單片機課程設(shè)計--倒計時

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計目的：1</b></p><p><b>　　二、硬件系統(tǒng)：2</b></p><p><b>　　三、軟件系統(tǒng)：5</b></p><p><b>　　四、仿

2、真結(jié)果9</b></p><p>　　五、課程總結(jié)：11</p><p><b>　　六、參考文獻12</b></p><p>　　附：實驗源程序13</p><p><b>　　一、設(shè)計目的：</b></p><p>　　由單片機接收小鍵盤陣列設(shè)定倒計時

3、時間，倒計時的范圍最大為60分鐘，由LED 顯示模塊顯示剩余時間，顯示格式為 XX（分）：XX（秒）.X，精確到0.1s的整數(shù)倍。倒計時到，由蜂鳴器發(fā)出報警。繪制系統(tǒng)硬件接線圖，并進行系統(tǒng)仿真和實驗。畫出程序流程圖并編寫程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能。此次設(shè)計是我們更進一步了解基本電路的設(shè)計流程，提高自己的設(shè)計理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學知識，使自己的動手動腦能力有更進一步提高，為自己今后的學習和工作打好基礎(chǔ)，為自己的專業(yè)技能打好基礎(chǔ)。通過解

4、決實際問題，鞏固和加深“單片機原理與應(yīng)用”課程中所學的理論知識和實驗?zāi)芰Γ菊莆諉纹瑱C應(yīng)用電路的一般設(shè)計方法，提高電子電路的設(shè)計和實驗?zāi)芰?，加深對單片機軟硬知識的理解，獲得初步的應(yīng)用經(jīng)驗，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。本次設(shè)計注重對單片機工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解，以便今后自己在單片機領(lǐng)域的學習和開發(fā)打下基礎(chǔ)，提高自己的動手能力和設(shè)計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實踐相結(jié)合。本次設(shè)計的重要意義還

5、在于對單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)做更進一步的了解，同時還對單片機的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存</p><p><b>　　二、硬件系統(tǒng)：</b></p><p><b>　　1.硬件總電路圖：</b></p><p><b>　　2.子系統(tǒng)描述</b></p><p><b&

6、gt;　　晶振及復位電路：</b></p><p>　　由于單片機內(nèi)部振蕩方式電路簡單，時鐘信號比較穩(wěn)定，是獨立的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的首選，故本設(shè)計采用內(nèi)部振蕩方式，采用12MHZ的晶振。</p><p><b>　　a晶振電路圖</b></p><p>　　本設(shè)計電路采用定時器T0產(chǎn)生定時中斷，由于本設(shè)計需要0.1s的基本時間，故選擇

7、其工作在定時方式1下。這時定時器T0是一個16位的計時器，由它產(chǎn)生50ms的基本定時中斷，兩次中斷后將得到0.1s的時間。</p><p>　　鍵盤電路有獨立式鍵盤和矩陣式兩種。獨立式鍵盤占用I/O口線較多，適用于按鍵較少的情況。矩陣式鍵盤占用的I/O口相對較少，適用于按鍵很多的情況。</p><p><b>　　b鍵盤電路圖</b></p><p

8、>　　報警電路將采用p3.0口驅(qū)動，當數(shù)碼管顯示00.00.0時p3.0口輸出高電平，驅(qū)動蜂鳴器達到報警的目的，只有當復位鍵按下后，蜂鳴器才會停止報警。</p><p><b>　　c蜂鳴器報警電路圖</b></p><p>　　對于顯示電路，本設(shè)計采用6位8段共陰極LED數(shù)碼管顯示。上電顯示最大倒計時時間60.00.00-。其中“-”位為系統(tǒng)狀態(tài)標志位，當顯示

9、“-”時，表示系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，按下開始鍵后將開始計數(shù)，開始計數(shù)后此數(shù)碼管將關(guān)閉顯示，以達到省電的目的 ，當顯示“E”時，表示系統(tǒng)正處于調(diào)時狀態(tài)，此時只用兩個調(diào)時鍵有用，按下開始鍵或復位鍵將沒有用。</p><p><b>　　d顯示電路圖</b></p><p>　　硬件連接說明：本系統(tǒng)以AT89C51單片機為核心。單片機采用內(nèi)部振蕩的方式。通過200歐姆電阻與一個

10、6位8段LED數(shù)碼顯示管相連。從P0口輸出LED數(shù)碼管的字形碼，從P2口輸出LED數(shù)碼管的位選碼，高電平有效。4個功能按鍵和P1口相連，中間通過10K的電阻與+5V電源相連，按鍵另一端接地，P1口低電平時表示按鍵被按下。報警電路則與P3.0口相連，當P3.0口輸出高電平時，蜂鳴器響。</p><p><b>　　三、軟件系統(tǒng)：</b></p><p><b>

11、;　　1.系統(tǒng)總流程圖</b></p><p><b>　　四、仿真結(jié)果</b></p><p>　　上電后LED數(shù)碼管顯示最大倒計時值60.00.0-，程序處于等待狀態(tài)。</p><p>　　上電或者復位鍵被按下時</p><p>　　此時，主程序不斷調(diào)用顯示子程序以及掃描鍵盤按鍵情況，當檢測到有鍵按下后，

12、轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序執(zhí)行。</p><p>　　開始/暫停鍵按下后程序開始減1計數(shù)直到0，同時狀態(tài)顯示管熄滅，計數(shù)值到0后報警器響。若中途遇到開始/暫停鍵按下則，暫停倒計時。若中途遇到復位鍵按下則將倒計時器的倒計時值設(shè)置為最大值，并處于等待狀態(tài)。</p><p><b>　　計數(shù)值到0時</b></p><p><b>　　開始/暫停鍵按下

13、后</b></p><p>　　復位鍵按下后，程序復位，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，狀態(tài)顯示管顯示“-”。 </p><p>　　當設(shè)置鍵被按下后，程序進入調(diào)時設(shè)置狀態(tài)，同時狀態(tài)顯示管顯示“E”。設(shè)置狀態(tài)的初始值位00.00.0E，按下+1調(diào)整鍵，可以將當前的計數(shù)單位值加1，再次按下設(shè)置鍵后，即進入了下個計數(shù)單位的調(diào)時狀態(tài)，當按下5次設(shè)置鍵后將退出調(diào)時狀態(tài)，若分鐘十位被設(shè)置為6并再次按下

14、設(shè)置鍵后程序直接退出調(diào)時狀態(tài)。設(shè)置狀態(tài)時開始/暫停鍵和復位鍵無效，等退出調(diào)時狀態(tài)后，設(shè)置狀態(tài)時開始/暫停鍵和復位鍵恢復功能。</p><p><b>　　調(diào)時狀態(tài)時</b></p><p><b>　　五、課程總結(jié)：</b></p><p>　　課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能

15、力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在，作為二十一世紀的大學生來說掌握單片機的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。</p><p>　　通過本次單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計使我充分認認到了課程設(shè)計的理要性和必要性，本次設(shè)計使我對已學過的基礎(chǔ)知識有了更深入的理解，學會了獨立思考、獨立工作以及對應(yīng)用所學基本理論分析和解

16、決實際問題的能力有了很大的提高。另外，本次設(shè)計使我的實際操作技能得到了訓練， 同時也進一步培養(yǎng)了我嚴謹?shù)目茖W作風。</p><p>　　回顧起此次單片機課程設(shè)計，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是從中卻學到很多很多的的東西，不但鞏固了以前所學過的知識，而且對單片機原理課外知識也的到了拓展。做的過程中，開始的確遇到了不少困難的問題，比如說芯片管腳不熟悉怎么放置，對單片機匯編語

17、言掌握得不好等等，同時在這過程中也發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 </p><p>　　通過單片機課程設(shè)計之后，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當中去，而且我們還學會了如何去培養(yǎng)創(chuàng)新精神和嚴謹?shù)目茖W作風，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學會了堅持不懈，不輕易言棄。</p><p>　　另外，課

18、堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學邊用，時刻鞏固所學知識，這也是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。整個設(shè)計我基本上還滿意，由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p>　　[1] 曾屹.單片機原理與應(yīng)用.湖南：中南大學出版社，2009</p><p>　　[2] 丁元杰.

19、單片微機原理及應(yīng)用.3版.北京：機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[3] 嚴天峰.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與仿真調(diào)試.北京：北京航空航天大學出版社，2005</p><p>　　[4] 楊振江.流行單片實用子程序及應(yīng)用實例.西安：電子科技大學出版社，2002</p><p><b>　　附：實驗源程序</b></p><

20、;p>　　;倒計時器設(shè)計源程序</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p>　　ORG 000BH ;T0中斷程序入口地址</p><p><b>　　AJMP T0ZD</b

21、></p><p>　　ORG 00100H</p><p>　　MAIN:CLR TR0 ;主程序開始</p><p>　　CLR P3.0 ;關(guān)閉蜂鳴器</p><p>　　SETB 20H.1 ;使顯示管狀態(tài)標志位有效</p><p>　　CLR 2

22、0H.0 ;開始/暫停標志位，使程序處于等待開始|暫停鍵按下</p><p>　　MOV 40H,#00H ;0.1S位查表碼</p><p>　　MOV 41H,#00H ;秒鐘個位位查表碼</p><p>　　MOV 42H,#00H ;秒鐘十位位查表碼</p><p>　　MOV 4

23、3H,#00H ;分鐘個位位查表碼</p><p>　　MOV 44H,#06H ;分鐘十位位查表碼</p><p>　　MOV 45H,#00H ;狀態(tài)顯示管查表碼</p><p>　　MOV 46H,#02H ;定時器定時次數(shù)</p><p>　　SETB EA ;開總

24、中斷</p><p>　　SETB ET0 ;開定時器T0中斷</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;定時器工作方式0</p><p>　　MOV TL0,#0B0H ;定時初值，采用50MS定時</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　JP

25、JC:LCALL XSCX ;顯示倒計時初值60.00.0(XSCX),進入鍵盤檢測程序</p><p>　　MOV P1,#0FFH ;判斷復位鍵是否按下</p><p>　　JB P1.0,JC12</p><p>　　LCALL XDYS ;調(diào)用消抖延時程序（XDYS)</p><p>　　J

26、B P1.0,JC12</p><p>　　PP10:JNB P1.0,DP10 ;等待按鍵按下</p><p>　　AJMP MAIN ;復位鍵按下后轉(zhuǎn)到主程序(MAIN)重新開始</p><p>　　JC12:MOV P1,#0FFH ;判斷設(shè)置鍵是否按下</p><p>　　JB P1.2,JC1

27、1</p><p>　　LCALL XDYS</p><p>　　JB P1.2,JC11</p><p>　　PP12:JNB P1.2,DP12 ;調(diào)整設(shè)置鍵按下后轉(zhuǎn)到調(diào)時子程序(TSCX)</p><p>　　ACALL TSCX</p><p>　　JC11:MOV P1,#0FFH ;判

28、斷開始/暫停鍵是否按下</p><p>　　JB P1.1,JPJC</p><p>　　LCALL XDYS</p><p>　　JB P1.1,JPJC</p><p>　　PP11:JNB P1.1,DP11</p><p>　　CPL 20H.0 ;將標志位取反</p><

29、p>　　JB 20H.0,KSJS ;開始/暫停標志為1則開始計數(shù)(KSJS)</p><p><b>　　CLR TR0</b></p><p>　　SETB 20H.1</p><p>　　AJMP JPJC ;繼續(xù)檢測鍵盤按鍵情況(JPJC)</p><p>　　DP10:LCAL

30、L XSCX ;等待按鍵按下時，調(diào)用顯示程序，防止顯示管沒顯示</p><p><b>　　AJMP PP10</b></p><p>　　DP11:LCALL XSCX</p><p><b>　　AJMP PP11</b></p><p>　　DP12:LCALL XSCX<

31、;/p><p><b>　　AJMP PP12</b></p><p>　　KSJS:CLR 20H.1 ;清除狀態(tài)顯示管</p><p><b>　　SETB P2.5</b></p><p>　　JB P3.0,JPJC ;若蜂鳴器響，則不啟動計時器</p>

32、<p>　　SETB TR0 ;啟動計時器TO (KSJS)</p><p><b>　　AJMP JPJC</b></p><p>　　; 顯示子程序</p><p>　　XSCX:MOV DPTR,#TAB ;顯示子程序(XSCX)</p><p><b>　　M

33、OV A,40H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p>　　MOV P0, A ;輸出0.1S位的顯示段碼.</p><p>　　CLR P2.0 ;P2.0=0</p>

34、<p>　　ACALL XSYS</p><p>　　MOV DPTR,#TAB1 ;</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p&g

35、t;　　MOV P0, A ;輸出秒鐘個位的顯示碼.</p><p>　　CLR P2.1 ;P2.1=0</p><p>　　ACALL XSYS</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p><b>　　MOV A,42H</b></p>&l

36、t;p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p>　　MOV P0, A ;輸出秒鐘十位位的顯示段碼.</p><p>　　CLR P2.2 ;P2.2=0</p><p>　　ACALL XSYS</p&g

37、t;<p>　　MOV DPTR,#TAB1</p><p><b>　　MOV A,43H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p>　　MOV P0, A ;輸出分鐘個位的顯示段

38、碼.</p><p>　　CLR P2.3 ;P2.3=0</p><p>　　ACALL XSYS</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p><b>　　MOV A,44H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p>

39、<p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p>　　MOV P0, A ;輸出分鐘十位的顯示段碼.</p><p>　　CLR P2.4 ;P2.4=0</p><p>　　ACALL XSYS</p><p>　　JNB 20H.1,ZBTC

40、;20H.1為1則顯示計時器狀態(tài)</p><p>　　MOV DPTR,#TAB2</p><p><b>　　MOV A,45H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.</p><p>　　MOV P0

41、, A ;輸出段碼.</p><p>　　CLR P2.5 ;P2.5=0</p><p>　　ACALL XSYS</p><p><b>　　ZBTC:RET</b></p><p>　　; 調(diào)時子程序</p><p>　　TSCX:CLR TR0

42、 ;調(diào)時子程序(TSCX)</p><p>　　CLR 20H.0 ;使時間調(diào)整時處于暫停狀態(tài)</p><p>　　MOV 40H,#00H</p><p>　　MOV 41H,#00H</p><p>　　MOV 42H,#00H</p><p>　　MOV 43H,#00

43、H</p><p>　　MOV 44H,#00H</p><p>　　SETB 20H.1 ;使狀態(tài)顯示管的位選碼有效</p><p>　　MOV 45H,#01H ;將狀態(tài)顯示碼更改為E（調(diào)時狀態(tài)）</p><p>　　MOV R0,#44H</p><p>　　JCTZ:ACALL

44、 XSCX ;先調(diào)用顯示程序，掃描時間調(diào)整鍵</p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p>　　JB P1.3,NEXT ;+1鍵盤沒有按下</p><p>　　ACALL XDYS ;鍵盤按下，消抖延時</p><p>　　JB P1.3,NEXT</p>&l

45、t;p>　　DEN0:JNB P1.3,DEN1 ;等待按鍵釋放</p><p>　　AJMP JYCX ;+1鍵按下后，跳轉(zhuǎn)到+1程序</p><p>　　NEXT:MOV P1,#0FFH</p><p>　　JB P1.2,JCTZ</p><p>　　ACALL XDYS ;鍵盤

46、按下，消抖延時</p><p>　　JB P1.2,JCTZ</p><p>　　DEN2:JNB P1.2,DEN3 ;等待按鍵釋放</p><p><b>　　MOV A,44H</b></p><p>　　CJNE A,#06H,DEC4 ;設(shè)置鍵再次按下，將調(diào)整指針指向下一位</p>

47、;<p><b>　　AJMP TCTS</b></p><p>　　DEC4:DEC R0</p><p>　　CJNE R0,#3FH,JCTZ ;若R0為3FH則退出調(diào)時程序</p><p>　　AJMP TCTS ;若@R0不為#06H,但R0為#3FH，則跳出調(diào)時程序</p>

48、<p>　　JYCX:CJNE R0,#44H,XIA1 ;加1調(diào)時部分</p><p>　　CJNE @R0,#06H,INCR ;調(diào)整分鐘十位</p><p><b>　　AJMP SET0</b></p><p>　　XIA1:CJNE R0,#43H,XIA2</p><p>　　AJM

49、P TZ09 ;調(diào)整分鐘個位</p><p>　　XIA2:CJNE R0,#42H,XIA3</p><p>　　CJNE @R0,#05H,INCR ;調(diào)整秒鐘十位</p><p><b>　　AJMP SET0</b></p><p>　　XIA3:CJNE R0,#41H,XIA4&

50、lt;/p><p>　　AJMP TZ09 ;調(diào)整秒鐘個位</p><p>　　XIA4:CJNE R0,#40H,TCTS</p><p>　　TZ09:CJNE @R0,#09H,INCR ;調(diào)整0.1秒位</p><p>　　SET0:MOV @R0,#00H</p><p><

51、;b>　　AJMP JCTZ</b></p><p>　　INCR:INC @R0</p><p><b>　　AJMP JCTZ</b></p><p>　　DEN1:ACALL XSCX</p><p><b>　　AJMP DEN0</b></p><p&

52、gt;　　DEN3:ACALL XSCX</p><p><b>　　AJMP DEN2</b></p><p>　　TCTS:MOV TH0,#3CH ;退出調(diào)時程序</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　MOV 45H,#00H ;將狀態(tài)顯示碼

53、更改為D（等待狀態(tài)）</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　; T0中斷子程序</p><p>　　T0ZD:CLR EA ;T0中斷子程序,關(guān)中斷 （T0ZD)</p><p><b>　　CLR ET0</b></p>

54、<p><b>　　CLR TR0</b></p><p>　　DJNZ 46H,TCZD</p><p>　　MOV 46H,#02H ;當定時兩次后重新給計時次數(shù)賦值為2</p><p>　　MOV R0,#40H ;減1計數(shù),R0為40H</p><p>　　C

55、JNE @R0,#01H,R040</p><p>　　INC R0 ;R0為41H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,DEC1</p><p>　　INC R0 ;R0為42H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,DEC1</p><

56、;p>　　INC R0 ;R0為43H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,DEC1</p><p>　　INC R0 ;R0為44H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,DEC1</p><p><b>　　AJMP JYFH</b

57、></p><p>　　R040:CJNE @R0,#00H,DEC1 ;R0為40H</p><p>　　INC R0 ;R0為41H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,R041</p><p>　　INC R0 ;R0為42H</p>

58、<p>　　CJNE @R0,#00H,R042</p><p>　　INC R0 ;R0為43H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,R043</p><p>　　INC R0 ;R0為44H</p><p>　　CJNE @R0,#00H,R044&l

59、t;/p><p><b>　　AJMP ZJFH</b></p><p>　　R041:MOV 40H,#09H</p><p><b>　　DEC 41H</b></p><p><b>　　AJMP TCZD</b></p><p>　　R042:MOV

60、 40H,#09H</p><p>　　MOV 41H,#09H</p><p><b>　　DEC 42H</b></p><p><b>　　AJMP TCZD</b></p><p>　　R043:MOV 40H,#09H</p><p>　　MOV 41H,#09H&

61、lt;/p><p>　　MOV 42H,#05H</p><p><b>　　DEC 43H</b></p><p><b>　　AJMP TCZD</b></p><p>　　R044:MOV 40H,#09H</p><p>　　MOV 41H,#09H</p>

62、<p>　　MOV 42H,#05H</p><p>　　MOV 43H,#09H</p><p><b>　　DEC 44H</b></p><p><b>　　AJMP TCZD</b></p><p>　　DEC1:DEC 40H</p><p>　　TCZ

63、D:MOV TH0,#3CH ;退出中斷子程序</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB TR0</b>&

64、lt;/p><p><b>　　AJMP ZZFH</b></p><p>　　JYFH:DEC 40H</p><p>　　ZJFH:SETB P3.0 ;啟動蜂鳴器</p><p><b>　　ZZFH:RETI</b></p><p>　　XDYS:

65、ACALL XSCX ;消抖延時程序，延時10ms（2*5ms）</p><p>　　ACALL XSCX ;采用調(diào)用顯示子程序延時以改善LED顯示效果</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　XSYS:MOV 55H,#20 ;顯示延時程序，延時1ms</p><p>　　DEL2

66、:MOV 56H,#25</p><p>　　DEL1:DJNZ 56H,DEL1</p><p>　　DJNZ 55H,DEL2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p