单片机作息时间控制.docx

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编号:时间:2021年X月X日这是一条通往书籍之山的道路，学习永无止境页码:第29页，共29页第一章是线程理论题目的提出及意义单片机控制作息时间实现了时间控制的智能化，摆脱了传统由人控制时间的不便，实现了学校不可缺少的设备。

2设计任务和要求工作和休息时可以控制电铃。

该播放器可以在工作和休息时间打开和关闭。

单片机进度控制的功能如下:l使用4位七段显示器显示当前时间。

l显示格式为“时间分割”l由闪烁的LED指示，以计数秒。

l有4个功能设置按钮，可以设置当前时间，显示定时设置时间。

1、l一旦时间到了，就会发出声音，同时继电器也会启动，可以控制播放器的开和关。

2、第二章总体方案设计1芯片比较1SCM选择如今，单芯片制造商种类繁多，产品性能各异。

3、常用的MCU有很多种:Intel8051系列，摩托罗拉和M68HC系列，Atmel的AT89系列，台湾省华邦的W78系列，荷兰Pilips的PCF80C51系列，Microchip公司的PIC系列，Zilog的Z86系列，Atmel的AT90S系列，韩国三星公司KS57C系列的4位MCU，台湾省Elon公司的EM-78。

最后，我们选择了ATMEL公司的AT89C52单片机。

4、AT89C52是美国ATMEL公司生产的低压高性能CMOS8位微控制器。

5、该芯片包含8字节可重写只读程序存储器(PEROM)和256字节随机存取数据存储器(ram)。

6、该器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统和8052产品引脚。

7、该芯片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元，功能强大的AT89C52单片机适用于许多复杂的控制应用。

8、2显示接口芯片选择LED显示接口芯片的选择常用的显示接口芯片有CDCDMCMAX74HC164等。

它们的功能是:CPU接受键盘输入的数据并进行预处理；数据显示管理和数据显示控制。

CD4511是BCD锁存器，7段解码器和驱动器，但是显示6和9的时候显示为B和Q，不太好看。

CD4513是BCD锁存器，7段解码器和驱动器(消隐)，但是现在市面上不好买。

MC14499是一款串行输入BCD码十进制解码驱动器。

用它构成单片机应用系统的显示界面，可以大大减少I/O口线的数量。

而片上振荡器四分频的信号经过比特解码后只能提供四比特控制信号，限制了信号的采集；而且MC19944价格高，不经济。

同样，8279是INTEL生产的通用键盘/显示接口芯片，内部有16*8的显示数据RAM。

如果用8279来管理键盘和显示器，可以减少软件程序，从而减轻主机的负担。

但我们也发现，其强大的功能必然会使外围设备和操作流程复杂化，而且会更加昂贵。

将MAX7219与74HC164占用资源少，不需要复杂的驱动电路。

然而，虽然MAX7219易于使用，一个芯片可以驱动四个数码管，但对于我们设计的系统来说，它不需要很多数码管。

另外MAX7219比74HC164贵，所以我们最终选择74HC164。

以下是对MAX7219的介绍。

特点:(采用三线串行接口传输数据；(有8个字节的静态显示RAM和6个特殊功能寄存器，相当于14个字节的RAM单元。

它们是可寻址的，即可以随意写入；(只需要一个外接电阻来调节led的段电流，可以允许程控LED的占空比来方便地调节LED显示的亮度，也可以用于模拟亮度显示；(LED显示屏的扫描次数；(有非解码和B码两种显示模式。

这种选择可以实现位置控制，即每个LED显示屏可以有不同的显示模式:解码或非解码；(包括硬件动态扫描显示控制，可设置低功耗模式，可进行条形显示。

引脚图(如图2-1所示)图2-1描述:别针名字功能一个联邦德国工业标准串行数据输入。

在CLK的上升沿，数据载入内部16位移位寄存器。

2,3,58,10,11dig0dig7八条数字驱动线，来自公共阴极显示器的反向电流。

MAX7219拉位，关断时输出到V+当它关闭时，MAX7221的位驱动器处于高阻态。

4,9GND接地(两个GND引脚必须连接在一起)12负荷加载数据输入。

串行数据的最后16位在LOAD上升沿锁存。

特许测量员芯片选择输入。

当/CS为低电平时，遍历数据载入移位寄存器。

串行数据的后16位在/CS的上升沿锁存。

13CLK串行时钟输入。

最大比率为10MHz。

在CLK的上升沿，数据被传输到内部移位寄存器。

在CLK的下降沿，数据从DOUT输出。

在MAX7221中，CLK输入仅在/CS为低电平时激活。

1417,2023SEGAG区，DP七段驱动和十进制驱动电源电流显示。

在MAX7219中，当段驱动器关闭时，它接地。

关断时，MAX7221的段驱动器处于高阻态。

18ISET通过电阻器(RSET)连接VDD，以设置最高分段电流(参见“选择RSET电阻器”部分)。

19V+正电源电压。

连接到+5V。

24串行数据输出串行数据输出。

输入DIN的数据在5个时钟周期后在DOUT中有效。

此引脚常用于链接MAX7219/MAX7221，不存在高阻态。

工作原理简介数据(包括地址)接收MAX7219采用串行寻址方式，传输的串行数据包含RAM的地址。

根据时序要求，微控制器将16位二进制数逐位发送到DIN端，在CLK上升延迟到来之前DIN必须有效。

在CLK的每个上升延迟，DIN串行移入MAX7219内部的16位直通寄存器。

假设移入的第一个数据是D15，最后一个数据是D0，则移入16位串行寄存器的数据是D15-D0。

为了选择性地将数据写入8个显示RAM或6个特殊功能寄存器，D0-D15中的D8-D11用作RAM和特殊功能寄存器的地址，D0-D7用作写入显示数据或控制字。

与并行数据传输相比，MAX7219串行接收D0-D15并存入一个16位串行寄存器的过程，相当于并行传输中向数据和地址总线发送并行数据和地址的过程。

数据加载16位接收寄存器在数据加载信号的控制下，将接收到的D0-D7数据写入RAM或特殊功能寄存器。

图3-8是MAX7219的数据接收和加载(写)时序图。

从图中可以看出，负载必须在15个CLK下降延迟之前从高变到低，同时或在16个CLK之后从低变到高(上升延迟)。

在负载上升延迟期间，8位数据D0-D7被写入RAM或特殊功能寄存器，地址为4位二进制数D8-D11。

显示扫描当设置显示模式时，写入显示RAM的数据将在控制器的控制下根据设置的显示模式以动态扫描模式显示。

MAX7219内部显示RAM和特殊功能寄存器显示RAM(地址*1-*地址为*1H的RAM数据控制连接到D0引脚的显示器，地址为*2H的RAM数据控制连接到D1引脚的显示器。

解码模式寄存器(地址:*9H)该寄存器的8位二进制数的每一位值分别控制8个LED显示器的解码模式。

电平高时选择BCD-B码解码模式，电平低时选择无解码模式。

B码解码的显示本身与实际数据的关系如下:可视数据(十六进制)ABCDEFb代码字体EHLP*其中，*代表彻底灭绝。

小数点不解码，由显示数据的D7位控制。

扫描限值寄存器(地址:*BH)该寄存器中位D0-D3数据的设定值为0-7，该设定值表示显示器的动态扫描次数为1-8。

停止寄存器(地址:*CH)当位D0=0时，MAX7219处于关断状态；D0=1时，处于正常工作状态。

显示测试寄存器(地址:*FH)当位D0=0时，MAX7219按照设定的模式正常工作；D0=1时，处于测试状态。

在这种状态下，无论MAX7219处于什么模式，所有led都会以最大亮度打开。

亮度寄存器(地址:*AH)和二度调解或控制亮度可以通过硬件和软件来调节或控制。

3记忆的选择为了改善主CPU的资源分配和时序，我们扩展了AT89C51的串行数据存储器。

常用的内存条有很多，比如AT93C46/56/66，X5045。

经过比较选择，最终选择了XICOR公司的X5045。

X5045在单个封装中结合了三种常用功能:看门狗定时器、电压控制和EEPROM。

这种组合降低了系统的成本，并减少了对电路板空间的要求。

看门狗定时器为微控制器提供独立的保护系统。

低VCC检测电路可以保护系统免受低电压的影响。

同时，X5045是串行EEPROM的串行外设接口，具有简单的三总线操作，是一款功能独特的高性能高性价比存储设备。

AT93C46/56/66是ATMEL公司推出的低功耗低电压可编程只读存储器。

采用CMOS工艺和飞兆半导体公司的Mi-croWire工业标准3线串行接口，容量为1Kb/2kB/4kB，可通过ORG引脚配置成128*8/256*8/512*8或64*16/128*16256*16等结构。

该系列存储器可靠性高，可重复写入100万次，数据可保存100年不丢失。

采用8针PDIP/SOIC封装和14针SOI封装(SOI封装是JEDEC和EIAJ标准)，与并行EEPROM相比，AT93C46/56/66可以大大节省印制板空间，布线简单，因此在多功能精密测试仪中具有广阔的前景。

引脚功能CS:片选信号。

高电平有效，低电平进入等待模式。

在连续指令之间，CS信号必须持续至少250ns，以确保芯片正常工作。

CLK:串行时钟信号。

在CLK的上升沿，操作码、地址和数据位进入或输出器件。

发送序列时，CLK最好不要停下来，以防读/写数据出错。

DI:串行数据输入。

在CLK的同步下，可以输入起始位、操作码、地址位和数据位。

DO:串行数据输出。

用于在CLK同步下读取周期时输出数据；在地址擦除/写入周期或芯片擦除/写入周期中，终端用于提供忙/闲信息。

VSS:接地。

VCC:连接到+5v电源。

组织:存储结构的配置结束。

当终端连接到VCC或暂停时，输出为16位；连接GND时，输出为8位。

指令和时间地址擦除指令(擦除)此指令用于强制指定地址中的所有数据位为“1”。

一旦信息在DI端解码，必须将CS信号保持在至少250ns的低电平，然后将CS设置为高电平。

此时，DO终端将显示“忙碌”标志。

DO为“0”，表示编程正在进行中；DO为“1”，表示指定地址的寄存器单元已经被擦除，可以执行下一条指令。

擦除/写入许可指令(EWEN)因为AT93C46/56/66在上电复位后首先会处于不允许擦除/写入的状态。

因此，该指令必须在所有编程模式之前执行。

一旦指令被执行，只要没有外部电源故障，芯片就可以被编程。

地址写指令(写)写指令时，先写地址，再向指定地址写16位或8位数据。

从DI端输出最后一个数据位后，在CLK时钟的下一个上升沿之前，CS必须保持低电平至少250ns，然后CS必须设为高电平。

应当注意，在一个写周期中写入一个字节需要4ms。

地址读取指令(读取)read指令用于将指定单元的数据从高位到低位输出到DO端，但逻辑“0”位在数据位之前输出。

读取命令在CLK的上升沿触发，需要一些时间来稳定。

为了防止错误，建议在读指令完成后输出2-3个CLK脉冲。

芯片擦除指令(ERAL)。