功能描述
1、采用51单片机作为主控;
2、采用1602液晶显示:药品名、用药倒计时、用药量;
3、采用矩阵键盘控制启动/停止、模拟拿药动作、切换药品、设置倒计时及用药量(只有在停止状态下才能修改参数);
4、采用AT24C02保存设置参数,实现掉电不丢失;
5、当倒计时结束,LED+蜂鸣器提醒用户用药;
6、点击拿药按键,直至药量清零,蜂鸣器提醒结束;
电路设计
采用Altium Designer作为电路设计工具。Altium Designer通过把原理图设计、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
单片机管脚说明:
P0端口(P0.0-P0.7):P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每个引脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1端口(P1.0-P1.7):P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高电平,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2端口(P2.0-P2.7):P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口,用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3端口(P3.0-P3.7):P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O端口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入端时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
仿真设计
采用Proteus作为仿真设计工具。Proteus是一款著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
主程序设计
#include "reg51.h"
#include "lcd1602.h"
#include"i2c.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit beep=P2^7;//蜂鸣器
uchar time=0,mode=0,sec=0;//系统变量
uchar num=0;//药物数量
uchar shi=0,fen=0,set1=0,set2=0,miao=0;//倒计时
uchar yao=0;//药物类型
uchar disp[]="00:00:00 000";
uchar flag=0;
uchar key_scan()//按键检测
{
uchar i,j;
i=0;
j=0;
P1=0x0f;
if(P1!=0x0f) //检测有无按下
{
switch(P1)//检测行
{
case 0x0e:i=3;break;
case 0x0d:i=2;break;
case 0x0b:i=1;break;
case 0x07:i=0;
}
P1=0xf0;
switch(P1)//检测列
{
case 0xe0:j=13;break;
case 0xd0:j=9;break;
case 0xb0:j=5;break;
case 0x70:j=1;
}
while(P1!=0xf0);//等待按键松开
}
return i+j;
}
//主函数
void main()
{
uchar i=0;
init_1602();
num=At24c02Read(0);//读取药物数量
set1=At24c02Read(1);//小时
if(set1>23)
{
set1=0;
At24c02Write(1,0);
}
set2=At24c02Read(2);//分钟
if(set2>59)
{
set2=1;
At24c02Write(2,1);
}
shi=set1;fen=set2;
yao=At24c02Read(3);//药物类型
if(yao>59)
{
yao=0;
At24c02Write(3,0);
}
TMOD|=0X01;
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
ET0=1;//打开定时器0中断允许
EA=1;//打开总中断
TR0=1;//打开定时器
while(1)
{
i=key_scan();//按键检测
if(i==1)//开始
{
mode=1;
shi=set1;
fen=set2;
flag=1;
}
if(i==2)//停止
{
mode=0;
flag=0;
}
if(i==3)//拿药
{
beep=1;
if(num>0)
{
num--;
At24c02Write(0,num);
}
if(flag==1)
{
mode=1;
shi=set1;
fen=set2;
}
}
if(mode==0)//设置模式
{
if(i==5)//小时加
{
if(set1<23)
set1++;
At24c02Write(1,set1);
}
if(i==6)//小时减
{
if(set1>0)
set1--;
At24c02Write(1,set1);
}
if(i==7)//分钟加
{
if(set2<59)
set2++;
At24c02Write(2,set2);
}
if(i==8)//分钟加
{
if(set2>0)
set2--;
At24c02Write(2,set2);
}
if(i==9)//药量清零
{
num=0;
At24c02Write(0,num);
}
if(i==10)//药量加
{
if(num<255)
num++;
At24c02Write(0,num);
}
if(i==11)//药量减
{
if(num>0)
num--;
At24c02Write(0,num);
}
if(i==12)//药物选择
{
if(yao<9)
yao++;
else
yao=0;
At24c02Write(3,yao);
}
}
}
}
//定时器中断
void Timer0() interrupt 1
{
if(mode==1)
{
if(time<20)//1s
time++;
else
{
time=0;
if(miao>0)
miao--;
else
{
miao=59;
if(fen>0)
{
fen--;
}
else
{
fen=59;
if(shi>0)
{
shi--;
}
else
{
fen=0;miao=0;
beep=0;//提示
mode=0;
}
}
}
disp[0]=shi/10+0x30;//显示计时
disp[1]=shi%10+0x30;
disp[3]=fen/10+0x30;
disp[4]=fen%10+0x30;
disp[6]=miao/10+0x30;
disp[7]=miao%10+0x30;
disp[10]=num/100+0x30;
disp[11]=num%100/10+0x30;
disp[12]=num%10+0x30;
write_string(2,0,disp);
}
}
else
{
if(sec<10)//0.5s
sec++;
else
{
sec=0;
disp[0]=set1/10+0x30;
disp[1]=set1%10+0x30;
disp[3]=set2/10+0x30;
disp[4]=set2%10+0x30;
disp[6]='0';
disp[7]='0';
disp[10]=num/100+0x30;
disp[11]=num%100/10+0x30;
disp[12]=num%10+0x30;
write_string(2,0,disp);
//显示药物
switch(yao)
{
case 0:write_string(1,0,"Cold medicine ");break;
case 1:write_string(1,0,"Radix Isatidis");break;
case 2:write_string(1,0,"Jiedu tablets ");break;
case 3:write_string(1,0,"febrifuge ");break;
case 4:write_string(1,0,"Rhinitis ");break;
case 5:write_string(1,0,"pharyngitis ");break;
case 6:write_string(1,0,"diarrhea ");break;
case 7:write_string(1,0,"Dihuang Pill ");break;
case 8:write_string(1,0,"Gingivitis ");break;
case 9:write_string(1,0,"Fever medicine");
}
}
}
if(num==0) //停止
{
mode=0;
beep=1;
}
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
}
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