基于單片機控制的9999秒倒計時器的畢業(yè)設計設計.pdf

南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第1頁共43頁2007屆畢業(yè)論文基于單片機控制的9999秒倒計時器的設計作者：廖志斌專業(yè)：04級電子工程1班學號：04102120131指導老師：楊盛日南昌理工學院電子信息科學2006年10月7日南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第2頁共43頁摘要近年來隨著計算機在社會領域的滲透,單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。模擬多通道壓力系統(tǒng)是利用壓力傳感器采集當前壓力并反映在顯示器上，它可以分析壓力過量程，并發(fā)出報警。并采用電子秤原理可根據輸入單價準確的計算出物體的金額。本篇論文討論了簡單的倒計時器的設計與制作，對于倒計時器中的四位LED數碼顯示器來說，我為了簡化線路、降低成本，采用以軟件為主的接口方法，即不使用專門的硬件譯碼器，而采用軟件程序進行譯碼?！娟P鍵詞】單片機；AT89S51；LED數碼管顯示器；keilC51；倒計時器；三極管C8850南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第3頁共43頁SummaryPermeateinthesocialrealmalongwiththecalculatorinrecentyears,singleslicetheapplicationofthemachinejustatconstantlyalignmentthorough,arouseatraditionalcontrolanexaminationadayanewmoonbenefitrenewalinthemeantime.Insolidlythehourtheexaminationthesingleslicethatcontrolswithautothemachinetheapplicationthesystem,singleslicemachineusuallyBeacorepartstouse,onlysingleslicethemachineaspectknowledgeisnotenough,returnshouldaccordingtoconcretethehardwarestructure,andaimatconcreteapplicationthesoftwareofwiththeobjectcharacteristicscombinetomakeperfect.Imitatingmanypassagepressuresystemsesistomakeuseofpressuretospreadthefeelingmachinetocollectcurrentpressurecombinethereflectionisonthedisplay,itcananalyzethepressuresurfeitdistance,eruptingtoreporttothepolice.Combinetheadoptionelectronicssteelyardprinciplecanaccordingtoinputtheamountofmoneythattheunitpricecomputesanobjectaccurately南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第4頁共43頁Thisthesisdiscussthatpourthedesignandcreationofthetimerinbrief,forpourfourLEDfiguresdisplaysinthetimertosay,Iamforthesakeofthesimplificationcircuit,declinelowcost,adopttotakesoftwareastheconnectoflordapeoplesmethod,donotusespecializedhardwaretotranslatethecodemachinenamely,butadoptthesoftwareproceduretocarryontranslatingcode.【Keyword】singleslicemachine；AT89S51；TheLEDfigurestubedisplay；KeilC51；Pourtimer；TriodetransistorC8850南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第5頁共43頁目錄摘要1第1章方案論證11.1開發(fā)意義11.2功能說明1第2章硬件電路22.1單片機概述22.2MCS-51系列單片機介紹82.3AT89S51芯片概述132.4LED數碼管顯示器概述152.5單片機最小系統(tǒng)與復位電路設計182.6元器件篩選與檢測20第章系統(tǒng)調試283.1硬件調試283.2軟件調試2結束語30致謝30參考文獻30附錄1源程序31附錄2電子元器件31南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第6頁共43頁前言在生活和生產的各領域中，凡是有自動控制要求的地方都會有單片機的身影出現；從簡單到復雜，從空中、地面到地下，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片的需求?，F在盡管單片機的應用已經很普遍了，但仍有許多可以用單片機控制而尚未實現的項目，因此，單片機的應用大有想像和拓展空間。單片機的應用有利于產品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動效率，減輕勞動強度，提高產品質量，改善勞動環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。但是，單片機應用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經濟效益上，更重要的意義還在于：單片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須有模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能使用單片機通過軟件（編程序）方法實現了。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)“軟化”技術，稱之為微控制技術。微控制技術是一種全新的概念，是對傳統(tǒng)控制技術的一次革命。隨著單片機應用的推廣普及，微控制技術必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實。南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第7頁共43頁第一章方案論證1.1開發(fā)意義本課題開發(fā)的意義在于它既節(jié)省了硬件成本，又能實現多功能。既可做倒計時秒表,又可進行定時，還可以通過擴展完成其他功能，而且功能的相互轉換也十分簡單。對于廠商,有很大的挖掘潛在價值的空間；對于消費者，也有很大的吸引力。1.2功能說明（1）本電路應用TIMER0MODE16位計數器的計時中斷法。（2）1秒等于1000000微秒,而每一計時脈沖是1微秒,因此需輸入100000個計時脈沖,方可達到1秒的時間。由于16位計數器初值為0000H，需65536個計時脈沖方可發(fā)生溢出，現在需1000000個脈沖，則溢出次數達15.258次（100000065536=15.258次）。（3）由上式得知實際應溢出16次，即：1000000=65536*15+1696065536-16960=48576=BDC0HTH0TL0（4）由上式得知1000000個脈沖，首先需設定TL0=C0H,TH0=BDH，此時第1次只要輸入16960個脈沖輸入，就會溢出；第2次至第16次，則需每65536個計時脈沖，方才發(fā)生溢出。共計輸入南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第8頁共43頁16960+65536*15=1000000個計時脈沖。（5）上電時，顯示9999，當按下按鍵才開始倒數計時。第二章硬件電路2.1單片機概述單片機因將其主要組成部分集成在一個芯片上而得名，具體說就是把中央處理器CPU(Centralprocessingunit)。隨機存儲器RAM（Randomaccessmemory）。只讀存儲器ROM（Readonlymemory）。中斷系統(tǒng)、定時器計數器以及IO（Input/output）接口電路等主要微型機部件集成在一個芯片上。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了計算機系統(tǒng)的屬性。為此，稱它為單片微型計算機SCMC（Singlechipmicrocomputer），簡稱單片機。單片機主要應用與控制領域，用以實現各種測試和控制功能，為了強調起控制屬性，也可以把單片機稱為微控制器MCU（Microcontrollerunit）。在國際上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我國則比較習慣與“單片機”這一名稱。單片機在應用時，通常是處于控制系統(tǒng)的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式進行使用，為了強調其嵌入的特點，也常常將單片機稱為嵌入式微控制器EMCU（Embeddedmicrocontrollerunit）。在單片機的電路和結構中，有許多嵌入式應用的特點。2.1.1單片機基礎南昌理工學院電子工程專業(yè)畢業(yè)論文(設計)第9頁共43頁1.通用單片機和專用單片機根據控制應用的需要，可以將單片機分成為通用型和專用型兩種類型。通用型單片機是一種基本芯片，他的內部資源比較豐富，性能全面且適用性強，能覆蓋多種應用需要。用戶可以根據需要設計成各種不同應用的控制系統(tǒng)，即通用單片機有一個在設計的過程，通過用戶的進一步設計，才能組建成一個以通用單片機芯片為核心再配以其它外圍電路的應用控制系統(tǒng)。然而在單片機的控制應用中，有許多時候是專門針對某個特定產品的，例如電度表和IC卡讀寫器上的單片機等。這種應用的最大特點是針對性強而且數量巨大，為此廠家常與芯片制造商合作，設計和生產專用的單片機芯片。由于專用單片機芯片是針對一種產品或一種控制應用而專門設計的，設計時已經對系統(tǒng)結構的最簡化，軟硬件資源利用的最優(yōu)化，2.1.2單片機與單片機系統(tǒng)單片機通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生產的，在它上面集