簡易計時器課程設(shè)計

1、設(shè)計題目： 簡易計時器設(shè)計目的：采用元器件有89c52單片機、74hc573功能芯片、以及數(shù)碼顯示器，運用晶體振蕩器電路和復(fù)位電路,設(shè)計一個簡易的計時器設(shè)計目標：晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768Hz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定.不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路任務(wù)下達時間： 2010年3月1日任務(wù)完成時間：2010年3月10日指導(dǎo)教師評語： 年 月 日設(shè)計成績：摘要：此計時器為一學(xué)生實踐小制作，功能設(shè)計相對簡單，主要基于單片機控制實現(xiàn)。本設(shè)計主要采用元器件有89c52單片機、74hc573功能芯片、以及數(shù)碼顯示器，軟件用到keil

2、.c編程軟件。此設(shè)計中運用了兩個基本小電路晶體振蕩器電路和復(fù)位電路。晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768Hz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定.不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路. 復(fù)位電路實現(xiàn)計時器的復(fù)位功能。89c52單片機、74hc573功能芯片、和數(shù)碼顯示器之間通過個引腳的功能聯(lián)系，在電路板上實現(xiàn)計時器的計時功能。關(guān)鍵詞：89c52單片機 ；74hc573功能芯片 ；晶體振蕩器電路引言：數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個人家庭以及辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的

3、發(fā)展和采用了先進的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領(lǐng)域。1. 方案論證1.1 SL74HC573SL74HC573 跟LS/AL573 的管腳一樣。器件的輸入是和標準CMOS 輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和LS/ALSTTL 輸出兼容。當鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。輸出能直接接到CMOS，NMOS 和TTL 接口上；操作電壓范圍：2.0V6.0V；低輸入電流：1.0uA74HC573功能表：功能表 輸入輸出輸入使能鎖存使能DQLHH

4、HLHLLLLX不變HXXZ1.2 STC89C52單片機部分引腳功能： P3.0:RXD串行輸入口 P3.1:TXD串行輸出口   P3.2:INTO外部中斷0輸入 P3.3:INT1外部中斷1輸入 P3.4:T0定時器0外輸入 p3.5:T1定時器1外輸入 P3.6:WR外部寫輸入 P3.7:Rd外部讀輸入如圖1.1所示圖1.1 STC89C52單片機 2. 硬件詳細設(shè)計2.1簡易計時器的原理圖如圖2.1所示.圖2.1 簡易計時器的原理圖圖2.2 計時器總原理圖2.2 復(fù)位控制電路當通電瞬間 穩(wěn)壓電源給電容充電 此時，在電容和電阻之間將有一個高電平也就是給單片機一個高電平使其復(fù)位

5、。 隨著電容充電結(jié)束 將使電容與電阻之間將呈現(xiàn)低電平 單片機復(fù)位結(jié)束。計算你自己復(fù)位電路的時間，要是簡單的阻容上電復(fù)位,就是RC電路的充電時間常數(shù)t=RC.如圖2.3所示如圖2.3 2.3 晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時鐘的核心,它保證了時鐘的走時準確及穩(wěn)定. 圖3.3所示電路通過CMOS非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路,這個電路中,CMOS非門U1與晶體,電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路,U2實現(xiàn)整形功能,將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波.輸出反饋電 阻R1為非門提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器.電容C1,C2與晶體構(gòu)成一

6、個諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對振蕩頻率的控制功能,同時提供了一個180度相移,從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了振蕩器的功能.由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準確性,從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準確。如圖2.4所示圖2.43. 軟件設(shè)計3.1 其總的工作原理首先通過晶體振蕩電路將近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波，然后基于單片機對信號波進行數(shù)字邏輯信號的分析處理，運用C語言進行編程，控制單片機個引腳的高低電平的變化，最終實現(xiàn)計時器的計時顯示變化。3.2 設(shè)計流程圖如圖3.1所示圖3.14源程序4.1運用匯編語言實現(xiàn)計時器計時功能的源程序ORG 0000H MOV 30H,#1 設(shè)置時鐘的起始時間，分配顯

7、示數(shù)據(jù)內(nèi)存 MOV 31H,#2 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 MOV 34H,#0 MOV 35H,#0 MOV TMOD,#01 啟動計數(shù)器XS0: SETB TR0 使 TRO位置1 MOV TH0,#00H 計數(shù)器置零 MOV TL0,#00HXS: MOV 40H,#0FEH 掃描控制字初值 MOV DPTR,#TAB 取段碼表地址 MOV P2,40H 從P2口輸出 MOV A,30H 取顯示數(shù)據(jù)到A MOVC A,A+DPTR 查顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)段碼 MOV P0,A 段碼放入P0中 LCALL YS1MS 顯示1MS MOV P0,#0FFH PO端口清零 MOV A

8、,40H 取掃描控制字放入A中 RL A A中數(shù)據(jù)循環(huán)左移 MOV 40H,A 放回40H地址段內(nèi) MOV P2,40H MOV A,31H ADD A,#10 進位顯示 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL YS1MS MOV P0,#0FFH MOV A,40H RL A MOV 40H,A MOV P2,40H MOV A,32H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL YS1MS MOV P0,#0FFH MOV A,40H RL A MOV 40H,A MOV P2,40H MOV A,33H ADD A,#10 MOVC A,A+DPTR MO

9、V P0,A LCALL YS1MS MOV P0,#0FFH MOV A,40H RL A MOV 40H,A MOV P2,40H MOV A,34H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL YS1MS MOV P0,#0FFH MOV A,40H RL A MOV 40H,A MOV P2,40H MOV A,35H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL YS1MS MOV P0,#0FFH MOV A,40H RL A MOV 40H,A JB TF0,JIA 如果TF0為1時，則執(zhí)行JIA，否則順序執(zhí)行 JNB P1.0,P100 為0則 轉(zhuǎn)移到

10、P100 JNB P1.1,P1000 為0則 轉(zhuǎn)移到P1000 JNB P1.2,P10000 為0則 轉(zhuǎn)移到P10000 AJMP XS 跳轉(zhuǎn)到 XSP100: MOV 30H,#0 清零程序 MOV 31H,#0 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 MOV 34H,#0 MOV 35H,#0JIA: CLR TF0 TF0清零 MOV A,35H 秒單位數(shù)據(jù)到A CJNE A,#9,JIA1 與 9進行比較，大于9就轉(zhuǎn)移到JIA1 MOV 35H,0 秒個位清零 MOV A,34H 秒十位數(shù)據(jù)到A CJNE A,#5,JIA10 與5進行比較，大于5就轉(zhuǎn)移到JIA10 MOV 3

11、4H,#0 秒十位清零P10000: JNB P1.2,P10000 為0則 轉(zhuǎn)移到P10000 MOV A,33H 取分的個位到A CJNE A,#9,JIA100 與 9進行比較，大于9就轉(zhuǎn)移到JIA100 MOV 33H,#0 分的個位清零 MOV A,32H 分十位數(shù)據(jù)到A CJNE A,#5,JIA1000 與5進行比較，大于5就轉(zhuǎn)移到JIA1000 MOV 32H,#0 分的十位清零P1000: JNB P1.1,P1000 為0則 轉(zhuǎn)移到P1000 MOV A,31H 時個位數(shù)據(jù)到A CJNE A,#9,JIA10000 與 9進行比較，大于9就轉(zhuǎn)移到JIA10000 MOV 3

12、1H,#0 時的個位清零 MOV A,30H 時十位數(shù)據(jù)到A CJNE A,#2,JIA100000 與2進行比較，大于5就轉(zhuǎn)移到JIA100000 MOV 30H,#0 時的十位清零 AJMP XS0 轉(zhuǎn)移到 XSOJIA100000: INC 30H 加1 AJMP XS0 跳轉(zhuǎn)到 XS0JIA10000: CJNE A,#3,JIAJIA 與3進行比較，大于則轉(zhuǎn)移到JIAJIA MOV A,30H 將時的十位放到 A CJNE A,#02,JIAJIA 與2進行比較，大于則轉(zhuǎn)移到JIAJIA MOV 30H,#0 時段清零 MOV 31H,#0 AJMP XS0 跳轉(zhuǎn)到XSOJIAJIA

13、: INC 31H 加一 AJMP XS0 JIA1000:INC 32H AJMP XS0JIA100: INC 33H AJMP XS0 JIA10: INC 34H AJMP XS0JIA1: INC 35H AJMP XS0 RET 返回YS1MS: MOV R6,#9H 延時程序YL1: MOV R7,#19H DJNZ R7,$ DJNZ R6,YL1 RETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H 共陽段碼表DB 040H,079H,024H,030H,019H,012H,002H,078H,000H,010

14、H END5. 結(jié)論通過晶體振蕩電路，然后對信號波進行數(shù)字邏輯信號的分析處理，控制單片機個引腳的高低電平的變化，最終實現(xiàn)計時器的計時顯示變化。6. 設(shè)計總結(jié)在此次的數(shù)字鐘設(shè)計過程中,更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法. 在連接晶振的過程中,晶振無法起振.在排除線與芯片的接觸不良問題后重新對照電路圖,發(fā)現(xiàn)是由于12腳未接地所至. 在連接六進制的過程中,發(fā)現(xiàn)電路只能4,5的跳動,后經(jīng)發(fā)現(xiàn)是由于接到與非門的引腳接錯一根所至,經(jīng)糾正后能正常顯示.在連接六進制,十進制,六十進制的進位及十二進制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,那么在電路出錯時便能準確地找出錯誤所在并及時糾正了. 在設(shè)計電路中,往往是先仿真后連接實物圖,但有時候仿真和電路連接并不是完全一致的,例如仿真的連接示意圖中,往往沒有接高電平的16腳或14腳以及接低電平的7腳或8腳,因此在實際的電路連接中往往容易遺漏. 在設(shè)計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯誤所引起的.參考文獻1 歷雅萍、易映萍.電子技