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微處理器與微控制器原理及應用
題目：任務五 簡單門鈴設計
學院 ：理學院
專業：電信科
班級：電信科1502班
姓名 玉*
指導教師 范莉莉
目 錄 1 實驗要求 2 實現過程 2.1 程序的實現 2.2 硬件仿真圖的實現 3 問題與解決 4 小組成員分工及心得體會
武漢理工大學《微處理器與微控制器原理及應用第四章任務五》說明書 任務五 簡單門鈴設計 1 實驗要求假設單片機晶振頻率為12MHz，設計1個簡單門鈴控制系統。要求按下按鍵K時，蜂鳴器發出“叮咚”的聲音。 2 實現過程2.1 程序的實現本次實驗通過討論最終采用了在主程序中進行中斷等待，并通過按鍵使計數器溢出，產生中斷服務程序，在中斷程序中實現叮咚clock（）函數的執行、計數器的置初值初始化，然后再次回到主程序中，等待下一次的按鍵觸發中斷——觸發“叮咚”的門鈴聲。對于clock（）叮咚函數，本實驗采用的通過設置for循環次數的方式來控制聲音的持續時間和頻率高低。除此方法外還可以通過設置一個一定頻率的定時器，也可使clock（）實現叮咚功能，此時在計數器中斷函數中只需打開定時器（對定時器初始化）。相比之下，利用for循環控制“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 { EA=1; //打開總中斷 TMOD=0x05;//設置計數器0 工作方式1 ET0=1; //打開計數器0中斷 TR0=1;//啟動定時器0 TH0=0xff; TL0=0xff;//計數器賦初值 } void Clock() //"叮咚"函數 { for(i=200;i;i--)//持續時間 { clock=~clock; for(j=200;j;j--);//叮的頻率 } for(i=200;i;i--)//持續時間 { clock=~clock; for(j=250;j;j--);//咚的頻率 } } void int1() interrupt 1 //計數器0中斷 { Clock();//調用"叮咚"函數 TH0=0xff; TL0=0xff;//置初值 } void main() { init();//初始化 while(1);//等待按鍵按下 }
2.2 硬件仿真圖的實現原理仿真電路圖中選用的器件有80C51,一個蜂鳴器和一個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口連接按鍵以觸發計數器T0的中斷服務程序。按下按鍵可聽到電腦音箱發出來類似“叮咚”的聲音。仿真電路圖如下。 3 問題與解決
- 在第一次調試運行時，仿真中按下按鍵，蜂鳴器未發出聲音。通過查閱資料得知，這是由于，使用了protues仿真元件庫里的speaker，和其參數設置有關，默認的控制電壓過大，使輸出的方波信號電壓無法正常驅動蜂鳴器，于是改變參數或換用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，仔細觀察發現，方便輸出端的P2^0的電平一直未變，檢查軟件代碼發現，計數器的初始化里計數器中斷允許位未打開致使無法進入計數器中斷里面執行clock（）叮咚函數，修改代碼后，點擊重新生成.hex文件，用protues仿真便正常運行了，蜂鳴器發出了聲音。
（3）未成功使蜂鳴器發出“叮咚”。由于軟件中設置的發音頻率即方波頻率不合適，通過不斷調整控制頻率的for循環的循環次數，并通過protues仿真測試蜂鳴器，最后找到了合適的參數使之發出了叮咚聲。 4 小組成員分工及心得體會小組每個人都獨立完成了程序的編寫、仿真、和調試程序，并一起討論最優化方案。我們在遇到問題時一起討論解決，最后成功在仿真軟件中實現叮咚門鈴控制功能。在調試過程中也意識到了調試先軟件后硬件的重要性。 我們的論文是通過小組分工協作的形式合作完成的, 我們最后選擇了盧笛同學的運行程序和仿真圖。在編寫論文的過程中，具體的分工情況如下：盧笛同學負責描述論文實現過程和結果的程序實現模塊；李敏竹負責描述論文中的仿真圖的仿真過程和仿真結果模塊；玉敏同學編寫論文的具體分工部分和心得體會部分，及論文的整體匯總與整理；許小青同學則協助修改程序和仿真圖，并負責整理并編寫論文中的實驗中遇到的問題模塊。在合作過程中，每個成員都對出現的問題發表了不同的見解，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和想法進行了檢驗和驗證，收獲了更多的知識。
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