LED數(shù)字倒計(jì)時(shí)器單片機(jī)課程設(shè)計(jì)(共23頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 向偉杰向偉杰 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 機(jī)自機(jī)自 xs1101xs1101 班班 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 徐漢斌徐漢斌 工作單位：工作單位： 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 題題 目目: : LEDLED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)數(shù)字倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)初始條件：初始條件：1 1采用采用 MCS51MCS51 作為主控芯片；作為主控芯片； 2 2采用采用 LEDLED 數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)范圍數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)范圍 24:00:0024:00:00； 3 3可調(diào)任意設(shè)定定時(shí)時(shí)間，要具有定時(shí)提醒功能，定時(shí)到可調(diào)任意設(shè)定定時(shí)

2、時(shí)間，要具有定時(shí)提醒功能，定時(shí)到 2s2s 報(bào)警功能。報(bào)警功能。要求完成的主要任務(wù)要求完成的主要任務(wù): : 1、查閱參考資料，自學(xué)相關(guān)可編程接口芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式和初查閱參考資料，自學(xué)相關(guān)可編程接口芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式和初始化編程過(guò)程；始化編程過(guò)程；2、根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體功能和性能參數(shù)，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)；根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體功能和性能參數(shù)，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)；3、單片機(jī)系統(tǒng)及其擴(kuò)展接口電路設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)硬件原理圖；單片機(jī)系統(tǒng)及其擴(kuò)展接口電路設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)硬件原理圖；4、編制系統(tǒng)控制源程序，繪制源程序流程圖，包括初始化和監(jiān)控程序；編制系統(tǒng)控制源程序，繪制源程序流程圖，包括初始化和監(jiān)控程序；5、撰寫(xiě)

3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（包括參考資料目錄，字?jǐn)?shù)不少于撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（包括參考資料目錄，字?jǐn)?shù)不少于 5000 字）字）時(shí)間安排：（兩周）時(shí)間安排：（兩周）序號(hào)內(nèi) 容所用時(shí)間（天）1查閱資料，學(xué)習(xí)相關(guān)芯片知識(shí)22系統(tǒng)及擴(kuò)展電路硬件設(shè)計(jì)33初始化程序和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)34相關(guān)硬件電路和程序調(diào)試35課程設(shè)計(jì)答辯1合計(jì)12指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 20132013 年年 1212 月月 2727 日日系主任（或責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年年 月月 日日精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄1 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的功能及需求分析.12 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方案.22.1 LED 數(shù)

4、字倒計(jì)時(shí)器的組成.22.2 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖.2 3 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器硬件電路設(shè)計(jì)與主要元器件分析.33.1 AT89C51 單片機(jī).33.2 晶振電路 .83.3 復(fù)位電路 .93.4 按鍵電路 .103.5 數(shù)碼管顯示電路 .113.6 蜂鳴電路.134 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器系統(tǒng)仿真圖.145 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器原件清單.156 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的軟件設(shè)計(jì).166.1 程序流程圖 .166.2 程序清單 .177 總結(jié) .228 參考文獻(xiàn) .239 評(píng)分表 .24精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.1.LEDLED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的功能及需求分析數(shù)字倒計(jì)時(shí)

5、器的功能及需求分析1.1 功能分析：功能分析：可實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，計(jì)時(shí)時(shí)間可通過(guò)按鍵進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定完成后啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)還剩下兩秒時(shí)，蜂鳴電路會(huì)報(bào)警提示。(1)可實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能:本設(shè)計(jì)的 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)采用六位數(shù)碼管顯示時(shí)間，分別顯示小時(shí)、分鐘、秒鐘，最大的倒計(jì)時(shí)時(shí)間為 24 小時(shí)，倒計(jì)時(shí)時(shí)間為 24小時(shí)內(nèi)任意時(shí)間可調(diào)。 。(2)計(jì)時(shí)時(shí)間可通過(guò)按鍵進(jìn)行設(shè)定: 通過(guò)運(yùn)用獨(dú)立的按鍵控制時(shí),分,秒的設(shè)定。按鍵 B1 控制小時(shí)讓小時(shí)以加一方式設(shè)定，按鍵 B2 控制分鐘讓分鐘以加一方式設(shè)定，按鍵 B3 控制秒讓秒以加一方式設(shè)定，按鍵 B4 控制定時(shí)器開(kāi)關(guān)。 (3)設(shè)定完成后啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)：通過(guò)按下獨(dú)立按

6、鍵 k4 控制倒計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)，按一下開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。(4)當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)時(shí)間還剩下兩秒時(shí)，蜂鳴電路會(huì)報(bào)警，這些功能都是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的。LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的功能，原理上，和電子表的鬧鐘定時(shí)功能沒(méi)什么兩樣，但是，與之不同的是，LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器不僅具有提醒功能，還能直接倒計(jì)時(shí)顯示，還有多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)設(shè)置的時(shí)間，并且，能夠通過(guò)按鈕調(diào)節(jié)，24 小時(shí)內(nèi)任意倒計(jì)時(shí)時(shí)間均可以調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)小時(shí)、分鐘以及秒鐘，有按鈕復(fù)位，能夠?qū)崿F(xiàn)取消定時(shí)，有按鈕能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。1.2 需求分析需求分析近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入人們的生活，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用

7、系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，針對(duì)具體應(yīng)用特點(diǎn)與軟件結(jié)合。本次課程設(shè)計(jì)研究了LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作，此方案線路簡(jiǎn)單，成本低，應(yīng)用前景廣闊。例如，在所有大學(xué)以及初高中的每個(gè)教室里都可以安裝一個(gè) LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器，教室前面有個(gè)大的 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器，在平時(shí)不僅可以同學(xué)們還有多長(zhǎng)時(shí)間上課下課，更主要的是，能在學(xué)校的考試或者十分重要的大型考試，如中考，高精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)考，四六級(jí)考試，公務(wù)員考試，研究生考試等中發(fā)揮重要作用，方便考生把握考試時(shí)間發(fā)揮出最好的水平?？偠灾琇ED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器，在未

8、來(lái)會(huì)有十分廣闊的前景。2.LED2.LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方案數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方案2.1 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的組成：數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的組成：a) AT89C51 單片機(jī)b) 晶振電路c) 復(fù)位電路d) 按鍵電路e) 六位數(shù)碼管顯示電路f) 蜂鳴器電路2.2 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 圖圖 2.22.2 AT89C51晶振電路晶振電路復(fù)位電路復(fù)位電路按鍵電路按鍵電路數(shù)碼管電路數(shù)碼管電路蜂鳴電路蜂鳴電路精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.3. LEDLED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器硬件電路設(shè)計(jì)與主要數(shù)字倒計(jì)時(shí)器硬件電路設(shè)計(jì)與主要元器件分析元器件分析3.1 AT89

9、C51 單片機(jī)單片機(jī)3.3.13.3.1 AT89C51AT89C51 的原理圖的原理圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖圖 3.3.13.3.13.3.13.3.1 AT89C51AT89C51 的原理和性能介紹的原理和性能介紹(一一) AT89C51的的原原理理a)VCC：供電電壓。b)GND：接地。c)P0 口口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)

10、時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。d)P1 口口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。e)P2 口口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉

11、的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。f)P3 口口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：口管

12、腳備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷 0）P3.3 /INT1（外部中斷 1）P3.4 T0（記時(shí)器 0 外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器 1 外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。g)RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 h)ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE精選優(yōu)質(zhì)

13、文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 i)/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。j)/EA/V

14、PP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。 k)XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。l)XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。(二二) AT89C51的的性性能能分分析析a)主主要要特特點(diǎn)點(diǎn)：AT89C51是一種帶4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read

15、Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。b)振振蕩蕩器器特特性性 : TAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大為片內(nèi)振蕩器。振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要

16、求的寬度。c)芯芯片片擦擦除除：整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。3.23.2 晶振電路晶振電路3.2.1

17、 晶晶振振電電路路原原理理圖圖圖圖 3.2.13.2.2 晶晶振振電電路路分分析析 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)a)晶晶振振電電路路的的原原理理：晶振是通過(guò)電激勵(lì)來(lái)產(chǎn)生固定頻率的機(jī)械振動(dòng)，而振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生電流反饋給電路，電路接到反饋 后進(jìn)行信號(hào)放大，再次用放大的電信號(hào)來(lái)激勵(lì)晶振機(jī)械振動(dòng)，晶振再將振動(dòng)產(chǎn)生的電流反饋給電路，如此這般。當(dāng)電路中的激勵(lì)電信號(hào)和晶振的標(biāo)稱頻率相同時(shí)，電 路就能輸出信號(hào)強(qiáng)大，頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。b)晶晶振振電電路路的的特特點(diǎn)點(diǎn)：晶振是石英振蕩器的簡(jiǎn)稱，英文名為 Crystal，晶振分為有源晶振和無(wú)源晶振兩種，其作

18、用是在電路產(chǎn)生震蕩電流,發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。它是時(shí)鐘電路中最重要的部件，它的作用是向 IC 等部件提供基準(zhǔn)頻率，它就像個(gè)標(biāo)尺，工作頻率不穩(wěn)定會(huì)造成相關(guān)設(shè)備工作頻率不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問(wèn)題。由于制造工藝不斷提高，現(xiàn)在晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率、密封性等重要技術(shù)指標(biāo)都很好，已不容易出現(xiàn)故障，但在選用時(shí)仍可留意一下晶振的質(zhì)量。3.33.3 復(fù)位電路復(fù)位電路3.3.1 復(fù)位電路的原理圖復(fù)位電路的原理圖 圖圖 3.3.13.3.2 復(fù)位電路的原理和作用復(fù)位電路的原理和作用a)復(fù)位電路的原理：復(fù)位電路的原理：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信

19、號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，但解決不了電源毛刺和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問(wèn)題，而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。左邊的電路為高電平復(fù)位有效，右邊為低電平有效， 復(fù)位按鍵為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，電容可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。b)復(fù)位電路的作用：復(fù)位電路的作用：復(fù)位電路是為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V5%，即 4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)

20、，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過(guò) 4.75V 低于 5.25V 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。3.4 按鍵電路按鍵電路3.4.1 按鍵電路的原理圖按鍵電路的原理圖 圖圖 3.4.13.4.2 按鍵電路的原理分析按鍵電路的原理分析精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(一)按鍵電路的原理：按鍵電路的原理：按鍵 B1/B2/B3/B4斷開(kāi)時(shí)，P1.0/P1.1/P1.2/P1.3輸入為高電平；按鍵B1/B2/B3/B4閉合后，P1.0/P1.1/P1.2/P1.3輸入為低電平。每按一次按鍵，就會(huì)有一次低電平，單片機(jī)就會(huì)對(duì)低電平計(jì)數(shù)，從而來(lái)調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間

21、。由于按鈕是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)動(dòng)，這種抖動(dòng)對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，是完全能感應(yīng)到的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)處理的速度是在微秒級(jí)，而機(jī)械抖動(dòng)的時(shí)間至少是毫秒級(jí)。你只按了一次按鈕，可是計(jì)算機(jī)卻已執(zhí)行了多次中斷的過(guò)程，如果執(zhí)行的次數(shù)正好是奇數(shù)次，那么結(jié)果正如你所料，如果執(zhí)行的次數(shù)是偶數(shù)次，那就不對(duì)了，所以必須運(yùn)用延時(shí)程序消除按鍵的抖動(dòng)。(二)按鍵電路的功用：按鍵電路的功用：每次復(fù)位之后，三個(gè)兩位數(shù)碼管全部都會(huì)顯示為 0，而與 P1.0 相接的按鈕 B1，每次按下一次，就會(huì)產(chǎn)生一次低電平，單片機(jī)就會(huì)計(jì)數(shù)一次，從而調(diào)節(jié)倒計(jì)時(shí)的小時(shí)時(shí)間，B2 則調(diào)節(jié)分鐘，B3 則調(diào)節(jié)秒鐘，與這三個(gè)按鍵分別控制數(shù)碼管的

22、顯示倒計(jì)時(shí)的小時(shí)、分鐘、秒。與這三個(gè)按鍵不同的是，按鍵 B3 的作用是開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。這些按鍵的功能都是通過(guò)編程來(lái)控制的。 3.53.5 數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管顯示電路3.5.1 數(shù)碼管顯示電路的原理圖數(shù)碼管顯示電路的原理圖 圖圖 3.5.1精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.5.2 數(shù)碼管顯示電路的原理分析數(shù)碼管顯示電路的原理分析:(一)數(shù)碼管顯示電路的組成數(shù)碼管顯示電路的組成:a) 六位數(shù)碼管：分別顯示小時(shí),分鐘和秒鐘。b) 含有八個(gè)電阻帶電源的排阻：分別與三個(gè)數(shù)字顯示的數(shù)碼管并聯(lián)，電源給數(shù)碼管提供電壓，電阻的作用是保護(hù)數(shù)碼管不被燒壞。c) 將 PO 口的八位與數(shù)碼管和排阻連載一起的導(dǎo)

23、線，將 P2 口的六位分別與六位數(shù)碼管的六個(gè)位選引腳接在一起。(二)數(shù)碼管顯示電路的工作原理數(shù)碼管顯示電路的工作原理:a)七段數(shù)碼管的的結(jié)構(gòu)：七段數(shù)碼管的的結(jié)構(gòu)：7 段數(shù)碼管一般由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成，其中由 7 個(gè)細(xì)長(zhǎng)的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個(gè)圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點(diǎn)。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫(huà)發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有限，但其控制簡(jiǎn)單，使有也方便。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起的稱為共陽(yáng)極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管。 圖圖 3.5.2 b)七段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方法：七段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方法：7

24、段數(shù)碼管內(nèi)部字段 LED 和引腳分布共陰極 共陽(yáng)極精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)發(fā)光二極管（LED 是一種由磷化鎵（GaP）等半導(dǎo)體材料制成的，能直接將電能轉(zhuǎn)變成光能的發(fā)光顯示器件。當(dāng)其內(nèi)部有一一電流通過(guò)時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。7 段數(shù)碼管每段的驅(qū)動(dòng)電流和其他單個(gè) LED 發(fā)光二極管一樣，一般為 510mA；正向電壓隨發(fā)光材料不同表現(xiàn)為 1.82.5V 不等。c)七段數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示：七段數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示：所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描） ，對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。雖然在同一時(shí)刻只有一位顯示器在工作（點(diǎn)亮） ，但利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄

25、 滅時(shí)的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個(gè)字符“同時(shí)”顯示。顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參烽，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則控制顯示器公共極電位只需一個(gè) 8位 I/O 口（稱為掃描口或字位口） ，控制各位 LED 顯示器所顯示的字形也需要一個(gè) 8 位口（稱為數(shù)據(jù)口或字形口） 。3.63.6 蜂鳴電路蜂鳴電路3.6.1 蜂鳴電路的組成圖蜂鳴電路的組成圖 3.6.1 圖圖 3.6.2 蜂鳴電路的結(jié)構(gòu)和原理蜂鳴電路的結(jié)構(gòu)和原理a)蜂鳴電路的組成：蜂鳴電路的組成：兩個(gè)阻值為一千歐姆的電阻，一個(gè)阻值為 100 歐姆的電阻，一個(gè)蜂

26、鳴器，精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)一個(gè)三極管，一個(gè)接地，以及導(dǎo)線。b)蜂鳴電路的工作原理：蜂鳴電路的工作原理：蜂鳴電路是利用 I/O 定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形對(duì)蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在程序上，可以使用 TIMER0 來(lái)定時(shí)，將 TIMER0 的預(yù)分頻設(shè)置為/1，選擇 TIMER0 的始終為(主振蕩器時(shí)鐘/4)，通過(guò)按鍵可以在 TIMER0 的載入/計(jì)數(shù)寄存器內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)置時(shí)間，就能將 TIMER0 的中斷設(shè)置設(shè)置為倒計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)需要 I/O 口驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器鳴叫時(shí)，只需要在進(jìn)入 TIMER0 中斷的時(shí)候?qū)υ?I/O 口的電平進(jìn)行翻轉(zhuǎn)一次，直到蜂鳴器不需要鳴叫的時(shí)候，將 I/O 口的電平設(shè)置為

27、低電平即可。不鳴叫時(shí)將 I/O 口的輸出電平設(shè)置為低電平是為了防止漏電。4. LEDLED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的仿真圖數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的仿真圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 圖圖 45 .LEDLED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器元件清單數(shù)字倒計(jì)時(shí)器元件清單元件名稱型號(hào)數(shù)量/個(gè)用途單片機(jī)AT89C511控制核心晶振12MHz1晶振電路電容30pF2晶振電路電解電容22F/10V1復(fù)位電路電阻10k1復(fù)位電路按鍵5按鍵電路和復(fù)位電路數(shù)碼管共陽(yáng)6顯示器三極管2N50881蜂鳴器喇叭8/0.5W1蜂鳴器精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)電阻1k2蜂鳴器電阻1001蜂鳴器電阻3308排阻電源+5V/0.5A

28、1提供+5V 表表 56 . LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器軟件設(shè)計(jì)數(shù)字倒計(jì)時(shí)器軟件設(shè)計(jì) 6.1 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的程序流程圖數(shù)字倒計(jì)時(shí)器的程序流程圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)開(kāi)始CPU 系統(tǒng)初始化定時(shí)器 0 初始化中斷初始化設(shè)置時(shí)間？設(shè)置鬧鈴時(shí)間顯示刷新啟動(dòng)走時(shí)有關(guān)變量初始化時(shí)分變化？刷新顯示1 秒到秒指示鬧鈴時(shí)間？蜂鳴器結(jié)束YNYNYNYN 圖圖 6.16.2 LED 數(shù)字倒計(jì)時(shí)器程序清單數(shù)字倒計(jì)時(shí)器程序清單 #includesbit kh=P10;/定義 kh 為與 P1.0 相連接的按鍵 B1sbit km=P11;/定義 km 為與 P1.1 相連接的按鍵 B2sbit k

29、s=P12;/定義 ks 為與 P1.2 相連接的按鍵 B3sbit st=P13;/定義 st 為與 P1.3 相連接的按鍵 B4精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)sbit b=P37;/定義 b 為 P3.7unsigned char table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71; / LED 數(shù)碼管從 0 到 F 的顯示unsigned char i=0,hour=0,minute=0,second=0;/定義無(wú)符號(hào)的變量并

30、賦初值void delayms(unsigned int x)unsigned char a=160;/定義無(wú)符號(hào)變量 a 的值為 160，指延時(shí)時(shí)間為 160 個(gè)及其周期乘以 x，160 可以為 180、200 等，自己設(shè)置while(x-)while(a-);a=160;/定義延時(shí)程序的延時(shí)時(shí)間為 160 個(gè)及其周期乘以 x，避免按鍵抖動(dòng)的影響main()TH0=(65536-50000)/256;/設(shè)置定時(shí)時(shí)間對(duì)高八位賦值，50000 是 50000個(gè)機(jī)器周期，0.05 秒TL0=(65536-50000)%256;/設(shè)置定時(shí)時(shí)間對(duì)低八位賦值，50000 是 50000個(gè)機(jī)器周期，0.0

31、5 秒TMOD=1;/定時(shí)器模式TR0=0;/停止計(jì)時(shí)ET0=1;/開(kāi)定時(shí)器中斷EA=1;/開(kāi)總中斷while(1)P0=tablehour/10;/顯示小時(shí)的十位P2=32;/對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，選中顯示小時(shí)的十位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作P0=tablehour%10;/顯示小時(shí)的個(gè)位P2=16;/對(duì)數(shù)碼管位選和片選，選中顯示小時(shí)的個(gè)位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作P0=tableminute/10;/顯示分鐘的十位P2=8;/對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，

32、選中顯示分鐘的十位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作P0=tableminute%10;/顯示分鐘的個(gè)位精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)P2=4;/對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，選中顯示分鐘的個(gè)位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作P0=tablesecond/10;/顯示秒鐘的十位P2=2;/對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，選中顯示秒鐘的十位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作P0=tablesecond%10;/對(duì)

33、數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，選中顯示秒鐘的個(gè)位P2=1;/對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選和段選，選中顯示秒鐘的個(gè)位delayms(1);/延時(shí)以便于顯示P2=0 xff;/重新給 P2 口一個(gè)高電平，避免誤操作if(!kh)/如果小時(shí)按鍵 B1 按下delayms(200);/延時(shí) 200 乘以 160 個(gè)機(jī)器周期，避免按鍵抖動(dòng)的影響hour+;/定時(shí)時(shí)間的小時(shí)加一if(hour23)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0 之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 23hour=23;else if(!km)/如果分鐘按鍵 B2 按下delayms(200);/延時(shí) 200 乘以 160 個(gè)機(jī)器周期，避免按鍵抖動(dòng)的影響minute

34、+;定時(shí)時(shí)間的分鐘加一if(minute59)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0 之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 2359minute=59;else if(!ks)/如果秒按鍵 B3 按下delayms(200);/延時(shí) 200 乘以 160 個(gè)機(jī)器周期，避免按鍵抖動(dòng)的影響second+;定時(shí)時(shí)間的分鐘加一if(second59)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0 之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 59second=59;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)if(!st)/開(kāi)始按加按下delayms(200);/延時(shí) 200 乘以 160 個(gè)機(jī)器周期，避免按鍵抖動(dòng)的影響TR0=1;/開(kāi)始計(jì)時(shí)if

35、(TR0=1&hour=0&minute=0&second=20)/定時(shí)滿 20 次是 1 秒，即 50000 個(gè)機(jī)器周期為一秒i=0;second-;/秒減一if(second59)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0 之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 59second=59;/秒為 59minute-;/分鐘減一if(minute59)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0 之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 59minute=59;/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0之后，再減就會(huì)變成 ff，大于 59hour-;/小時(shí)減一if(hour23)/因?yàn)槭菬o(wú)符號(hào)的變量，減到 0之后，再減就會(huì)變

36、成 ff，大于 59，如果小時(shí)減過(guò) 0 說(shuō)明計(jì)時(shí)結(jié)束hour=0;minute=0;second=0;TR0=0;/停止計(jì)時(shí)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)7 . 總結(jié)總結(jié)這個(gè)學(xué)期的單片機(jī)課雖然早已經(jīng)上完了，但是理論純屬理論，沒(méi)有與實(shí)踐的結(jié)合總讓我們學(xué)的不踏實(shí)，感覺(jué)沒(méi)有達(dá)到學(xué)以致用的效果。所慶幸的是在課程介紹考試完之后，老師給我們安排了這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，給了我們學(xué)以致用的做好的實(shí)踐。關(guān)于這次課程設(shè)計(jì)，我們花費(fèi)了比較多的心思，既是對(duì)課程理論內(nèi)容的一精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)次復(fù)習(xí)和鞏固，還讓我們豐富了更多與該專業(yè)相關(guān)的其他知識(shí)，比如軟件應(yīng)用等，在摸索中學(xué)習(xí)，在摸索中成

37、長(zhǎng)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中帶著問(wèn)題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲，在真正設(shè)計(jì)之前我們做了相當(dāng)豐富的準(zhǔn)備，首先鞏固一下課程理論，再一遍熟悉課程知識(shí)的構(gòu)架，然后結(jié)合加以理論分析、總結(jié)，有了一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖之后才著手設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，我們不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣是非常必要的，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也能為資料的保存和交流提供了方便；我覺(jué)得在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中遇到問(wèn)題是很正常，但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題的課程設(shè)計(jì)又出錯(cuò)了。除了對(duì)此次設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作之外，我們還學(xué)到了很多平時(shí)難