昨晚花一晚上把這些資料整理了一下,全部發出來了。
由于補課沒有鈴。3月份做了這個東西,已實際使用,穩定運行一個學期。
上運行圖:
硬件如下:AVR ATmega16單片機,開發板(用到上面的:繼電器、LED走馬燈、兩個按鈕)、門鈴、LED若干、16Mhz無源晶振。
硬件照片:
開發板:
AVR單片機:
晶振:
——————————好了 照片曬完了,下面開始正文——————————
原理圖如下:
好吧我的能耐真大,這電路圖不是用什么CAD專業軟件畫的,而是用Windows畫 圖板用鼠標一筆一劃畫的。。。所以效果不是很好,湊合著看吧,知道個大概就行了。(開發板上肯定還有其他資源,電路圖中的資源也不止開發板上的。這個電路 圖是本系統的原理圖而不是開發板的全部電路圖,畫的只是和本系統有關的東西,開發板上其他無關的就不畫了,也不需要畫)
簡單說明下:
L1~L8對應開發板上的8個LED;D2~D6對應上面運行圖上的那5個紅色“上課指示燈”;D1為一盞綠色的LED(運行圖上注意點看,用透明膠包住的那個綠色LED),用于監視程序是否在運行(晶振是否起振,是否死機);K1 K2用于選擇上午下午(上午有早讀,下午沒有)。繼電器不用說了,控制門鈴開關用。
下面放出源程序。(剛剛我已在程序中加入了很多注釋了,后面還是要做下解析):
————源程序(本程序版權歸李彥鋒所有)————
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long int
volatile uint nowtime;//計時變量。然后下面的幾個變量是一些邏輯控制的
volatile uint ledmode;
volatile uint shangkeledmode;
volatile uint shangkeledtime;
volatile uint class;//上下課邏輯,上課為1,下課為0,見主函數
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
void port_init(void)
{
DDRB=0xFF;
PORTB=0x00;
DDRC=0xFF;
DDRA=0XFF;
DDRD|=0XF0;
//初始化IO口
}
void timer0_init(void)
{
TCCR0 = 0x00;
TCNT0 = 0x06;
OCR0 = 0xFA;
TCCR0 = 0x03;
//初始化timer0
}
//timer0本系統中用于控制上下課指示燈閃爍
#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:iv_TIM0_OVF
void timer0_ovf_isr(void)
{
tm0rsf();//別看漏
TCNT0 = 0x06;
}
//TIMER1 initialize - prescale:256
// WGM: 0) Normal, TOP=0xFFFF
// desired value: 1Sec
// actual value: 1.000Sec (0.0%)
void timer1_init(void)
{
TCCR1B = 0x00; //stop
TCNT1H = 0x0B; //setup
TCNT1L = 0xDC;
OCR1AH = 0xF4;
OCR1AL = 0x24;
OCR1BH = 0xF4;
OCR1BL = 0x24;
ICR1H = 0xF4;
ICR1L = 0x24;
TCCR1A = 0x00;
TCCR1B = 0x04; //start Timer
//初始化timer1
}
//timer1本系統中用于上課時間和下課時間計時
#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:iv_TIM1_OVF
void timer1_ovf_isr(void)
{
tm1rsf();//哈哈可能有人漏看了這里,回調函數執行另一個函數,這樣程序看起來更整潔,這是我的編程習慣^v^
TCNT1H = 0x0B;
TCNT1L = 0xDC; //重載高低值
//timer1回調函數
}
void init_devices(void)
{
CLI();
port_init();
timer0_init();
timer1_init();
MCUCR = 0x00;
GICR = 0x00;
TIMSK = 0x05;
SEI();
}
void delay(uint ms) //這個就不用說了 死循環延遲
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
{
for (j=0;j<2300;j++);
}
}
void tm0rsf()//控制上課指示燈閃爍的函數,不喜歡寫在回調函數里,這樣程序看起來更工整。。。
{
if(class==1)//是否上下課,上課就閃,下課就不閃。
{
shangkeledtime++;
if (shangkeledtime==150)//150ms閃一下。其他自己看吧。。。。
{
shangkeledtime=0;
if(shangkeledmode==1) //開燈,相應IO輸出高電平
{
PORTA|=0X54;
PORTC|=0x02;
PORTD|=0x20;
shangkeledmode=0;
}
else //關燈,相應IO輸出低電平(接地)
{
PORTA&=0X03;
PORTC&=0xFC;
PORTD&=0XDF;
shangkeledmode=1;//邏輯自己看吧。。。。
}
}
}
else
{
PORTA&=0X03;
PORTC&=0xFC;
PORTD&=0XDF;
}
}
void tm1rsf()//timer1回調函數執行的函數
{
nowtime++;//計時變量自增
if(ledmode==1)//嗯這個就是控制D0 LED閃爍的了,主要就是看timer1是不是在走。
{
ledmode=0;
PORTA|=0x01;
}
else
{
ledmode=1;
PORTA&=0XFE;
}
}
void ring()//響鈴函數,控制繼電器的。。(PC7輸出高電平)
{
PORTC=0xFF;//因為PC口只有用到一個PC7所以不管這么多懶得算了直接全部輸出高電位
delay(300);
PORTC=0x00;
delay(8300);
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;
delay(8300);
}
uchar key_press()//檢測K1K2是否按下。。
{
uchar j;
DDRD|=0X0F;
PORTD|=0X0F;
DDRD&=0XF0;
j=PIND;
j=j&0X0F;
if(j==0X0F)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
uchar key_scan()//檢測是K1還是K2按下。。
{
uchar key;
delay(10);
if(key_press())
{
key=PIND;
key&=0X0F;
switch(key)
{
case 0X0E:
key=1;
break;
case 0X0D:
key=2;
break;
default:
key=0;
}
while(key_press());
}
else
{
key=16;
}
return key;
}
void main()//好了主函數開始了。。。
{
uchar i,j;
uint k,mode;
uint ledmode;
init_devices();//初始化IO。。上面有。
k=0;
ledmode=1;//邏輯自己看,不用解釋。。。
while(k==0) //注意了 這一段是上電后等待按下K1K2的。
{
if(ledmode==1)//上電后LED走馬燈在那狂閃(按下之前)
{
PORTB=0XF0;delay(80);
ledmode=0;
}
else{PORTB=0X0F;delay(80);ledmode=1;}
i=key_press();
if(i)
{//判斷按的哪個
j=key_scan();
if (j==1)
{mode=1;k=1;}
if (j==2)
{mode=2;k=1;}
}
}
if (mode==1)//如果按的K1,也就是早上用,有早讀的
{
uint overzaodu;
uint canoverzaodu;
overzaodu=0;
canoverzaodu=0;
PORTB=0XF3;//早讀上課時跑馬LED亮上面2盞(亮上面。。代表上午^v^)
nowtime=0;
class=1;
while(canoverzaodu==0)
{
if (class==1)
{
if (nowtime==1200)//先上20分鐘的早讀
{
class=0;
nowtime=0;
overzaodu++;
ring();//早讀下課打鈴
}
}
else
{
if (nowtime==300)//早讀休息5分鐘,接下來自己看吧
{
class=1;
nowtime=0;
overzaodu++;
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;
}
}
if (overzaodu==1)
{
PORTB=0XF1;//早讀下課,LED多亮一盞
}
if (overzaodu==2)
{
canoverzaodu=1;
PORTB=0XF0;//早讀結束,LED亮完上面4盞。。
}//然后跳出早讀while,進入到下面正常上課while--上課40分鐘,下課10分鐘,上課,下課…………無限循環。。。
}
}
if (mode==2)//按下K2,也就是下午用的
{
PORTB=0X0F;
class=1;//邏輯,上課為1下課為0
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;//這都是打鈴用的。。上課比較吵,要打5遍。(一個ring打兩遍,兩個ring后直接在這里控制IO再打一遍)
}
nowtime=0;
while(1)//正常上課while,這里就不解釋太多了,邏輯和上面早讀的差不多的
{
if (class==1)
{
if (nowtime==2400)//是否夠40分鐘
{
class=0;
nowtime=0;//計時變量清零
ring();//打鈴,下課打2遍就好了(一個ring兩遍,具體看上面ring函數)
}
}
else
{
if (nowtime==600)
{
class=1;
nowtime=0;
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;//上課打5遍鈴,其他就不解釋這么多了,邏輯一樣的自己看就行。
}
}
}
}
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long int
volatile uint nowtime;//計時變量。然后下面的幾個變量是一些邏輯控制的
volatile uint ledmode;
volatile uint shangkeledmode;
volatile uint shangkeledtime;
volatile uint class;//上下課邏輯,上課為1,下課為0,見主函數
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
void port_init(void)
{
DDRB=0xFF;
PORTB=0x00;
DDRC=0xFF;
DDRA=0XFF;
DDRD|=0XF0;
//初始化IO口
}
void timer0_init(void)
{
TCCR0 = 0x00;
TCNT0 = 0x06;
OCR0 = 0xFA;
TCCR0 = 0x03;
//初始化timer0
}
//timer0本系統中用于控制上下課指示燈閃爍
#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:iv_TIM0_OVF
void timer0_ovf_isr(void)
{
tm0rsf();//別看漏
TCNT0 = 0x06;
}
//TIMER1 initialize - prescale:256
// WGM: 0) Normal, TOP=0xFFFF
// desired value: 1Sec
// actual value: 1.000Sec (0.0%)
void timer1_init(void)
{
TCCR1B = 0x00; //stop
TCNT1H = 0x0B; //setup
TCNT1L = 0xDC;
OCR1AH = 0xF4;
OCR1AL = 0x24;
OCR1BH = 0xF4;
OCR1BL = 0x24;
ICR1H = 0xF4;
ICR1L = 0x24;
TCCR1A = 0x00;
TCCR1B = 0x04; //start Timer
//初始化timer1
}
//timer1本系統中用于上課時間和下課時間計時
#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:iv_TIM1_OVF
void timer1_ovf_isr(void)
{
tm1rsf();//哈哈可能有人漏看了這里,回調函數執行另一個函數,這樣程序看起來更整潔,這是我的編程習慣^v^
TCNT1H = 0x0B;
TCNT1L = 0xDC; //重載高低值
//timer1回調函數
}
void init_devices(void)
{
CLI();
port_init();
timer0_init();
timer1_init();
MCUCR = 0x00;
GICR = 0x00;
TIMSK = 0x05;
SEI();
}
void delay(uint ms) //這個就不用說了 死循環延遲
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
{
for (j=0;j<2300;j++);
}
}
void tm0rsf()//控制上課指示燈閃爍的函數,不喜歡寫在回調函數里,這樣程序看起來更工整。。。
{
if(class==1)//是否上下課,上課就閃,下課就不閃。
{
shangkeledtime++;
if (shangkeledtime==150)//150ms閃一下。其他自己看吧。。。。
{
shangkeledtime=0;
if(shangkeledmode==1) //開燈,相應IO輸出高電平
{
PORTA|=0X54;
PORTC|=0x02;
PORTD|=0x20;
shangkeledmode=0;
}
else //關燈,相應IO輸出低電平(接地)
{
PORTA&=0X03;
PORTC&=0xFC;
PORTD&=0XDF;
shangkeledmode=1;//邏輯自己看吧。。。。
}
}
}
else
{
PORTA&=0X03;
PORTC&=0xFC;
PORTD&=0XDF;
}
}
void tm1rsf()//timer1回調函數執行的函數
{
nowtime++;//計時變量自增
if(ledmode==1)//嗯這個就是控制D0 LED閃爍的了,主要就是看timer1是不是在走。
{
ledmode=0;
PORTA|=0x01;
}
else
{
ledmode=1;
PORTA&=0XFE;
}
}
void ring()//響鈴函數,控制繼電器的。。(PC7輸出高電平)
{
PORTC=0xFF;//因為PC口只有用到一個PC7所以不管這么多懶得算了直接全部輸出高電位
delay(300);
PORTC=0x00;
delay(8300);
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;
delay(8300);
}
uchar key_press()//檢測K1K2是否按下。。
{
uchar j;
DDRD|=0X0F;
PORTD|=0X0F;
DDRD&=0XF0;
j=PIND;
j=j&0X0F;
if(j==0X0F)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
uchar key_scan()//檢測是K1還是K2按下。。
{
uchar key;
delay(10);
if(key_press())
{
key=PIND;
key&=0X0F;
switch(key)
{
case 0X0E:
key=1;
break;
case 0X0D:
key=2;
break;
default:
key=0;
}
while(key_press());
}
else
{
key=16;
}
return key;
}
void main()//好了主函數開始了。。。
{
uchar i,j;
uint k,mode;
uint ledmode;
init_devices();//初始化IO。。上面有。
k=0;
ledmode=1;//邏輯自己看,不用解釋。。。
while(k==0) //注意了 這一段是上電后等待按下K1K2的。
{
if(ledmode==1)//上電后LED走馬燈在那狂閃(按下之前)
{
PORTB=0XF0;delay(80);
ledmode=0;
}
else{PORTB=0X0F;delay(80);ledmode=1;}
i=key_press();
if(i)
{//判斷按的哪個
j=key_scan();
if (j==1)
{mode=1;k=1;}
if (j==2)
{mode=2;k=1;}
}
}
if (mode==1)//如果按的K1,也就是早上用,有早讀的
{
uint overzaodu;
uint canoverzaodu;
overzaodu=0;
canoverzaodu=0;
PORTB=0XF3;//早讀上課時跑馬LED亮上面2盞(亮上面。。代表上午^v^)
nowtime=0;
class=1;
while(canoverzaodu==0)
{
if (class==1)
{
if (nowtime==1200)//先上20分鐘的早讀
{
class=0;
nowtime=0;
overzaodu++;
ring();//早讀下課打鈴
}
}
else
{
if (nowtime==300)//早讀休息5分鐘,接下來自己看吧
{
class=1;
nowtime=0;
overzaodu++;
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;
}
}
if (overzaodu==1)
{
PORTB=0XF1;//早讀下課,LED多亮一盞
}
if (overzaodu==2)
{
canoverzaodu=1;
PORTB=0XF0;//早讀結束,LED亮完上面4盞。。
}//然后跳出早讀while,進入到下面正常上課while--上課40分鐘,下課10分鐘,上課,下課…………無限循環。。。
}
}
if (mode==2)//按下K2,也就是下午用的
{
PORTB=0X0F;
class=1;//邏輯,上課為1下課為0
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;//這都是打鈴用的。。上課比較吵,要打5遍。(一個ring打兩遍,兩個ring后直接在這里控制IO再打一遍)
}
nowtime=0;
while(1)//正常上課while,這里就不解釋太多了,邏輯和上面早讀的差不多的
{
if (class==1)
{
if (nowtime==2400)//是否夠40分鐘
{
class=0;
nowtime=0;//計時變量清零
ring();//打鈴,下課打2遍就好了(一個ring兩遍,具體看上面ring函數)
}
}
else
{
if (nowtime==600)
{
class=1;
nowtime=0;
ring();
ring();
PORTC=0xFF;
delay(300);
PORTC=0x00;//上課打5遍鈴,其他就不解釋這么多了,邏輯一樣的自己看就行。
}
}
}
}
————源程序(本程序版權歸李彥鋒所有)————
再簡單說下吧,程序中的邏輯就不說了。
1.點亮L1~L8為PB0~PB7輸出低電平(接地),因為那頭接的是VCC +5V的正電壓。
2.PC7輸出高電位,繼電器B和C導通,接通門鈴,就響了。
3.D1~D6我是直接把LED的正負接在IO口上的,所以輸出電位的時候一高一低。其實可以IO口上全接正然后統一接地,但是這樣麻煩,反正有足夠的IO口,就這么干了。
附:最早是用內部時鐘,然后后來跑不準,折騰了我一個星期,后來才發現是內部時鐘的問題,上了個晶振,解決問題。。。
好了就說到這里,結束。