太原理工大学课程设计
图3 单片机控制及显示电路
4.2.3. 声音报警电路
我们知道,声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,若能利用程序来控制单片机某个口线的高电平或低电平,则在该口线上就能产生一定频率的巨型波,接上喇叭就能发出一定频率的声音,若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间,就能改变输出频率,从而改变音调,使喇叭发出不同的声音。本文设计声光报警电路见图4。当有按键按下时,单片机从P1.7口输出一周期高低信号,控制三极管的通断,从而使扬声器通断,发出一定周期的音频报警信号。报警时间为5S。
图4 声音报警电路
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4.2.4外部震荡电路的设计
单片机必须在时钟的驱动下才能工作,在单片机结构内部有一个时钟振荡电路,只需要外部接一个震荡源就能产生一定的时钟信号,送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。如图5。
图5 震荡电路
一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL0引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。
单片机在工作时,由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数。图中时钟频率为24MHz。
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4.2.5 单片机复位电路的设计
单片机的第9引脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平,即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态,其电路图如图6。
图6 复位电路
4.2.6 显示电路的设计
显示电路使用了七段数码管,它是共阴极的,由低电平点亮.
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显示功能与硬件关系很大,当硬件固定后,如何在不引起操作者误解的前提下,提供尽可能丰富的信息,全靠软件来解决。
4.2.7 Proteus仿真
硬件键盘电路工作原理:
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单片机上电运行即进入判断键盘是否有键按下主程序,8255 PA口输出全0值,后读8255 PC口若其值全1则证明键盘无键按下,若其值不全为1则证明64个键中有一键按下。单片机随机键盘扫描子程序,本设计首先将第0列送0其它列送1,然后读8255 PC口通过对ACC各位的判断来识别键值。若第0列无键按下则转判下一列,最后返回。键值通过:
行首键号+列值=键值
计算得出。例如当单片机第5列即8255 PA.5口输出0时,读其PC口若ACC.3为0,则键值为24+5=29。
该电路的仿真,我们采用Proteus这个仿真软件进行做的,仿真效果非常好 ,达到课程实际之要求。仿真按键按下,声音报警和数码管显示相应的按键号码。
该图为我按下按键23时的显示数值,在按下5S内,蜂鸣器持续发出音频报警信号。
4.2.8 单片机工作原理
1.由单片机检测P0口的按键状态,当有低电平输入时候,单片机做相应的软件执行。
2.由单片机内的显示和声音报警程序进行相应输出,来告知医生某床位有病人呼叫。
3,数码管按优先级别循环显示病房号,闪烁灯闪烁。通过复位端,还可以进行手动的复位功能
5. 单片机的选用
5.1 选用单片机AT89C51
经综合分析选用单片机AT89C51适合。AT89C51是一种低功耗高性能的8位单片机,片内带有一个4KB的Flash在线可编擦除只读存储器,它采用了CMOS
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