武漢理工大學(xué)《微處理器與微控制器原理及應(yīng)用第四章任務(wù)五》說明書
任務(wù)五 簡單門鈴設(shè)計(jì)
1 實(shí)驗(yàn)要求假設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz，設(shè)計(jì)1個(gè)簡單門鈴控制系統(tǒng)。要求按下按鍵K時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“叮咚”的聲音。
2 實(shí)現(xiàn)過程2.1 程序的實(shí)現(xiàn)本次實(shí)驗(yàn)通過討論最終采用了在主程序中進(jìn)行中斷等待，并通過按鍵使計(jì)數(shù)器溢出，產(chǎn)生中斷服務(wù)程序，在中斷程序中實(shí)現(xiàn)叮咚clock（）函數(shù)的執(zhí)行、計(jì)數(shù)器的置初值初始化，然后再次回到主程序中，等待下一次的按鍵觸發(fā)中斷——觸發(fā)“叮咚”的門鈴聲。對于clock（）叮咚函數(shù)，本實(shí)驗(yàn)采用的通過設(shè)置for循環(huán)次數(shù)的方式來控制聲音的持續(xù)時(shí)間和頻率高低。除此方法外還可以通過設(shè)置一個(gè)一定頻率的定時(shí)器，也可使clock（）實(shí)現(xiàn)叮咚功能，此時(shí)在計(jì)數(shù)器中斷函數(shù)中只需打開定時(shí)器（對定時(shí)器初始化）。相比之下，利用for循環(huán)控制“叮咚”門鈴的方案更為簡便。程序代碼如下：
#include<reg52.h>
#define uint unsigned int
uint i,j;
sbit clock=P2^0;
void init() //初始化子函數(shù)
{
EA=1; //打開總中斷
TMOD=0x05;//設(shè)置計(jì)數(shù)器0 工作方式1
ET0=1; //打開計(jì)數(shù)器0中斷
TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0
TH0=0xff;
TL0=0xff;//計(jì)數(shù)器賦初值
}
void Clock() //"叮咚"函數(shù)
{
for(i=200;i;i--)//持續(xù)時(shí)間
{
clock=~clock;
for(j=200;j;j--);//叮的頻率
}
for(i=200;i;i--)//持續(xù)時(shí)間
{
clock=~clock;
for(j=250;j;j--);//咚的頻率
} }
void int1() interrupt 1 //計(jì)數(shù)器0中斷
{
Clock();//調(diào)用"叮咚"函數(shù)
TH0=0xff;
TL0=0xff;//置初值
}
void main()
{
init();//初始化
while(1);//等待按鍵按下
}
2.2 硬件仿真圖的實(shí)現(xiàn)原理仿真電路圖中選用的器件有80C51,一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)button按鍵。電路如下圖所示。我們蜂鳴器選用了無源的sounder，只需提供符合一定要求的方波或正弦波即可使之發(fā)出聲音。80C51是此電路圖中的核心，通過。P2口作為clock（）輸出一定頻率方波的輸出口。并通過P3.4口連接按鍵以觸發(fā)計(jì)數(shù)器T0的中斷服務(wù)程序。按下按鍵可聽到電腦音箱發(fā)出來類似“叮咚”的聲音。仿真電路圖如下。
3 問題與解決
- 在第一次調(diào)試運(yùn)行時(shí)，仿真中按下按鍵，蜂鳴器未發(fā)出聲音。通過查閱資料得知，這是由于，使用了protues仿真元件庫里的speaker，和其參數(shù)設(shè)置有關(guān)，默認(rèn)的控制電壓過大，使輸出的方波信號(hào)電壓無法正常驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，于是改變參數(shù)或換用sounder即可解決。
- 修改好protues仿真電路后，按下按鍵，蜂鳴器依舊沒反映，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，方便輸出端的P2^0的電平一直未變，檢查軟件代碼發(fā)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器的初始化里計(jì)數(shù)器中斷允許位未打開致使無法進(jìn)入計(jì)數(shù)器中斷里面執(zhí)行clock（）叮咚函數(shù)，修改代碼后，點(diǎn)擊重新生成.hex文件，用protues仿真便正常運(yùn)行了，蜂鳴器發(fā)出了聲音。
（3）未成功使蜂鳴器發(fā)出“叮咚”。由于軟件中設(shè)置的發(fā)音頻率即方波頻率不合適，通過不斷調(diào)整控制頻率的for循環(huán)的循環(huán)次數(shù)，并通過protues仿真測試蜂鳴器，最后找到了合適的參數(shù)使之發(fā)出了叮咚聲。
4 小組成員分工及心得體會(huì)小組每個(gè)人都獨(dú)立完成了程序的編寫、仿真、和調(diào)試程序，并一起討論最優(yōu)化方案。我們在遇到問題時(shí)一起討論解決，最后成功在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)叮咚門鈴控制功能。在調(diào)試過程中也意識(shí)到了調(diào)試先軟件后硬件的重要性。
我們的論文是通過小組分工協(xié)作的形式合作完成的, 我們最后選擇了盧笛同學(xué)的運(yùn)行程序和仿真圖。在編寫論文的過程中，具體的分工情況如下：盧笛同學(xué)負(fù)責(zé)描述論文實(shí)現(xiàn)過程和結(jié)果的程序?qū)崿F(xiàn)模塊；李敏竹負(fù)責(zé)描述論文中的仿真圖的仿真過程和仿真結(jié)果模塊；玉敏同學(xué)編寫論文的具體分工部分和心得體會(huì)部分，及論文的整體匯總與整理；許小青同學(xué)則協(xié)助修改程序和仿真圖，并負(fù)責(zé)整理并編寫論文中的實(shí)驗(yàn)中遇到的問題模塊。在合作過程中，每個(gè)成員都對出現(xiàn)的問題發(fā)表了不同的見解，互相開闊了思維，打開了分析問題更全面的思路并在查閱資料過程中對自己的知識(shí)和想法進(jìn)行了檢驗(yàn)和驗(yàn)證，收獲了更多的知識(shí)。
單片機(jī)的簡單門鈴設(shè)計(jì).zip
(174.24 KB, 下載次數(shù): 84)