蓝桥杯模块学习3——蜂鸣器与继电器

news/2024/11/6 11:42:42/

第一章 硬件部分

1.1 电路的组成部分

1.1.1 译码器和锁存器

具体可回顾之前LED灯的文章：
https://blog.csdn.net/weixin_63568691/article/details/130660096

1.1.2 ULN2003达林顿管

  1. 原理图：
    在这里插入图片描述
  2. 功能：
    （1）改变电路特性，以提供大电流大电压
    （2）由下图可知，ULN2003是反输出
    在这里插入图片描述
  3. 为什么要用达林顿管改变电路特性，不能直接用IO口像驱动LED灯一样 ，驱动蜂鸣器和继电器吗？（需要一定的电路知识）
    （1）使用戴维南等效法，可将单片机IO口等效为一个5V电压源和一个十分大电阻组成的二端口网络，当外部电路接入IO口时，尽管它得到的是5V的电压，但是电流十分小，导致驱动功率即能量极小，所以除了LED灯，单片机基本都是用作控制器，而不是驱动器
    （2）由于蜂鸣器和继电器需要较高的功率以支撑它们完成高频振动、产生较强的磁力，所以需要用ULN2003来驱动

1.2 整体电路理解

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  1. 蜂鸣器驱动我们很好理解，J6的1脚没用，即跟LED的接法相同
  2. 至于继电器我们要先明确，VB是在蜂鸣器图中与VCC相连的，即VB=VCC，那我们就可以把继电器控制图分成两部分：
    （1）当N_RELAY为电平时，继电器有电流，自动吸合
    3.
    （2）当K1被吸合，与3脚相连，构成回路，L10灯亮
    在这里插入图片描述
  3. 其实代码跟驱动LED类似的，只不过多了个达林顿管，P0输出高电平的引脚控制蜂鸣器或继电器工作

第二章 具体实验

2.1 实验内容

  8路LED灯闪烁三次后熄灭，接着依次点亮LED灯，继电器吸合一会后断开，然后依次熄灭LED灯，蜂鸣器鸣叫一会后关闭

2.2 无操作系统代码

注：一开始接触可以就写这个代码，过省赛应该是没问题的

2.1.1 按照以上思路写的代码

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "reg52.h"
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned intsbit HC138_A2 = P2^7;
sbit HC138_A1 = P2^6;
sbit HC138_A0 = P2^5;#define buzzer 0X01<<6//相当于二进制01000000，代表P06
#define relay  0X01<<4
#define LED_LE_ON 4//相当于Y4
#define Buzzer_Relay_LE_ON 5
#define LE_OFF 0void HC138_Y(u8 num);
void Delay_1ms(u16 num);
// 主函数
void main(void)
{u8 i;while(1){ //关闭蜂鸣器和继电器HC138_Y(Buzzer_Relay_LE_ON);P0=0x00;	//全部连续闪三下HC138_Y(LED_LE_ON);for(i=0;i<3;i++){P0=0x00;Delay_1ms(300);P0=0xff;Delay_1ms(300);}		Delay_1ms(800);//顺序点亮HC138_Y(LED_LE_ON);for(i=0;i<=8;i++){P0=0XFF<<i;Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//继电器闭合一段时间HC138_Y(Buzzer_Relay_LE_ON);P0=relay;//realy是宏定义的01000000，即P06Delay_1ms(300);P0=0x00;Delay_1ms(800);//顺序熄灭HC138_Y(LED_LE_ON);for(i=0;i<=8;i++){P0=~(0XFF<<i);Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//蜂鸣器鸣叫一段时间HC138_Y(Buzzer_Relay_LE_ON);P0=buzzer;Delay_1ms(300);P0=0x00;Delay_1ms(800);HC138_Y(LE_OFF);}
}
/*输入变量：4-7输出变量：无功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
*/
void HC138_Y(u8 num)
{switch(num){case 4:HC138_A2=1;HC138_A1=0;HC138_A0=0;break;case 5:HC138_A2=1;HC138_A1=0;HC138_A0=1;break;case 6:HC138_A2=1;HC138_A1=1;HC138_A0=0;break;case 7:HC138_A2=1;HC138_A1=1;HC138_A0=1;break;default:HC138_A2=0;HC138_A1=0;HC138_A0=0;}
}
void Delay_1ms(u16 num)
{unsigned int i;while(num--)for(i=0; i<628; i++);
}

2.1.2 模块化

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "reg52.h"
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned intsbit HC138_A2 = P2^7;
sbit HC138_A1 = P2^6;
sbit HC138_A0 = P2^5;#define buzzer 0X01<<6//相当于二进制01000000，代表P06
#define relay  0X01<<4
#define LED_LE_ON 4//相当于Y4
#define Buzzer_Relay_LE_ON 5
#define LE_OFF 0void Ouput_P0(u8 channel,u8 dat);
void Delay_1ms(u16 num);
// 主函数
void main(void)
{u8 i;while(1){ //关闭蜂鸣器和继电器Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,0x00);//全部连续闪三下for(i=0;i<3;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,0x00);Delay_1ms(300);Ouput_P0(LED_LE_ON,0xff);Delay_1ms(300);}		Delay_1ms(800);//顺序点亮for(i=0;i<=8;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,0XFF<<i);Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//继电器闭合一段时间Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,relay);//realy是宏定义的01000000，即P06Delay_1ms(300);Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,0x00);Delay_1ms(800);//顺序熄灭for(i=0;i<=8;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,~(0XFF<<i));Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//蜂鸣器鸣叫一段时间Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,buzzer);Delay_1ms(300);Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,0x00);Delay_1ms(800);Ouput_P0(LE_OFF,0x00);}
}
/*输入变量：4-7输出变量：无功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
*/
void HC138_Y(u8 num)
{switch(num){case 4:HC138_A2=1;HC138_A1=0;HC138_A0=0;break;case 5:HC138_A2=1;HC138_A1=0;HC138_A0=1;break;case 6:HC138_A2=1;HC138_A1=1;HC138_A0=0;break;case 7:HC138_A2=1;HC138_A1=1;HC138_A0=1;break;default:HC138_A2=0;HC138_A1=0;HC138_A0=0;}
}/*输入变量：channel:4-7,对应Y4-Y7dat:0-65535，P0口输出数据输出变量：无功能：操作138译码器，同时控制P0输出
*/
void Ouput_P0(u8 channel,u8 dat)
{HC138_Y(channel);P0=dat;
}void Delay_1ms(u16 num)
{unsigned int i;while(num--)for(i=0; i<628; i++);
}

2.1.2 位操作

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "reg52.h"
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int#define buzzer 0X01<<6//相当于二进制01000000，代表P06
#define relay  0X01<<4
#define LED_LE_ON 4//相当于Y4
#define Buzzer_Relay_LE_ON 5
#define LE_OFF 0void Ouput_P0(u8 channel,u8 dat);
void Delay_1ms(u16 num);
void Close_All(void);
// 主函数
void main(void)
{u8 i;while(1){ //关闭蜂鸣器和继电器Close_All();//全部连续闪三下for(i=0;i<3;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,0x00);Delay_1ms(300);Ouput_P0(LED_LE_ON,0xff);Delay_1ms(300);}		Delay_1ms(800);//顺序点亮for(i=0;i<=8;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,0XFF<<i);Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//继电器闭合一段时间Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,relay);//realy是宏定义的01000000，即P06Delay_1ms(300);Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,0x00);Delay_1ms(800);//顺序熄灭for(i=0;i<=8;i++){Ouput_P0(LED_LE_ON,~(0XFF<<i));Delay_1ms(100);}Delay_1ms(800);//蜂鸣器鸣叫一段时间Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,buzzer);Delay_1ms(300);Ouput_P0(Buzzer_Relay_LE_ON,0x00);Delay_1ms(800);Ouput_P0(LE_OFF,0x00);}
}
/*输入变量：4-7输出变量：无功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
*/
void HC138_Y(u8 num)
{switch(num){case 4:P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;break;case 5:P2 = (P2 & 0x1f) | 0xA0;break;case 6:P2 = (P2 & 0x1f) | 0xC0;break;case 7:P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;break;default:P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;}
}/*输入变量：channel:4-7,对应Y4-Y7dat:0-65535，P0口输出数据输出变量：无功能：操作138译码器，同时控制P0输出
*/
void Ouput_P0(u8 channel,u8 dat)
{HC138_Y(channel);P0 = dat;
}/*输入变量：无输出变量：无功能：关闭蜂鸣器和继电器
*/
void Close_All(void)
{P2 = (P2 & 0x1f) | 0xA0;P0 = 0x00;
}
void Delay_1ms(u16 num)
{unsigned int i;while(num--)for(i=0; i<628; i++);
}

2.3 RTX51代码

国赛必备，优点是可以在延时的时候畅通无阻的执行其他东西

#include <rtx51tny.h>
#include <STC15F2K60S2.H>
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int	u8 l_data=0,br_data=0;
void All_Close();
void Select(u8 cs,u8 s_data);
void LED_Show(u8 l_data);
void Buzzer_Relay_Reverve(u8 ds,u8 *br_data);
void Startup() _task_ 0
{All_Close();os_create_task(1);os_create_task(2);os_create_task(3);os_create_task(4);os_delete_task(0);
}void Main_Task() _task_ 1
{u8 i;while(1){for(i=0;i<3;i++){l_data = 0xff;os_send_signal(2);os_wait2(K_IVL,200);l_data = 0x00;os_send_signal(2);os_wait2(K_IVL,200);}os_wait2(K_IVL,800);for(i=0;i<=8;i++){l_data = ~(0xff<<i);os_send_signal(2);os_wait2(K_IVL,200);}os_wait2(K_IVL,800);os_send_signal(3);os_wait2(K_IVL,500);		os_send_signal(3);os_wait2(K_IVL,800);		for(i=0;i<=8;i++){l_data = (0xff<<i);os_send_signal(2);os_wait2(K_IVL,200);}os_wait2(K_IVL,800);os_send_signal(4);os_wait2(K_IVL,500);		os_send_signal(4);os_wait2(K_IVL,800);	}
}void LED_Task() _task_ 2
{while(1){os_wait1(K_SIG);LED_Show(l_data);}
}void Relay_Task() _task_ 3
{while(1){os_wait1(K_SIG);Select(5,br_data ^= (0x01<<4));}
}
void Buzzer_Task() _task_ 4
{while(1){os_wait1(K_SIG);Select(5,br_data ^= (0x01<<6));}
}
/******************************///选择锁存器，输出数据
void Select(u8 cs,u8 s_data)
{P0 = s_data;P2 = P2 & 0x1f | (cs<<5);P2 &= 0x1f;
}//关闭外设
void All_Close()
{//关闭蜂鸣器Select(5,0x00);//关闭LEDSelect(4,0xff);	//关闭数码管Select(7,0xff);		
}//输入8位数据，使相应的LED灯亮，1为亮
void LED_Show(u8 l_data)
{Select(4,~l_data);
}

http://www.ppmy.cn/news/68089.html

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