单片机60秒倒计时

1、目录1 前 言 12 工程概况 23 正文 23.1 设计目的与要求 23.2 设计方法的目标 23.3 设计方法和内容 23.3.1 硬件设计方法33.3.2 软件设计方法63.4 软件调试过程 83.4.1 系统调试工具 keil C5183.4.2 系统调试工具 PROTEUS83.4.3 焊接电路，对各节点测试导通性94 有关说明 105 设计总结 106 致谢 107 参考文献 10, 、前言在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简 单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管 单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片 机的应用大有想像和拓展空间。单片机就是微控制器，它是嵌入式系统中的重要且发展迅速的组成部分。单片机接上震 荡元件（或震荡源）、复位电路和接口电路，载入软件后，可以构成单片机应用系统。将它 嵌入到形形色色的应用系统中，它就成为众多产品、设备的智能化核心。所以，生产企业称 单片机为“微电脑”。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳

2、动效率，减轻劳 动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。 但是，单片 机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单 片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或 数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以 软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是 一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术 必将不断发展、日益完善和更加充实。近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传 统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为 一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体 应用对象特点的软件结合，以作完善。 模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压 力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入 单价准确的计算出物体的金额。本篇论文讨论了简单的倒

3、计时器的设计与制作，对于倒计时器中的LED数码显示器来 说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器， 而采用软件程序进行译码。本次课程设计的主要概况是了解单片机控制的60s倒计时的过程。是利用定时器和计数 器的原理将倒计时过程显示在LED数码管上。最后应用PROTEUS软件设计，仿真基于 AT89c51单片机的60s倒计时实验。通过做一个综合性训练题目，达到对内容的消化、理解 并提高解决问题的能力的目的。正文3.1 设计目的与要求课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课 程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能 够开发简单的系统,也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的， 是非常必要的。课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单 片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。通过典型实际问题的实际，训练学生的软 硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式 的训练，同时对教学内容做一定

4、的扩充。对于单片机控制的60s倒计时的要求如下：(1) 用单片机AT89C51的定时器实现60s倒计时。本例中用两位数码管静态显示倒计时秒 值。(2) 用PROTEUS软件设计，仿真基于AT89c51单片机的60s倒计时实验。3.2 设计方法的目标通过课程设计，使自己深刻理解并掌握基本概念，掌握单片机的基本应用程序设计及综 合应用程序设计的方法。通过做一个综合性训练题目，达到对内容的消化、理解并提高解决 问题的能力的目的。3.3设计方法和内容本设计由硬件设计和软件设计两部分组成，总电路如图1所示，硬件设计主要包括单片 机芯片选择，数码管选择及晶振，电容，电阻等元器件的选择及其参数的确定；软件设计主 要是实现60秒倒计时程序的编写，包括利用中断实现1秒的定时及60秒的倒计时。具体设计：通过AT89C51型号单片机，由P1和P2两组I/O引脚分别控制两个7SEG-COM -ANODE型号数码管，分十位控制和个位控制，达到显示60秒倒计时的目的。 通过复位电路，在仿真过程中点击开关实现60复位。S-XTAL1pn nH rnPO.1i*A1POiAECTAIZpn ih rnPO.+iACn

5、.POSAKPO.&h.mF.E：TpnPZ.IiMSPZiA-DFTEffpzaAnALEPZ.tfAG0PZSADPNGJ*PZ.7WBP 1 jlPIHRXDP *Mpq irrwBp 1ILlp 1 1P3INTiP *1 *piP *1占Pl 3l 777田SiAT89C51的芯片概述AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统 及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功 能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解 决方案o AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其工作电压在4.5-5 V, 一般我们选用+ 5V电压。外形及引脚排列如图2所示：AT89C51 主要特性与MCS-51兼容4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间： 10

6、年 全静态工作： 0Hz-24MHz三级程序存储器锁定128X8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路AT89C51 管脚 说明（1）电源及时钟引脚（4个）Vcc: 电源接入引脚Vss :接地引脚XTAL1:晶振震荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）；XTAL2:晶体振荡器的另一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡器信号的输 入端）。（2）控制线引脚（4个）RST/Vpd :复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；ALE：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚：EA:内外存储器选择引脚/片外EPROM编程电压输入引脚；PSEN :外部程序存储器选通信号输出引脚。（3）并行I/O引脚P0.0-P0.7： 一般I/O口引脚或数据/低位地址总线复用引脚；P1.0-P1.7： 一般I/O口引脚；P2.0-P2.7： 一般I/O口引脚或高位地址总线引脚；P3.0-P3.7： 一般I/O口引脚或第二功能引脚所需器件如下表所列：序号元件类型元件参数元件个数备注1心片AT89C5112晶振12M1

7、3电源电容10UF14电容30PF25电阻10K16电阻470147数码管8段2共阳LED数码管显示器概述本设计中采用的是7SEG - COM - ANODE型号数码管，它是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。实物如图3所示：图数码管的分类数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极 管单元(多一个小数点显示)；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按 发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二 极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM )的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到 +5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高 电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴 极(COM )的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二 极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。LED数码管有两种连接方法如下：共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成

8、公共阳极，使用时公共阳极接+5V，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。( BALED*Rff附附附符H图4 LED数码管有两种连接方法分共阴和共阳两类:找公共共阴和公共共阳：首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K （几百欧的也行） 的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光 的，找到一个就够了，然后GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED （ 般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED （一般是 8 个），那它就是共阳的。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表 笔是电源的负极。3.3.2 软件设计方法图 5 程序框图定时/计数器初值计算（1）本电路应用TIMERO MODE 16位计数器的计时中断法。（2）1秒等于1000000微秒,而每一计时脉冲是1微秒,因此需输入100000个计时脉冲,方 可达到1秒的时间。本设计中，设定中断每次溢出时间50ms。（3）由上式得知，循环20次即可达到1秒定时，即： N=t/Tcy=0.05s/0.000001=5000X=65536-5000=15536=3CB0H（4）由上式得知5000个脉冲，首先需设定TL0=3CH,TH0=0B0H,此时第1次只要输入5000 个脉冲输入，就会溢出；第2次至第20次，则需每1000000个计时脉冲，定时1秒。（5）上电时，显示60，开始倒数计时按下开关实现复位。软件程序ORG00HSJMPSTARORG1BHSJMPT1S;转T1中断服务程序ORG30HSTAR: MOVR2,#60 ；倒计时初值MOVR4,#20 ；定时中断溢出计数器R4初值为20MOVIE,#88H ；T1开中断MOVTMOD,#10H ；T1方式1MOVTH1,#3CH ；定时初值MOVTL1,#OBOH ；定时初值SETBTR1 ；启动T1ACALLDIS ；调用显示子程序SJMP$

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