这样形成的显示字符的代码称为显示代码或段选码。

数码管显示器与单片机的接口电路数码管显示器有两种工作方式，即静态显示方式和动态显示方式。

在静态显示方式下，每位数码管的和端与个位的相连。

要在位数码管上显示字符时，只要从对应的口输出并锁存其显示代码即可。

其特点是数码管中的发光二极管恒定地导通或截止，直到显示字符改变为止。

动态显示方式的每位数码管都需要个数据锁存器，因此，其硬件电路比较复杂。

但它的显示程序法常简单。

选择动态显示方式，可以使耗电量更小。

在动态显示方式中，各位数码管的并联在起，与单片机系统的个口相连，从该口输出显示代码。

每只数码管的共阴极则与另口相连，控制被点亮的位。

动态显示方式的特点是每时刻只能有位数码管被点亮，各位依次轮流被点亮对于每位来讲，每隔段时间点亮次。

为了每位数码管能够充分被点亮，二极管应持续发光段时间。

利用发光二极管的余辉和人眼的驻留效应，通过适当地调整每位数码管被点亮的时间间隔，可以观察到稳定的显示输出。

由于选用的是段译码器，因此没有用到数码管的段，不能在数码管中显示小数点。

在时分秒的间隔处用了两个红发光二极管表示小数点。

本设计数码管采用了共阳极的工作方式，没有时间显示的功能。

电源电路设计电源电路采用电源。

通过变压器变压，再通过桥式整流，电容的滤波作用，稳压器的稳压作用，可输出的稳定电压。

由于单片机的工作电压是，所以本电源电路刚好适合。

键盘设计首先，确定键盘编码方案采用。

随后，确定键盘工作方式采用中断或查询方式输入键操作信息。

然后，设计硬件电路。

非编码键盘系统中，键闭合和键释放的信息的获取，键抖动的消除，键值查找及些保护措施的实施等任务，均由软件来完成。

本设计中采用的是编码矩阵式键盘。

编码键盘的键输入程序应完成的基本任务监测有无键按下键的闭合与否，反映在电压上就是呈现出高电平或低电平，所以通过电平的高低状态的检测，便可确认按键按下与否判断是哪个键按下。

完成键处理任务。

二从电路或软件的角度应解决的问题消除抖动影响。

键盘按键所用开关为机械弹性开关，利用了机械触点的合断作用。

由于机械触点的的弹性作用，个按键开关在闭合和断开的瞬间均有连串的抖动抖动时间的长短由按键的机械特性决定，般为，这是个很重要的参数。

抖动过程引起电平信号的波动，有可能令误解为多次按键操作，从而引起误处理。

为了确保对次按键动作只确认次按键，必须消除抖动的影响。

按键的消抖，通常有软件，硬件两种消除方法这种方法只适用于键的数目较少的情况。

软件消抖如果按键较多，硬件消抖将无法胜任，常采用软件消抖。

通常采用软件延时的方法在第次检测到有键按下时，执行段延时的子程序后，再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平，则确认真正有键按下，进行相应处理工作，消除了抖动的影响。

这种消除抖动影响的软件措施是切实可行的。

采取串键保护措施。

串键是指同时有个以上的键按下，串键会引起响应。

通常采取的策略单键按下有效，多键同时按下无效。

处理连击。

连击是次按键产生多次击键的效果。

要有对按键释放的处的硬件电路的各个部分，并详细讲解设计依据和注意细节。

主体硬件图下图发声电路口控制继电器进而控制蜂鸣器工作。

当时钟当前的时间和当前所执行的时间表的时间致时，相应得标志位为，口输出高电平，控制三极管闭合，从而合上开关，启动电铃进行打铃。

打铃定时间，标志位置，输出低电平，三极管打开，蜂鸣器停止工作。

例如，要产生的音频信号，按图接入喇叭若属临时实验，也可将喇叭直接接在口线上，实验程序为其中子程序为延时子程序，当为时，延时时间约为，中存放延时常数，对音频，其周期为秒，即。

这样，当的高电平或低电平的持续时间为，即的时间常数取时，就能发出的音调。

将上述程序键入学习机，并不断修改的常数可以感到音调的变化。

乐曲中，每音符对应着确定的频率，表给出调时各音符频率及其相应的时间常数。

读者可以根据表所提供的常数，将其进制代码送入，反复练习体会。

根据表可以奏出音符。

仅这还不够，要准确奏出首曲子，必须准确地控制乐曲节奏，即音符的持续时间。

音符的节拍我们可以用定时器来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。

便如歌曲的节奏为每分钟拍，即拍为秒。

其它节拍与时间的对应关系见表。

但时，由于的最大定时时间只能为毫秒，因此不可能直接用改变的时间初值来实现不同节拍。

我们可以用来产生毫秒的时间基准，然后设置个中断计数器，通过判别中断计数器的值来控制节拍时间的长短。

表中也给出了各种节拍所对应的时间常数。

例如对拍音符，定时时间为秒，相应的时间常数为即对拍音符，定时时间为秒，相应时间长数为即。

我们将每音符的时间常数和其相应的节拍常数作为组，按顺序将乐曲中的所有常数排列成个表，然后由查表程序依次取出，产生音符并控制节奏，就可以实现演奏效果。

此外，结束符和体止符可以分别用代码和来表示，若查表结果为，则表示曲子终了若查表结果为，则产生相应的停顿效果。

为了产生手弹的节奏感，在些音符例如两个相同音符音插入个时间单位的频率略有不同的音符。

电路图如下将首音乐的简谱变换成为常数表，计算机顺序调入时间常数并以中断方式执行，从来输出方波驱动喇叭，发出不同音节的声音，节拍的控制可通过调用延时子程序的次数来实现单片机的晶振频率为，乐谱中的音符，频率及定时常数的关系其中为音符对应的频率为内部计时次所用时间例如音调对应的频率，其半周期，用定时器方式定时是器定时常数计算公式得到定时常数为进制的数码管显示电路数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。

数码管的工作原理数码管是由个发光二极管构成的显示器件。

在数码管中，若将二极管的阳极连在起，称为共阳极数码管若将二极管的阴极连在起，称为共阴极数码管。

本文用到的数码管均是共阴极的。

当发光二极管导通时，它就会发光。

每个二极管就是个笔划，若干个二极管发光时，就构成了个显示字符。

将单片机的口控制相应的芯片与数码管的相连，高电平的位对应的发光二极管亮，这样，由口输出不同的代码，就可以控制数码管显示不同的字符。

例如当口控制芯片输出的代码是时，数码管显示的字符为。

理，接收和放大于体，不需要任何外接元件，只是焊上个的滤波电容，可以使接收器工作更可靠。

遥控器信号的接收模块与单片机的连接如图，有三个引脚，为接收器的引脚。

接收器输出端外接单片机的端口，便于遥控信号采集。

图红外线接收器图遥控器信号的接收模块与单片机的连接超时报警电路在教室中，若采用手动方式控制时，方面由于学生及管理人员的疏忽，教室里没人而灯还亮着，导致教室灯工作超时，能源浪费，于是本系统采用超时报警电路，以声音的方式来提醒管理人员是否关闭电源，另方面由于学生学习紧张，在夜里忘了时间点，学习期间开灯时间过长，致使教室灯工作超时于是本系统超时报警电路就会发出声音，提醒学生该休息或必须改用遥控器手动方式来控制灯了。

本系统采用超时报警的电路如图所示。

单片机的端口外加个的上拉电阻，再经过限流电阻欧与三极管的基极相连。

当端口为低电平，即基极为低电平时，三极管导通，驱动蜂鸣发出声音以示教室灯工作超时，若端口为高电平时，即基极为高电平时，三极管截止，蜂鸣器不工作，教室灯工作正常。

图超时报警的电路系统供电电路要取得电压，若选用的变压器，整流滤波后输出往往大于，会使稳压器功耗大，自身温度较高，故不选用输出电压为的变压器，而选用输出电压为的变压器。

系统接通交流电源后，将交流电变压到，经过二极管全波整流电解电容滤波，在经只正在正输出稳压器，为了缓冲负载突变，改善瞬态响应，输出端还采用了电容，最后得到的直流工作电源，用于给控制系统中单片机系统及其它外围电路的端供电，其供电原理图如图。

图供电原理图在硬件时钟模块中，为了在断电后硬件时钟能够正常运行，故采用主从双电源供电方式。

硬件时钟般在系统的主电源情况下工作，而只有系统电源消失的情况下，为确保硬件时钟的正常运行，设计个的备用电源。

控制模块软件设计与开发在单片机硬件系统的基础上，再配上相应的软件，才能构成个完整的系统。

用户软件的开发与系统硬件有着密切的关系。

在系统的硬件及输入输出方法的确定后，程序软件就可以完全独立的进行设计开发。

本控制软件的模块主要包括系统监控主程序模块数据采集模块及系统功能键。

系统监控主程序模块监控主程序是整个控制系统的核心部分，其外围模块般都需要经过监控模块实现其在监控系统中的作用。

监控主程序接受和分析来自键盘的命令，进而把控制转到相应的处理子程序的入口，起引导作用。

本系统监控主程序模块包括对系统外围器件输入输出参数的初始化自检，看门狗的激活，多任务操作模块的调用，实时中断处理等。

其监控主程序流程图如图所示图监控主程序流程图系统自检初始化系统自检初始化是保证整个控制系统能够正常运行的重要条件，系统初始化设定定时器，允许定时中断看门狗激活人体传感器处理任务环境光处理任务遥控器处理任务定时时钟管理开始系统价电复位后，直接进入自检初始化程序，完成系统的自检初始化的自检及初始化。

初始化过程主要是对些控制器数据区和外部芯片进行初始化参数设置和定义。

本系统中自检初始化主要指接口芯片的检测芯片内部设定参数的初始化内部寄存器的初始这样形成的显示字符的代码称为显示代码或段选码。

数码管显示器与单片机的接口电路数码管显示器有两种工作方式，即静态显示方式和动态显示方式。

在静态显示方式下，每位数码管的和端与个位的相连。

要在位数码管上显示字符时，只要从对应的口输出并锁存其显示代码即可。

其特点是数码管中的发光二极管恒定地导通或截止，直到显示字符改变为止。

动态显示方式的每位数码管都需要个数据锁存器，因此，其硬件电路比较复杂。

但它的显示程序法常简单。

选择动态显示方式，可以使耗电量更小。

在动态显示方式中，各位数码管的并联在起，与单片机系统的个口相连，从该口输出显示代码。

每只数码管的共阴极则与另口相连，控制被点亮的位。

动态显示方式的特点是每时刻只能有位数码管被点亮，各位依次轮流被点亮对于每位来讲，每隔段时间点亮次。

为了每位数码管能够充分被点亮，二极管应持续发光段时间。

利用发光二极管的余辉和人眼的驻留效应，通过适当地调整每位数码管被点亮的时间间隔，可以观察到稳定的显示输出。

由于选用的是段译码器，因此没有用到数码管的段，不能在数码管中显示小数点。

在时分秒的间隔处用了两个红发光二极管表示小数点。

本设计数码管采用了共阳极的工作方式，没有时间显示的功能。

电源电路设计电源电路采用电源。

通过变压器变压，再通过桥式整流，电容的滤波作用，稳压器的稳压作用，可输出的稳定电压。

由于单片机的工作电压是，所以本电源电路刚好适合。

键盘设计首先，确定键盘编码方案采用。

随后，确定键盘工作方式采用中断或查询方式输入键操作信息。

然后，设计硬件电路。

非编码键盘系统中，键闭合和键释放的信息的获取，键抖动的消除，键值查找及些保护措施的实施等任务，均由软件来完成。

本设计中采用的是编码矩阵式键盘。

编码键盘的键输入程序应完成的基本任务监测有无键按下键的闭合与否，反映在电压上就是呈现出高电平或低电平，所以通过电平的高低状态的检测，便可确认按键按下与否判断是哪个键按下。

完成键处理任务。

二从电路或软件的角度应解决的问题消除抖动影响。

键盘按键所用开关为机械弹性开关，利用了机械触点的合断作用。

由于机械触点的的弹性作用，个按键开关在闭合和断开的瞬间均有连串的抖动抖动时间的长短由按键的机械特性决定，般为，这是个很重要的参数。

抖动过程引起电平信号的波动，有可能令误解为多次按键操作，从而引起误处理。

为了确保对次按键动作只确认次按键，必须消除抖动的影响。

按键的消抖，通常有软件，硬件两种消除方法这种方法只适用于键的数目较少的情况。

软件消抖如果按键较多，硬件消抖将无法胜任，常采用软件消抖。

通常采用软件延时的方法在第次检测到有键按下时，执行段延时的子程序后，再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平，则确认真正有键按下，进行相应处理工作，消除了抖动的影响。

这种消除抖动影响的软件措施是切实可行的。

采取串键保护措施。

串键是指同时有个以上的键按下，串键会引起响应。

通常采取的策略单键按下有效，多键同时按下无效。

处理连击。

连击是次按键产生多次击键的效果。

要有对按键释放的处