单片机报时及作息时间的控制李亚州Word下载.docx
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摘要——————————————————————————————3
第一章前言——————————————————————————4
1.1设计任务及规定————————————————————4
1.2原理阐明————————————————————————4
第二章总体设计方案简介————————————————————6
2.1硬件电路————————————————————————6
2.2SPCE061A[1]单片机简介——————————————————6
2.3单片机选型————————————————————————9
2.4芯片特性简介———————————————————————9
2.5程序阐明—————————————————————————11
结束语-----------------------------------------------------------18
致谢-----------------------------------------------------------19
参照文献---------------------------------------------------------20
摘要:
单片机作息时间控制实现了对时间控制智能化,挣脱了老式由人来控制时间长短不便,是实当代学校必不可少设备。
本论文着重简介SPCE061A芯片本例所设计是一种具备报时功能及作息时间控制钟。
它运用SPCE061A单片机2Hz时基计时,进行年历计算,并用SPCE061A语音功能将它报出来。
本论文详细阐述了整个功能实现,涉及硬件电路与软件。
第一章序言
1.1设计任务及规定
⑴.作息时间能控制电铃
⑵.作息时间能启动和关闭放音机
单片机作息时间控制功能如下:
●使用4位七段显示屏来显示当前时间。
●显示格式为“时分”
●由LED闪动来作秒计数表达
●具备4个按键来作功能设立,可以设立当前时间及显示定期设立时间
●一旦时间到则发出一阵声响,同步继电器启动,可以控制放音机启动和关闭。
1.2原理阐明
本例所设计是一种具备报时功能及作息时间控制钟。
它运用SPCE061A单片机2Hz时基计时,进行年历计算,并用SPCE061A语音功能将它报出来;
在进行时间计算,分每加1时,都与规定作息时间比较,如果相等则进行相应控制或动作。
本例中假定某高校作息时间如下所示:
08:
00-------08:
50第一节课
09:
00-------09:
50第二节课
52-------10:
05课间操
10:
10-------11:
00第三节课
01:
10-------12:
00第四节课
12:
00-------13:
30午间休息
13:
30-------14:
20第五节课
14:
30-------15:
20第六节课
15:
21-------15:
50播放歌曲
第二章总体设计方案简介
2.1硬件电路
硬件电路由键盘、声音输出模块和批示灯三某些构成,如图1.1所示。
2.2SPCE061A[1]单片机简介
SPCE061A构造框图如图1所示.
SPCE061ACPU为16位微解决器,其内部具有8个寄存器,4个通用寄存器Rl~R4,1个程序计数器PC,1个堆栈指针SP,1个基址指针BP,1个段寄存器SR,通用寄存器R3和R4结合构成一种32位寄存器MR,MR可以作为乘法运算和内积运算目的寄存器.
内嵌2kBSRAM和32kB闪存FLASHROM.系统时钟由锁相环(PLL)振荡器为系统提供一种实时时钟基频(32768Hz),然后将基基频进行倍频,调节至49.152MH2,40.96MHz,32.768MHz,24.576MHz或20.480MHz.系统默认PLL自激振荡频率为24.576MHz.系统时钟频率(Fosc)和CPU时钟频率(CPUCLK)可通过编程来控制.默认Fosc,CPUCLK分别为24.576MHz和Fosc/8.通过对32768Hz实时时钟源分频而提供了各种实时时钟中断源.
1.1硬件连接图
系统扩展三个按键用于报时及校正时间。
SPCE061ADAC为电流型输出,经负载电阻R1、三极管Q1放大驱动扬声器SPEAKER放音,SPEAKER可选用4Ω或8Ω扬声器。
IOA15接一种LED,到规定作息时间用LED闪烁来表达,使用者可依照详细需要来控制电铃、播放提示语等。
凌阳芯片工作电压为3.3v,在图8.2中,咱们给出了获得工作电压两种办法。
1、通过两个二极管持续降压使5v电压降至3.6v,接近3.3v供芯片使用,这种办法比较简朴,但电压值不是很精准。
2、通过LM7833可获得精确3.3V电压。
2.3单片机选型
当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
惯用单片机有诸各种:
Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、AtmelAT89系列、台湾Winbond(华邦)W78系列、荷兰PilipsPCF80C51系列、Microchip公司PIC系列、ZilogZ86系列、AtmelAT90S系列、韩国三星公司KS57C系列4位单片机、台湾义隆EM-78系列等。
咱们最后选用了ATMEL公司SPCE061A单片机。
2.4芯片特性简介:
主控芯片采用凌阳SPCE061A单片机它具备如下重要特性:
工作速度:
0.32MHz~49.152MHz(2.6V~3.6V);
2K字SRAM和32K字FLASH仅占一页存储空间;
32位可编程多功能I/O端口;
两个16位定期器/计数器;
低电压复位/监测功能;
8通道10位模/数转换输入功能并内置自动增益控制功能麦克风输入;
双通道10位DAC方式音频输出功能;
指令系统提供具备较高运算速度16位×
16位乘法运算指令和内积运算指令,为其应用增添了DSP功能;
UART,SIO功能;
内置有在线仿真接口。
SPCE061A具备2种中断方式:
迅速中断祈求FIQ中断和中断祈求IRQ中断.中断控制器可解决3种FIQ中断和14种IRQ中断,以及1个由指令BREAK控制软中断.
系统具备2个可编程口:
A口和B口.A口既是具备可编程唤醒功能普通I/O口,又可与ADC多路LINEIN输入共用,B口除了具备普通I/O口功能外,在特定管脚上还可以完毕某些特殊功能.I/O口兼容5VTTL逻辑电平。
SPCE06lA提供2个16位定期器/计数器:
TimerA和TimerB.TimerA为通用计数器;
TimerB为多功能计数器.时基信号,来自于32768Hz实时时钟,通过频率选取组合而成.此外,时基信号发生器还可以直接生成2Hz,4Hz,1024Hz,2048Hz以及4096Hz时基信号,为中断系统提供各种实时中断源信号。
SPCE06lA有8个10位模数转换通道,其中7个通道用于将模仿量信号转换为数字量信号,可直接通过引线(IOA[0~6])输入.此外有一种通道只作为语音输入通道,通过内置有自动增益控制放大器麦克风通道(MICIN)输入.SPCE06lA为音频输出提供了2个10位数模转换器(输出为电流型),即DACl和DAC2.DACl,DAC2转换输出模仿量电流信号分别通过AUDl和AUD2管脚输出。
串行设备接口串行输入输出端口SIO提供了1个1位串行接口,用于与其她设备进行数据通讯.在SPCE061A内通过IOB0和IOBl这2个端口实现与设备进行串行数据互换功能.
更为可贵是,厂家提供开发环境支持C语言和汇编语言程序设计,以及C语言和汇编语言混合编程,大大以便了顾客程序设计,提高了系统开发效率,减少了开发成本.
2.5程序阐明
整个程序分为主程序、键盘扫描子程序、万年历计算子程序、校时子程序、播放语音子程序几某些。
、主程序
程序按照构造化程序设计,所有功能都可通过调用子程序完毕,主程序较简朴,流程见0。
SPCE061A具备低功耗睡眠模式,在睡眠模式下功耗电流可降到几种μΑ,这
对于用电池供电系统非常重要,睡眠模式可以通过按键中断唤醒。
如如图1.2所示。
1.2主程序流程图
、键盘扫描程序
由于机械触点弹性作用,在键被按下或弹起时会浮现电压抖动,从最初按下到接触稳定要通过数毫秒弹跳时间,如错误!
未找到引用源。
所示。
为保证键辨认精确,必要进行去抖动解决,去抖动有硬件和软件两种办法。
硬件办法就是加去抖动电路,从主线上避免抖动;
软件办法有诸各种,例子程序重要是运用主程序循环扫描,主程序循环一次,扫描一次按键,当持续N次扫描到键值都同样时,则阐明是稳定按键值。
、万年历计算子程序
运用2Hz中断做时钟源进行计时,每两次中断秒加1,并进行年历计算,年历范畴从到3099年。
在进行年历计算时,有平闰年计算问题。
闰年条件是:
能被400整除,或者能被4整除,但不能被100整除。
万年历调节子程序流程图见1.3。
1.3万年历计算子程序
、校时子程序
系统扩展了三个按键,TIME键用于报时,由于时间涉及年月日和时分,按一次TIME键,则报年月日,再按一次则报时分。
当始终按住TIME键3秒则进入时间校正状态,语音报当前是XXXX年,按UP键年份增长,按DOWN键减少;
按TIME键来切换月、日、时、分,调节完分后,按TIME键确认,语音报出年月日时分。
时间增长流程如0所示,时间减少流程与增长相似,因此不再给出时间减少流程图。
在校正时间状态下,如果持续2分钟键没有被按下,则自动退出。
如图1.4。
1.4校时子程序
、播放语音子程序
报时用SACM-A播放。
SACM_A自动方式主程序流程图:
结束语
论文终于脱稿付印了,此刻我思路万千,心情久久不能安静。
回忆我在滁州学院学习四年中,最令我难忘我教师们,教师们治学严谨,学识渊博,品德崇高,平易近人,在我学习期间不但传授了做学问秘诀,还传授了做人准则。
这些都将使我终身受益。
无论是在理论学习阶段,还是在论文选题、资料查询、开题、研究和撰写每一种环节,无不得到教师们悉心指引和协助。
我愿借此机会向导师教师们表达衷心感谢!
无论是从软件还是硬件来说,使用SPCE061ASPCE061A结合播放语音在作息时间中本论文详细阐述了整个功能实现,涉及硬件电路与软件操作简朴,使用成本低。
固然也可用于其她模仿信号,应用十分广泛。
答谢辞
本设计在年教师悉心指引和严格规定下业已完毕,从课题选取、方案论证到详细设计和调试,无不凝聚着年教师心血和汗水,在四年学习和生活期间,也始终感受着导师精心指引和无私关怀,我受益匪浅。
在此向王教师表达深深感谢和崇高敬意。
不积跬步何以至千里,本设计可以顺利完毕,也归功于各位任课教师认真负责,使我可以较好掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。
正是有了她们悉心协助和支持,才使我毕业论文工作顺利完毕,在此向滁州学院,机电工程系全体教师表达由衷谢意。
感谢她们四年来辛勤栽培。
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
我愿在将来学习和研究过程中,以更加丰厚成果来答谢曾经关怀、协助和支持过我所有领导、教师、同窗、同事和朋友。
、参考文献
.胡汉才编著,《单片机原理及其接口技术》,北京,清华大学出版社,1996年。
.徐爱均编著,《智能化仪表原理与设计》,北京,北京航空大学出版社,1996年。
.公茂法等编著,《单片机人机接口实力集》,北京,北京航空大学出版社,1998年。
.李朝青编著,《单片机原理及其接口技术》,北京,北京航空大学出版社,1998年。
.邬宽明编著,《单片机外围器件实用手册》,北京,北京航空大学出版社,1998年。
.先锋工作室编著,《单片机程序设计实例》,北京,清华大学出版社,。
.张毅刚,彭喜元,孟升卫,刘兆庆编著,《MCS-51单片机使用子程序设计》,哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,。
.缴瑞山,韩金立《单片机控制技术及应用》第1版北京高等教诲出版社,.7。
.肖玲妮,袁增贵编著,《Protel99SE印刷电路板设计教程》,北京,清华大学出版社,。
.X5045中英文资料。
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