单片机技术语音控制小车设计.doc

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一摘要
单片计算机即单片微型计算机。〔Single-Chip Microputer 〕,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，本钱低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而到达学习、设计、开发软、硬的能力。
二说明
系统由AT89C51、LED数码管、按键、发光二极管等局部构成，能实现时间的调整、定
时时间的设定，输出等功能。系统的功能选择由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4完成。其中SB0为时间校对，定时器调整功能键，按SB 0进入调整状态。SB1为功能切换键。第一轮按动SB1依次进入一路、二路、三路定时时间设置提示程序，按SB3进入各路定时调整状态。定时时间到，二极管发亮。到了关断时间后灭掉。如果不进入继续按SB1键，依次进入时间年¡ 位校对、¡ 月¡ 位校对、¡ 日¡ 位校对、¡ 时¡ 位校对、¡ 分¡ 位校对、¡ 秒¡ 位
校对状态。不管是进入那种状态，按动SB2皆可以使被调整位进展不进位增量加1变化。各预置量设置完成后，系统将所有的设置存入RAM中，按SB1退出调整状态。上电后，系统自动进入计时状态，起始于¡ 00¡ 时¡ 00¡ 分。SB4为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。
三、电路原理分析
1.显示原理
电原理图见附图1。由6个共阴极的数码管组成时、分、秒的显示。P0口的8条数据线
P0.0至P0.7分别与两个CD4511译码的ABCD口相接，P2口的P2.0至P2.2分别通过电阻
R10至R13与VT1至VT3的基极相连接。这样通过P0口送出一个存储单元的高位、低位BCD显示代码，通过P2口送出扫描选通代码轮流点亮LED1至LED6，就会将要显示的数据在数码管中显示出来。从P0口输出的代码是BCD码，从P2口输出的就是位选码。这是扫描显示原理。
。
2键盘及读数原理
键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间20ms.
3连击功能的实现
按下某键时，对应的功能键解释程序得到执行，如操作者没有释放按键，那么对应的功能会反复执行，好象连续执行，在这里我们采用软件延时250ms,当按键没释放那么执行下一条对应程序。利用连击功能，能实现快速调时操作。
四、程序设计思想和相关指令介绍
本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能。而年月日显示和各时间单元进位，时间设定时，调定时间设定时等功能全部在中断效劳程序中完成。
1．数据与代码转换。
由前述可知，从P2口输出位选码，从P0口输出段选码，LED就会显示出数字来。但P0
口的输出的数据是要BCD码，各存储单元存储的是二进制数，也就是和要显示出的字符表达
的含义是不一致的。可见，将要显示的存储单元的数据直接送到P0口去驱动LED数码管显示是不能正确表达的，必须在系统部将要显示的数据经过BCD码行转换后，将各个单元数据的段选代码送入P0口，给CD4511译码后去驱动数码管显示。具体转换过程如下：
我们先将要显示的数据装入累加器A中，再将A中的数据转换成上下两位的BCD码，
再放回A中，然后将A中的值输出。如：有一个单元存储了45这样一位数，那么需转换成四
位的BCD码：〔0100〕〔0101〕然后放入A中。A中BCD码，高位四位代表¡4¡低四位代
表¡5¡同时送给两个译码器中，译码后¡ 45¡ 字就在两个LED中显示出来。
2．计时功能的实现与中断效劳程序
时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。计数器T0翻开后，
进入计时，满100毫秒后，重装定时。中断一次，满一秒后秒进位，满60秒后即为1分钟，
分钟单元进位，60分到了后，时单元进位，24小时满后，天单元进位。这样然后根据进率，
得到年、月、日、时、分、秒存储单元的值，并经译码后，通过扫描程序送LED中显示出来，实现时钟计时功能。累加是用指令INC来实现的。进入中断效劳程序以后，执行PUSH PSW和PUSH A将程序状态存放器PSW的容和累加器A中的数据保存起来，这便是所谓的¡ 保护现场¡ . 以保护现场和恢复现场时存取关键数据的存储区叫做堆栈。在软件的控制之下，堆栈可在片RAM中的任一区间设定，而堆栈的数据存取与一般的RAM存取又有区别，对它的操作，要遵循¡ 后进先出¡ 的原那么。
3时间控制功能与比拟指令
系统的另一功能就是实现对执行设备的定时开关控制，其主要控制思想是这样的：先
将执行设备开启的时间和关闭时间置入RAM某一单元，在计时主程序当中执行几条比拟指
令，如果当前计时时间与执行设备的设定开启时间相等，就执行一条CLR指令，将对应的
那路P3置为高电位，开启；如果当前计时时间与执行设备设定的关闭时间相等，就执行SETB
对应的P3置低电位，二极管截止，。实现此控制功能用到的比拟指令为CJNE A，#direct，rel，其转移条件是累加器A中的值与立即数不等那么转移。
参考文献
1、自美，?电子线路设计、实验、测试?：华中理工大学，2000
2、何书森、何华斌?实用数字电路原理与设计速成?：科学技术，2000.6
3、白驹衍，?单片计算机及应用?：电子工业，1999.2

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五：程序
SEC EQU 32H ;秒即时时间\伪指令
MIN EQU 31H ;分
HOUR EQU 30H ;时
DAY EQU 35H ;日
MON EQU 34H ;月
YEAR EQU 33H ;年
MIN_1 EQU 41H ;分定时器1路、开存储单元
HOUR_1 EQU 42H ;时
DAY_1 EQU 43H ;
MON_1 EQU 44H ;
YEAR_1 EQU 45H ;
MIN_11 EQU 40H ;分定时器1路、关存储单元
HOUR_11 EQU 46H ;时
DAY_11 EQU 47H ;日
MON_11 EQU 48H ;月
YEAR_11 EQU 49H ;年
;***********************
ORG 0000H
ljmp MAIN
ORG 0003H ;中断转换显示年月日、INT0〔SB4键〕
LJMP SHOW
ORG 000BH ;计数中断T0、方式1
LJMP TIME
ORG 0013H
LJMP CHANGE; 调整时间、定时、INT1〔SB0键〕
;------主程序
ORG 0030H
MAIN:
;--------初始化付值
MOV YEAR , #02
MOV MON , #05
MOV DAY , #01
MOV HOUR , #00
MOV MIN , #00
MOV SEC , #00
CLR 40H ;定时单元1路清零
CLR 41H
CLR 42H
CLR 43H
CLR 44H
CLR 45H
CLR 46H
CLR 47H
CLR 48H
CLR 49H
;-------开中断
MOV TMOD , #01H ;计数、模式1、T0
MOV TL0, #0B0H ;100SM计数定时
MOV TH0, #3CH ;
clr p3.0
MOV 20H, #0AH ;10次*100SM
SETB PT0 ;T0为最高级
SETB TR0 ;允许计数
SETB ET0 ;允许T0中断
SETB EX0 ;允许INT0中断
SETB EX1 ;允许INT1中断
SETB EA ;开总中断
;------显示、定时器启动判断
LOOP:
MOV R1, #30H; 存储单元
MOV R4, #01H; 位选通
MOV R3, #03H; 三组显示
NEXT:
MOV A , R1 ;
MOV B , #10 ;将存储单元转换成两上下两组的BCD码
DIV AB
SWAP A
ORL A, B
MOV P0, A;输出
MOV P2, R4
INC R1 ;下一单元
MOV A, R4 ;
RL A ;位移
MOV R4, A
LCALL DE5SM ;延时0.5SM
DJNZ R3, NEXT ;全扫描显示一偏
;------判断定时输出(只编写了一路)
CJNE R7, #88H,LOOP ;是8那么开，否那么、定时已关、转
;---------开
MOV A, YEAR
CJNE A, YEAR_1, LOOP_1;年比拟，不等转关
MOV A, MON
CJNE A, MON_1, LOOP_1
MOV A, DAY
CJNE A , DAY_1,LOOP_1
MOV A, HOUR
CJNE A, HOUR_1,LOOP_1
MOV A, MIN
CJNE A, MIN_1, LOOP_1
CPL P3.0
;---------关
LOOP_1:
MOV A, YEAR
CJNE A, YEAR_11, LOOP;年比拟
MOV A, MON
CJNE A, MON_11, LOOP
MOV A, DAY
CJNE A , DAY_11,LOOP
MOV A, HOUR
CJNE A, HOUR_11,LOOP
MOV A, MIN
CJNE A, MIN_11, LOOP
CPL P3.0
LJMP LOOP
;-----年月日显示中断子程序
SHOW:
PUSH PSW
push ACC
PUSH B
PUSH 01H
PUSH 02H
PUSH 03H
PUSH 04H
MOV R2, #0FFH ;中断扫描次数
TURN: MOV R1 , #33H
MOV R4 , #01H
MOV R3 , #03H
NEXT_1:
MOV A, R1
MOV B , #10
DIV AB
SWAP A
ORL A, B
MOV P0, A
MOV P2, R4
INC R1
RL A
MOV R4 ,A
LCALL DE5SM
DJNZ R3, NEXT_1
DJNZ R2, TURN ;反复显示一定时间后返回
POP 04H
POP 03H
POP 02H
POP 01H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
;-----计数中断效劳子程序
TIME:
PUSH PSW
PUSH ACC
PUSH B
PUSH 06H
MOV TH0 , #3CH;重装计数
MOV TL0 , #0BH;
DJNZ 20H, OUT ;转到中断跳出pop程序
MOV 20H, #0AH ; 重装：100*10=1000
;-----进位程序
INC SEC
MOV R6, SEC ;
CJNE R6, #60, OUT比拟
MOV SEC , #00 ;
INC MIN
MOV R6, MIN
CJNE R6, #60, OUT
MOV MIN , #00
INC HOUR
MOV R6 , HOUR
CJNE R6 , #25 , OUT
MOV HOUR ,#00
INC DAY
MOV R5, MON
CJNE R5, #1, MON_22;是否1月、不是转2月
MOV R5, DAY
CJNE R5, #32, OUT ; 本月是否益出
INC MON
MOV DAY,#1
LJMP OUT
OUT:
POP 06H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
MON_22:
MOV R5, MON
CJNE R5 , #2 , MON_33;是否2月、不是转3月
MOV A, YEAR ;判断是否瑞年
MOV B, #4
DIV AB
MOV A , B
JNZ OUT_1;不是那么转〔A不为零那么转〕
MOV R5 ,DAY
CJNE R5,#30, OUT;如是瑞年、判断是否到29天
INC MON
MOV DAY ,#1
LJMP OUT
OUT_1:
MOV R5, DAY
CJNE R5, #29, OUT ;平年二月判断
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_33:
MOV R5, MON
CJNE R5, #3 , MON_44
MOV R5, DAY
CJNE R5 , #32, OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_44:
MOV R5, MON
CJNE R5,#4, MON_55
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#31,OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_55:
MOV R5,MON
CJNE R5,#5, MON_66
MOV R5,DAY
CJNE R5,#32,OUT
INC MON
MOV DAY,#1
LJMP OUT
MON_66:
MOV R5, MON
CJNE R5,#6, MON_77
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#31,OUT
INC MON
MOV DAY , #1
LJMP OUT
MON_77:
MOV R5, MON
CJNE R5,#7, MON_88
MOV R5, DAY
CJNE R5,#32,L1
INC MON
MOV DAY , #1
L1: LJMP OUT
MON_88:
MOV R5, MON
CJNE R5,#8, MON_99
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32L2
INC MON
MOV DAY , #1
L2: LJMP OUT
MON_99:
MOV R5, MON
CJNE R5,#9, MON_00
MOV R5,DAY
CJNE R5 ,#31,L3
INC MON
MOV DAY , #1
L3: LJMP OUT
MON_00:
MOV R5, MON
CJNE R5,#10, MON_AA
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32,L4
INC MON
MOV DAY , #1
L4: LJMP OUT
MON_AA:
MOV R5, MON
CJNE R5,#11, MON_BB
MOV R5,DAY
CJNE R5,#31,L5
INC MON
MOV DAY , #1
L5: LJMP OUT
MON_BB:
MOV R5, DAY
CJNE R5 ,#32,L6
INC YEAR
MOV MON, #1
MOV DAY , #1
L6:LJMP OUT
;-------按SB2\定时器年单元加1子程序
SB3_2: LJMP SHOW_2 ;二路没编返回
SB3_3: LJMP SHOW_3 ;三路没编返回
SB3_1:
MOV A , YEAR_1 ; 调时年单元
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, SB3_1
CJNE A, #0FBH, KEY2_7 ;按SB2转年调整
LJMP MON_111 ;按SB1往下调月单元
KEY2_7:CJNE A, #0FDH, SB3_1
INC YEAR_1 ; 1路年单元加1
MOV R5,YEAR_1
CJNE R5,#09,SB3_1 ;益出
MOV YEAR_1, #00H
AJMP SB3_1 ;
;-------月单元加1子程序
MON_111:
MOV A , MON_1 ; 调时月单元显示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, MON_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_8 ;按SB2转月调整
LJMP DAY_111
KEY2_8:
CJNE A,#0FDH,MON_111
INC MON_1 ;1路月单元加1
MOV R5,MON_1
CJNE R5,#13,MON_111;益出
MOV MON_1, #01H
AJMP MON_111 ; 转到月显
;_日单元加1子程序
DAY_111:
MOV A , DAY_1 ; 调时日单元显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #04H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,DAY_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_9 ;按SB2转日调整
LJMP HOUR_111
KEY2_9: CJNE A,#0FDH,DAY_111
INC DAY_1 ;1组日单元加1
MOV R5, DAY_1
CJNE R5,#32,DAY_111;益出
MOV DAY_1, #01H
AJMP DAY_111 ; 转到日显
;-------按SB2时单元加1子程序
HOUR_111:
MOV A , HOUR_1 ; 调时时单元显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,HOUR_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_10 ; 按SB2转时调整
LJMP MIN_111
KEY2_10:CJNE A,#0FDH,HOUR_111
INC HOUR_1
MOV R5,HOUR_1
CJNE R5,#24,HOUR_111;益出
MOV HOUR_1, #00H
AJMP HOUR_111 ; 转到时显
;-------分单元加1子程序
MIN_111:
MOV A , MIN_1 ; 调时分单元、并显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,MIN_111
CJNE A, #0FBH, KEY2_11 ;按SB2转分调整
AJMP OFF_CH ;按SB3往下调定时：关单元
KEY2_11: CJNE A, #0FDH, MIN_111
INC MIN_1 ;1路分单元加1
MOV R5, MIN_1
CJNE R5,#60,MIN_111;益处
MOV MIN_1, #00H
AJMP MIN_111 ; 转到分显
年单元调整
OFF_CH: MOV A , YEAR_11 ; 调时年单元
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, OFF_CH
CJNE A, #0FBH, KEY2_F7 ;按SB2转年调整
LJMP MON_OFF ;按SB1往下调月单元
KEY2_F7:CJNE A, #0FDH, OFF_CH
INC YEAR_11 ; 1路年单元加1
MOV R5,YEAR_11
CJNE R5,#09,OFF_CH ;益出
MOV YEAR_11, #00H
AJMP OFF_CH ;
;-------月单元加1子程序
MON_OFF:
MOV A , MON_11 ; 调时月单元显示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, MON_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F8 ;按SB2转月调整
LJMP DAY_OFF
KEY2_F8:
CJNE A,#0FDH,MON_OFF
INC MON_11 ;1路月单元加1
MOV R5,MON_11
CJNE R5,#13,MON_OFF;益出
MOV MON_11, #01H
AJMP MON_OFF ; 转到月显
;_------日单元加1子程序
DAY_OFF:
MOV A , DAY_11 ; 调时日单元显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #04H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,DAY_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F9 ;按SB2转日调整
LJMP HOUR_OFF
KEY2_F9: CJNE A,#0FDH,DAY_OFF
INC DAY_11 ;1组日单元加1
MOV R5, DAY_11
CJNE R5,#32,DAY_OFF;益出
MOV DAY_11, #01H
AJMP DAY_OFF ; 转到日显
;-------按SB2时单元加1子程序
HOUR_OFF:
MOV A , HOUR_11 ; 调时时单元显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #01H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,HOUR_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F10 ; 按SB2转时调整
LJMP MIN_OFF
KEY2_F10:CJNE A,#0FDH,HOUR_OFF
INC HOUR_11
MOV R5,HOUR_11
CJNE R5,#24,HOUR_OFF;益出
MOV HOUR_11, #00H
AJMP HOUR_OFF ; 转到时显
;-------分单元加1子程序
MIN_OFF:
MOV A , MIN_11 ; 调时分单元、并显示提示
MOV B ,#10
DIV AB
SWAP A
ORL A,B
MOV P0, A
MOV P2, #02H
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H,MIN_OFF
CJNE A, #0FBH, KEY2_F11 ;按SB2转分调整
LJMP ON_1 ;按SB3往下调定时：开与关
KEY2_F11: CJNE A, #0FDH, MIN_OFF
INC MIN_11 ;1路分单元加1
MOV R5, MIN_11
CJNE R5,#60,MIN_OFF;益处
MOV MIN_11, #00H
LJMP MIN_OFF ; 转到分显
;-------开、关定时
ON_1:CJNE A, #0FBH, MIN_OFF
K1: MOV A, #88H
MOV R7, A
MOV P0, A
MOV P2, #0FFH;三组都显示开
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, ON_1;去抖后比拟
CJNE A, #0FBH,KEY2_12 ;按SB2转关
LJMP OUT_A ;按SB3调出、处于开状态
KEY212: CJNE A, #0FDH, K1
k2: MOV A, #00H; 显示0关
MOV R7, A
MOV P0, A
MOV P2, #0FFH;
LCALL READ
LCALL DE250SM
CJNE A, 01H, K2;去抖后比拟
CJNE A, #0FBH,KEY2_13 ;按SB2转开
LJMP OUT_A ;SB3调出、处关状态
KEY2_13:
CJNE A, #0FDH, K2 ; 比拟按了没
LJMP K1 ; 按了SB2、转开
OUT_A:
POP 00H
POP B
POP ACC
POP PSW
RETI
;_---读取按键程序
READ:MOV A , P1;读取按键
MOV R1, A
LCALL DE10MS
MOV A, P1
RET
;_----延时程序
DE5SM:
PUSH 01H
MOV R1, #0FFH
DJNZ R1,$
POP 01H
RET
DE10MS: PUSH 04H
PUSH 05H
MOV R4, #0AH
Dl1: MOV R5, #0FFH
dl2: DJNZ R5,$
DJNZ R4,dl1
POP 05H
POP 04H
RET
DE250SM:PUSH 02H
PUSH 00H
MOV R0, #0FFH

DEL:MOV R2, #0FFH
DJNZ R2,$
DJNZ R0, DEL
POP 00H
POP 02H
RET
;_---调整时间进位程序
MIN_AD:
INC MIN
MOV R6, MIN
CJNE R6, #60, OU1
MOV MIN , #00
OU1: RET
HOUR_AD:
INC HOUR
MOV R6 , HOUR
CJNE R6 , #25 , OU2
MOV HOUR ,#00
OU2: RET
DAY_AD:
INC DAY
MOV R6, DAY
CJNE R6 , #32, OU3 ; 是否益出
MOV DAY ,#01H
OU3: RET
MON_AD:
INC MON
MOV R6, MON
CJNE R6, #13, OU4 ; 是否益出
MOV MON ,#01H
OU4: RET
YEAR_AD:
INC YEAR
MOV R6, YEAR
CJNE R6, #09, OU5;是否益出
MOV YEAR ,#00H
OU5: RET
END

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六：附录
实验设计电路图1

流程图1：实验主程序流程图

流程图2：定时中断程序流程图

流程图3：调时功能流程图

七：实验心得
学了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。
在这期间，我得到了很多同学的帮助。我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好似它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开场的程序这块儿就要令我束手无策了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序，看他边做边给我讲解。最后在计算机上调试成功，后来自己又抽空做了些拓展，完成了本程序。
后来，我发现自己对单片机也有了很大兴趣，想暑假回家以后自己去买一些东西来做，再补一补汇编语言。
最后说明自己对这门课程的感受，课堂教学考虑到大多数同学的需求，主要强调“根本〞—根本知识、根本理论、根本方法、根本技能。而这次设计正是为我们提供了一个深入学习、探索的时机，成为课堂教学的有益补充。

基于汇编语言的
单片机的设计

设计名称 ： 电子时钟设计
班级 ：
学号 ：
：
指导教师 ：

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