基于某51单片机能实现任意时间倒计时

1、实用标准文案倒计时器只要修改此文档15页 源程序的如下列图的到 计时初值即可实现想要的倒计时.比方30分钟倒 计时修改分钟十位和各位即可.七士基丫 JTV Vr z 1 严U 口 I 4 -|Fj-AUi JMOV40H, =JOOH,0. IS位查表码MOV41H, GOOH；秒钟个位位杏表码MOV42H,；秒钟十位住杳表码vov43HtGOOH；分钟个住位査表码MOV44H,;分钟十位位查表码MOV45H, #00H,状态显示管查表码MOV46H, tiO2H;定时器定时次数设计要求:由单片机接收小键盘阵列设定倒计时时间,倒计时的范围最大为60分钟,由LED显示模块显示剩余时间,显示格式为 XX 分：XX 秒.X,精确到0.1s的整数倍.倒 计时到,由蜂鸣器发出报警.绘 制系统硬件接线图,并进行系统仿真和实验.画出程序流 程图并编写程序实现系统功能.设计的作用目的:此次设计是我们更进一步了解根本电路的设计流程,提升自己的设计理念,丰富自己 的理论知识,稳固所学知识,使自己的动手动脑水平有更进一步提升,为自己今后的学习 和工作打好根底,为自己的专业技能打好根底.通过解决实际问题,稳固

2、和加深“单片机 原理与应用课程中所学的理论知识和实验水平,根本掌握单片机应用电路的一般设计方 法,提升电子电路的设计和实验水平,加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经 验,为以后从事生产和科研工作打下一定的根底.本次设计注重对单片机工作原理以及键 盘限制及显示原理的理解,以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下根底,提升自己 的动手水平和设计水平,培养创新水平,丰富自己的理论知识,做到理论和实践相结合. 本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解,同时还对 单片机的接口技术,中断技术,存储方式和限制方式作更深层次的了解.三、具体设计：1问题分析：在电子技术飞速开展的今天,电子产品的人性化和智能化已经非常成熟,其开展前景 仍然不可估量.如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品,当然最好是人性 化和智能化的,如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子.单片机又称单 片微型计算机,也称为微限制器,是微型计算机的一个重要分支,单片机是20世纪70年代中期开展起来的一种大规模集成电路芯片,是集CPU RAM ROM I/O接口和中断系统于同一硅片上

3、的器件.单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计 算机系统两个分支.目前单片机已渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没 有单片机的踪迹.单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致电器因此,单片机 已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一.单片机就是一个微型中央处理器,通过编 程即能完成很多智能化的工作,因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的 推动作用.本设计将采用89C51单片机,89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存 储器(FPEROFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性 能CMOS位微处理器,俗称单片机.单片机自带5个中断,两个16位定时器32个I/O 口, 可擦除只读存储器可以反复擦除屡次,功能相当强大.该器件采用ATME高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能 8位 CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATME的 89C51是一种高效微限制器.89C单片机为 很多嵌入式限制系统提供了一种灵活性

4、高且价廉的方案.面对如此功能强大的单片机,结合本次设计要求,应该要用到单片机的内部时钟电路 以及外围的显示接口电路和报警电路.对与时钟,它有两方面的含义：一是指为保证系统正常工作的基准振荡定时信号,主 要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的 标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法：一是用软件实现,即用单片机内部 的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合；二是 用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法.在显示方面,有着多种选择,但是 8段LED数码管足以满足此次设计的要求了. LED 数码显示器是一种有LED发光二极管组合显示字符的显示器件.它使用了 8个LED发光二 极管,其中7个用于显示字符,一个用于显示小数点,故通常称之为 8段发光二极管数码其内部结构如下列图(a)所示:g i W a baq $ ib4 Jc DPo引脚撐列D2D陡阴岀结构() WK LEDftWiyLED数码显示器有如下两种连接方法：共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极,使用时公共阳极接+5

5、V,每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连.共阴极接法：把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极,使用时公共阴极接地.每个发 光二极管的阳极通过电阻与输入端相连.蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打 印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、 机、定时器等电子产品中作发声 器件.在单片机应用的设计上,很多方案都会用到蜂鸣器,大局部都是使用蜂鸣器来做提 示或报警,比方按键按下、开始工作、工作结束或是故障等等.由于蜂鸣器的工作电流一 般比拟大,以致于单片机的I/O 口无法直接驱动,所以要利用放大电路来驱动,一般使用 三极管来放大电流.本设计采用 p3.0 口和三极管组成的电路来驱动蜂鸣器.2总体设计思想：本设计是基于AT89C51单片机的键盘限制及显示电路设计,从系统的设计功能上看, 系统可分为两大局部,即键盘输入限制局部和显示局部,对于每一个局部都有不同的设计 方案,起初我对键盘和显示每个都拟订了下面两种方案：键盘局部：第一种方案：采用扫描键盘,可以用普通按键构成 4X 4矩阵键盘,直接接到AT89C51 单片机的P1 口,高四位作为行,低四位作

6、为列,通过软件完成键盘的扫描和定位.这种 方式相对下面的独立式键盘节省了很多的 I/O 口.第二种方案：键盘限制采用独立式按键,每个按键的一端均接地,另一端直接和P1口相连,在按键和P1 口之间通过10K电阻与+5V电源相连.键盘通过检测输入线的电平状 态就可以很容易地判断哪个键被按下了,这种方法操作速度高而且软件结构很简单,比拟 适合按键较少或操作速度较高的场合,这种独立式接口的应用很普遍.显示局部：第一种方案：显示局部采用静态显示方法,所谓静态显示,就是每一个显示器都要占 用一个独立的具有锁存功能的接口用于存储字形码.这样单片机只要把要显示的字形代码 发送到接口电路,从而输送至各数码管显示.被显示的数据只要输出一次,直到要显示新 的数据时,再发送新的字形码.静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O 端口多,如驱动5个数码管静态显示那么需要5X 8= 40根I/O端口来驱动,要知道一个89S51 单片机可用的I/O端口才32个,实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件 电路的复杂性.第二种方案：显示局部采用动态显示.数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛 的一

7、种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM曾加位选通限制电路,位选通由各自独立的I/O线限制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那 个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通 COMS电路的限制,所以我们只要将需要 显示的数码管的选通限制翻开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮.通过分 时轮流限制各个数码管的的 COh端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动.动 态显示是利用人眼视觉暂留特性来实现显示的.事实上,显示器上任何时刻只有一个数码 管有显示.由于各数码管轮流显示的时间间隔短、节奏快,人的眼睛反响不过来,因此看 到的是连续显示的现象.为预防闪烁延时的时间在1ms左右,不能太长,也不能太短.本设计可采用P0 口直接驱动七段数码管显示.此方案本钱低,而且单片机的I/O 口占用较少,可以节约单片机接口资源,而且功耗更低.由于本设计要求按键较少,且本次设计只是对所学知识的一次实践,设计要求简单, 容易实现,本钱低廉.比拟以上各种设计方案,采用独立式键盘和

8、动态显示两种方案配合, 本钱低,占用单片机资源少,且容易实现,这样的设计比拟适合本次设计,故最终决定选 用这样的一种搭配设计方案.对于蜂鸣器,将采用p3.0 口和三极管组成的外围电路驱动,根据定时时间报警.3.具体实现方法：根据设计任务与要求,可初步将系统分为五大功能模块：主电路、按键电路、显示电路、报警电路.进一步细说,主电路选用AT89C51作为中央处理器,系统采用12MHZ勺晶振；按键停限制电路由四个按键复位键、启动 /暂停键、设置键、+1调时键组成,键 盘采用软件扫描的方式设计,低电平有效；显示电路由六位七段共阴极数码管和一个9位200欧姆上拉电阻组成,显示内容有倒计时器的0.1秒位以及分秒的个、十位,数码管通过 P0 口直接输出数据；报警电路主要由蜂鸣器组成,通过电路与P3.0 口相连.当P3.0 口输出高电平时,蜂鸣器响.4局部：由于单片机内部振荡方式电路简单,时钟信号比拟稳定,是独立的单片机应用系统 的首选,故本设计采用内部振荡方式,采用 12MHZ勺晶振.对于本次单片机课程设计,根据设计要求可以将功能分成如下12CD-8ClX 匸 XI I CRYSTAL 33p VT

9、EKDC2XTA11RST(2)(3)图1晶振电路图本设计电路采用定时器T0产生定时中断,由于本设计需要 0.1s的根本时间,应选 择其工作在定时方式1下.这时定时器T0是一个16位的计时器,由它产生50ms 的根本定时中断,两次中断后将得到 0.1s的时间.键盘电路有独立式键盘和矩阵式两种.独立式键盘占用I/O 口线较多,适用于按键较少的情况.矩阵式键盘占用的I/O 口相对较少,适用于按键很多的情况. +1调嗨煙awR61DI-T39R1IftkLR210k 沁T曰存R310k图2键盘电路图(4)报警电路将采用p3.0 口驱动,当数码管显示00.00.0时p3.0 口输出高电平,驱动 蜂鸣器到达报警的目的,只有当复位键按下后,蜂鸣器才会停止报警.F3 O/RXD F3.1HZD P3.2/TNTJ 旳丽P3.TOPS.iKTIP3.0/WRP3.7/RD11:VR5 1TEX1|BUZ1R410kBlIumRTFXTnBASIC MxQ1TEXTGhID图3蜂鸣器报警电路图5对于显示电路,本设计采用6位8段共阴极LED数码管显示.上电显示最大倒计时时间60.00.00-.其中“-位为系统状态标志位,当显示“-时,表示系统处于等待状态,按下开始键后将开始计数,开始计数后此数码管将关闭显示,以到达省电的目的,当显示“E时,表示系统正处于调时状态,此时只用两个调时键有用, 按下开始键或复位键将没有用.01ZEKCRYSTAL vlTEO

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