倒計時器課程設(shè)計

1、<p>　　《單片機(jī)原理及應(yīng)用》</p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p><b>　　倒</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　時</b></p><p>&

2、lt;b>　　器</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p>　　專 業(yè) 電氣自動化</p><p>　　班 級 </p><p>　　姓

3、名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　二0一四 年 一 月 二日</p><p><b>　　目錄 </b></p><p>　　1.功能設(shè)計…………………………………………………2</p><p>

4、;　　2.方案設(shè)計…………………………………………………2</p><p>　　3.硬件設(shè)計…………………………………………………2</p><p>　　3.1復(fù)位電路……………………………………………………3</p><p>　　3.2晶振電路……………………………………………………3</p><p>　　3.3時鐘電路…………………………

5、…………………………3</p><p>　　3.4按鍵電路……………………………………………………4</p><p>　　3.5蜂鳴器電路…………………………………………………4</p><p>　　3.6數(shù)碼管顯示電路……………………………………………5</p><p>　　3.7單片機(jī)定時器使用…………………………………………6</

6、p><p>　　4.程序設(shè)計…………………………………………………6</p><p>　　4.1總程序圖……………………………………………………7</p><p>　　4.2定時器T0流程圖…………………………………………8</p><p>　　4.3定時器T1流程圖…………………………………………8</p><p>　　

7、5.小結(jié)………………………………………………………10</p><p><b>　　附錄A電路設(shè)計</b></p><p><b>　　附錄B程序代碼</b></p><p><b>　　1功能分析</b></p><p>　　題目三：倒計時器課程設(shè)計</p>&

8、lt;p>　　基本功能要求：可實現(xiàn)倒計時功能，計時時間可通過按鍵進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定完成后啟動倒計時，計時時間到時可通過聲光報警方式提示。</p><p>　　(1)可實現(xiàn)倒計時功能:通過運用單片機(jī)的定時器T0中斷方式1控制發(fā)光二極管，定時器T1斷方式3進(jìn)行時間自減一。本程序最大倒計時時間為一天。</p><p>　　(2)計時時間可通過按鍵進(jìn)行設(shè)定: 通過運用獨立鍵盤控制時,分,秒的設(shè)定

9、。按鍵K1控制小時讓小時以加一方式設(shè)定，按鍵K2控制分鐘讓分鐘以加一方式設(shè)定，</p><p>　　按鍵K3控制秒讓秒以加一方式設(shè)定，按鍵K4控制定時器開關(guān)。</p><p>　　(3)設(shè)定完成后啟動倒計時：通過按下獨立鍵盤k4控制倒計時器開關(guān)。</p><p>　　(4)計時時間到時可通過聲光報警方式提示：通過運用發(fā)光二極管在最后十秒時閃爍和蜂鳴器在最后十秒時進(jìn)行

10、聲光報警。</p><p><b>　　2方案設(shè)計</b></p><p>　　圖1 倒計時的總體框圖</p><p><b>　　3、硬件電路設(shè)計</b></p><p>　　LED數(shù)碼管倒計時器以STC89C52單片機(jī)為核心，起著控制作用。系統(tǒng)包括六位數(shù)碼管顯示電路，按鍵電路，復(fù)位電路，時鐘電路

11、以及蜂鳴器電路。 </p><p><b>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)</b></p><p>　　最小系統(tǒng)就是單片機(jī)在發(fā)揮具體測控功能時所必須的組成部 </p><p>　　分。如下圖所示為最小系統(tǒng)方框圖：</p><p><b>　　圖2單片機(jī)最小系統(tǒng)<

12、/b></p><p><b>　　(1).復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需給STC89C52的復(fù)位引腳RST加上大于2個機(jī)器周期的高電平就可得單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位時，PC初始化為0000H，使單片機(jī)重新啟動。在系統(tǒng)中，有時會出現(xiàn)顯示不正常，也為了調(diào)試方便，我們需要設(shè)計一個復(fù)位電路。本系統(tǒng)采用的電路如圖3所示。按鍵復(fù)位用在系統(tǒng)運行

13、時的復(fù)位，使系統(tǒng)重新運行。復(fù)位電路如下圖所示。</p><p>　　圖3 復(fù)位電路原理圖</p><p><b>　　(2).晶振電路</b></p><p>　　晶振與單片機(jī)的腳XTAL0和腳XTAL1構(gòu)成的振蕩電路中會產(chǎn)生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波),這個波對電路的影響不大,但會降低電路的時鐘振蕩器的穩(wěn)定性。為了電路的穩(wěn)定性起見,

14、ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個10pf-50pf的瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩(wěn)定性的影響,所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的。但是主流是接入兩個33pf的瓷片電容,此次電路用33PF。</p><p><b>　　(3)．時鐘電路</b></p><p>　　時鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地

15、一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種是外部時鐘方式。</p><p>　　單片機(jī)必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作。在單片機(jī)內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，只要外界一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元，決定單片機(jī)的工作速度。本系統(tǒng)使用的是內(nèi)部時鐘方式。時鐘電路如下圖4所示。</p>&l

16、t;p>　　圖4　時鐘電路原理圖</p><p>　　單片機(jī)在工作時，有內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)，f表示。圖4中的時鐘頻率為12MHz，即f=12MHz，則時鐘周期為1/12us。</p><p><b>　　(4).按鍵電路</b></p><p>　　本

17、系統(tǒng)的按鍵電路的作用是能夠調(diào)整倒計時的初始值，倒計時是按時、分、秒順尋排列顯示的，用三個按鍵分別設(shè)定時、分、秒，所達(dá)到的效果是按一下對應(yīng)的鍵時，所對應(yīng)的值加一。在程序中用K1對應(yīng)時的設(shè)定，K2對應(yīng)分的設(shè)定，K3對應(yīng)秒的設(shè)定。按K4鍵則系統(tǒng)開始運行。按鍵電路如下圖5所示。</p><p>　　圖5　按鍵電路原理圖</p><p>　　(5). 蜂鳴器電路</p><p&g

18、t;　　蜂鳴器電路是由一個有源蜂鳴器、一個電阻和一個開關(guān)三極管組成。此電路的作用是倒計時時間到零時，蜂鳴器發(fā)出報警聲。在本系統(tǒng)中，是利用單片機(jī)的P2^3口來控制，P2^3為低電平時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器報警。電路如下圖6所示</p><p>　　圖6　蜂鳴器電路原理圖</p><p>　　(6).數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　在這里我們使用的是8段數(shù)碼管顯示（包

19、含小數(shù)點），通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，另一種是動態(tài)顯示。其中靜態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多，所耗得電能較大；動態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。在本設(shè)計中，為了減少端口資源，降低電能消耗，采用的是動態(tài)顯示方法。</p><p>　　(7).單片機(jī)定時器的使用</p><p>　　

20、本系統(tǒng)所用到的STC89C52有3個16位的定時器，而本系統(tǒng)只用到了定時器0和定時器1,所使用的工作方式都是定時器工作方式1,方式1時16位計數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計數(shù)器由TH0或TH1的全部8位和TL0或TL1的全部8位構(gòu)成。使用工作方式1功能時，定時時間計算公式是：</p><p>　　（65536-計數(shù)初值）*機(jī)器周期</p><p>　　機(jī)器周期=晶振周期*12</p>

21、<p>　　本系統(tǒng)所用到的定時器0的定時時間是50ms;定時器1的定時時間是50ms;而電路所用的晶振是12MHZ,算得一個機(jī)器周期為1us。</p><p>　?。?5536-50000）/256；</p><p>　　（65536-50000）%256；</p><p>　　4、軟件設(shè)計與流程圖</p><p>　　本系統(tǒng)中，是

22、利用軟件和硬件相互結(jié)合，以實現(xiàn)電路功能。軟件在系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，利用程序?qū)τ布_(dá)到控制作用。因此下面說明軟件的實現(xiàn)。</p><p>　　倒計時器主程序流程圖</p><p>　　程序的的開始時初始化數(shù)碼管的段選和位選，數(shù)碼管不顯示。程序中用到了兩個定時器，接下來先設(shè)定定時器0和定時器1的工作方式，并且給兩個定時器裝初值，定時器0的定時時間是50ms，用作掃描數(shù)碼管顯示，定時器1的

23、定時時間是50ms,用作定時器時間的遞減。然后給定時器設(shè)定初值，開啟定時器。最后進(jìn)入死循環(huán)函數(shù)，在循環(huán)函數(shù)中，對按鍵進(jìn)行掃描，如果有鍵按下，執(zhí)行按鍵函數(shù)，并檢查是否需要報警。流程圖如下圖7所示：</p><p>　　圖7 倒計時器主程序流程圖</p><p>　　(2).定時器0的中斷程序流程圖</p><p>　　定時器0的定時時間是50ms，用作掃描數(shù)碼管顯示，

24、在定時器0開啟時，定時器0開始定時，此時主程序正常運行，當(dāng)定時器0的定時時間到時，主程序不在執(zhí)行，開始進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中，對9位數(shù)碼管進(jìn)行動態(tài)掃描。中斷程序執(zhí)行完后返回主程序。如圖8所示。</p><p>　　圖8定時器0的中斷程序流程圖</p><p>　　(3).定時器1的中斷程序流程圖</p><p>　　定時器1的定時時間是50ms，用作是倒計時時間

25、以秒來自減，在定時器1開啟時，定時器1開始定時，此時主程序正常運行，當(dāng)定時器0的定時時間到時，主程序不在執(zhí)行，開始進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中，設(shè)定倒計時的時間變化。中斷程序執(zhí)行完后返回主程序。如圖9所示。</p><p>　　圖9 定時器1的中斷程序流程圖</p><p><b>　　5、總結(jié)經(jīng)驗和體會</b></p><p>　　在這次的單片

26、機(jī)程序課程設(shè)計中，學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)的很多東西，單片機(jī)具有軟硬結(jié)合，體積小，可以很容易嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)是我們的這個專業(yè)中很重要的一門課程，同時也是一門比較難學(xué)的課程，這次實踐讓我對單片機(jī)有了更深一步的了解，讓我們真正做到了理論聯(lián)系實踐，把我們所學(xué)的知識都運用到實踐中去，這樣就能把單片機(jī)學(xué)的更好。在設(shè)計制作倒計時器的過程中，我深切體會到，實踐是理論運用的最好檢驗。本次設(shè)計是對我所學(xué)知識的一次綜合性檢測和考驗，無論是動手能力還是理

27、論知識運用能力都得到了提高，同時加深了我對網(wǎng)絡(luò)資源認(rèn)識，大大提高了查閱資料的能力和效率，使我有充足的時間投入到電路制作當(dāng)中。本系統(tǒng)的制作主要應(yīng)用到了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、電子工藝等多方面的知識。在硬件調(diào)試過程中，我也學(xué)會不少的東西，掌握一些調(diào)試方法。在設(shè)計仿真圖和編些程序中，對Protel和Keil等軟件掌握的更加牢固。</p><p><b>　　附錄A：電路設(shè)計</b&g

28、t;</p><p>　　附錄B：倒計時器源程序（C語言）</p><p>　　#include<reg52.h> //52系列單片機(jī)頭文件</p><p>　　#define uchar unsigned char//宏定義</p><p>　　#define uint unsigned int//宏定義</p

29、><p>　　sbit key1=P3^4; //獨立鍵盤端口聲明</p><p>　　sbit key2=P3^5;</p><p>　　sbit key3=P3^6;</p><p>　　sbit key4=P3^7;</p><p>　　sbit dula=P2^6; //申明u1鎖存器的鎖存端</p

30、><p>　　sbit wela=P2^7; //申明u2鎖存器的鎖存端</p><p>　　sbit led=P1^0; //二極管端口聲明</p><p>　　sbit beep=P2^3; //蜂鳴器端口聲明</p><p>　　uchar code table[]={ //共陰極數(shù)碼管編碼</p><

31、p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71};</p><p>　　uchar num0,num, sh,sl,s,fh,fl,f,m,mh,ml,

32、h;//定義變量</p><p>　　///////////////延時/////////////////////</p><p>　　void delayms( uint xms) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p>

33、;<p>　　for(i=xms;i>0;i--)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/////////////初始化////////////////////////</p><p>　　void init(

34、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x11; //設(shè)置定時器工作方式</p><p>　　TCON=0x00;</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;&l

35、t;/p><p>　　TH1=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL1=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　ET1=1

36、;</b></p><p><b>　　TR0=0; </b></p><p><b>　　TR1=0;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　/////////// //顯示子函數(shù)//////////////////////////

37、</p><p>　　void display(uchar s,uchar f,uchar m)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sh=s/10;</b></p><p><b>　　sl=s%10;</b></p><p

38、><b>　　fh=f/10;</b></p><p><b>　　fl=f%10;</b></p><p><b>　　mh=m/10;</b></p><p><b>　　ml=m%10; </b></p><p><b>　　dula

39、=1;</b></p><p>　　P0=table[sh];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p>&l

40、t;b>　　P0=0xfe;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[sl]|0x80;</p><p>

41、;<b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfd;</b></p><p><b>　　wela=0;<

42、;/b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[fh];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</

43、b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfb;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　d

44、ula=1;</b></p><p>　　P0=table[fl]+0x80;</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><

45、;p><b>　　P0=0xf7;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[mh];</p><p

46、><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xef;</b></p><p><b>　　wela=0;

47、</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table[ml];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;&l

48、t;/b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xdf;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>

49、　　}</b></p><p>　　////////// //鍵盤掃描//////////////////////</p><p>　　void keyscan() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>

50、;　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　s++;</b></p><p><b>　　if(s==24)</b&

51、gt;</p><p><b>　　s=0;</b></p><p>　　while(!key1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2==0)</p><

52、;p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　f++;</b></p><p><b>　　i

53、f(f==60)</b></p><p><b>　　f=0;</b></p><p>　　while(!key2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3==0

54、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m++;</b></p><p&

55、gt;<b>　　if(m==60)</b></p><p><b>　　m=0;</b></p><p>　　while(!key3);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

56、t;　　if(key4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p>　　if(key4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=1;</b>&l

57、t;/p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p>　　while(!key4);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

58、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　////////////主函數(shù)//////////////////////////</p><p>　　void main() </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　in

59、it();</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　keyscan();</p><p>　　display( s, f, m);</p><p>　　if(f==0&m=

60、=10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b&g

61、t;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//////////////定時器T0//////////////</p><p>　　void T0_time()interrupt 1</p><p><b&

62、gt;　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　num++;</b></p><p>　　if(num==4)</p><p><b>　　{

63、</b></p><p><b>　　num=0;</b></p><p>　　if(s==0&&f==0&&m==10)</p><p>　　{led=~led; }</p><p><b>　　}</b></p><p>&l

64、t;b>　　}</b></p><p>　　////////////定時器T1////////////////////</p><p>　　void T1_time()interrupt 3</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH1=(65536-50000)/256;<

65、;/p><p>　　TL1=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　num0++;</b></p><p>　　if(num0==20)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　num0=0;</b>&l

66、t;/p><p><b>　　if(m==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m=60;</b></p><p><b>　　if(f==0)</b></p><p><b>　　

67、{</b></p><p><b>　　f=60;</b></p><p><b>　　if(s==0)</b></p><p><b>　　{s=24;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

68、<b>　　s--;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　f--;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　m--;</b></p><p

69、><b>　　}</b></p><p>　　if(s==0&&f==0&&m==10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=1;</b></p><p>　　delayms(1); </p&

70、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　if(s==0&&f==0&&m==0)//計時結(jié)束關(guān)中斷</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=0; </b></p><p&g