可编程作息时间控制器设计单片机课程设计(编辑修改稿)

可编程作息时间控制器设计单片机课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是 由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL门电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： P3 口管脚 备选功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断 0） /INT1（外部中断 1） T0（记时器 0 外部输入） T1（记时器 1 外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器 件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处 理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 单片机 系统 课程设计 9 PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 口接 K1 按键， 口接 K2 按键， 口接 K3 按键， 口接 K4 按键， 口接 RS 口， 口接 RW 口， 口接 E 口， 口接发光二极管 D2 阳极， 口接发光二极管 D1 阳极， 口接电阻 R3， P3 口的 8 个口依次和 LCD 的数据口 D0~D7. 1602LCD 液晶显示器 LM016L 液晶模块采用 HD44780 控制器。 HD44780 具有简单而功能较强的指令集 ，可以实现字符移动、闪烁等功能。 LM016L 与单片机 MCU（ Microcontroller Unit）通讯可采用 8 位或者 4 位并行传输两种方式。 HD44780 控制器由两个 8 位寄存器、指令寄存器（ IR）和数据寄存器（ DR）、忙标志（ BF）、显示数据 RAM（ DDRAM）、字符发生器 ROM（ CGROM）、字符发生器 RAM（ CGRAM）、地址计数器（ AC）。 IR 用于寄存指令码，只能写入不能读出；DR 用于寄存数据，数据由内部操作自动写入 DDRAM 和 CGRAM，或者暂存从DDRAM 和 CGRAM 读出的数据。 BF 为 1 时，液晶模块处于内部处理模式，不响应外部操作指令和接受数据。 DDRAM 用来存储显示的字符，能存储 80 个字符码。 CGROM 由 8 位字符码生成 5*7 点阵字符 160 种和 5*10 点阵字符 32 种， 8 位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献 [3]中的表 4。 CGRAM 是为用户编写特殊字符留用的，它的容 量仅 64 字节。 可以自定义 8 个 5*7 点阵字符或者 4 个 5*10 点阵字符。 AC 可以存储 DDRAM 和 CGRAM 的地址，如果地址码随指令写入 IR，则 IR 自动把地址码装入 AC，同时选择 DDRAM 或者 CGRAM 单元。 LM016L 液晶模块的引脚功能见表： 单片机 系统 课程设计 10 图 LCD1602 引脚图 第 1 脚： VSS 为地电源。 第 2 脚： VDD 接 5V正电源。 第 3 脚： VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当RS 和 R/W 共同为低 电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 将 respack8 的 1 口接电源， 2~8 口顺序和 P3 口相连接，并和 LCD 的数据口D1~D7 相接， VSS 接地， VDD 接电源， VEE 接滑动变阻器， RS 口接 口，RW 口接 口， E 口接 口。 其他重要元件 （ 1)独立式键盘的接口电路： 在单片机 应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。 这时，可将每个按键接在一根 I/O 接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。 每个独立 单片机 系统 课程设计 11 式按键单独占有一根 I/O 接口线，每根 I/O 接口线的工作状态不 会影响到其他 I/O 接口线。 这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根 I/O 接口线， I/O 接口线浪费较大。 故只在按键数量不多时采用这种按键电路。 在此电路中，按键输入都采用低电平有效。 上拉电阻保证了按键断开时， I/O接口线有确定的高电平。 当 I/O 接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。 图 独立式键盘 （ 2） 蜂鸣器： 将蜂鸣器的一端电源，另一端接至晶闸管集电极，当需要闹钟响时， 将发出有规律的电平使得晶闸管导通，从而使得蜂鸣器发出声响。 图 蜂鸣器接线图 单片机 系统 课程设计 12 （ 3） respack8:上拉电阻键 K1~K4 分别与单片机的 ~ 口相接。 硬件电路设计图 将 respack8 的 1 口接电源， 2~8 口顺序和 P3 口相连接，并和 LCD 的数据口D1~D7 相接。 发光二极管 D1 和 口相连接用以显示秒计时，发光二极管和 口相连接用以显示闹钟时的广播， 按键 K1~K4 分别与单片机的 ~口相接，以实现按键的多功能使用。 图 系统整体电路图 系统软件设计 系统软件主要包括主程序、显示子程序、键盘扫描子程序、定时子程序等。 本章节系统的介绍了可编程作息控制器的主程序和主要功能子程序的设计流程，具体的代码见附录。 主程序软件设计 主程序无限循环，采用了程序结构的模块化，避免了一些函数的不必要的重复书写。