存储模块的调试,PC机通信模块的调试等,最后将各模块组合后进行整体测试。 4.11硬件调试
对各个模块的功能进行调试,主要调试各模块能否实现指定的功能。 4.12软件调试
软件调试采用单片机仿真器WAVE6000L及微机,将编好的程序进行调试,主要是检查语法错误。 4.13硬件软件联调
将调试好的硬件和软件进行联调,主要调试系统的实现功能。
4.2仿真结果
此系统的仿真效果很好,能实现设计要求和目的所规定的内容。下面是两幅仿真结果图:
RP1RESPACK-8123456789L1L2L3L4C130PFU1X119XTAL1CRYSTAL18XTAL2P0.0/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/RD393837363534333221222324252627281011121314151617L1L2L3L4L5L6L7L8C330PFR110k9RSTC210uF293031PSENALEEAS1S2S1S2S3S4R3R4R5R610k10k10k10k12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51R2100Q1BU208S3S4LS1SPEAKER
图4-1
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