單片機(jī)定時(shí)器畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：所在系（部）：專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：指導(dǎo)教師：完成日期：《電氣自動(dòng)化》專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)：定時(shí)系統(tǒng)課題類(lèi)型：模擬課題設(shè)計(jì)的目的：（1）定時(shí)設(shè)定由按鍵部分控制（2）實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間的顯示數(shù)碼管顯示：分（十位）分（個(gè)位）∶秒（十位）秒（個(gè)位）（3）到點(diǎn)響鈴（4）系統(tǒng)運(yùn)行中可重新設(shè)定定時(shí)值（5）最大實(shí)現(xiàn)99分59秒的定時(shí)設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要內(nèi)容：：（1）時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。芯片引腳XTAL1為輸入端，引腳XTAL2為輸出端，在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的電容C2和C3一般取30pF左右，而晶體的振蕩頻率范圍通常是1.2MHz~12MHz，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。但反過(guò)來(lái)運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就高，對(duì)印刷電路板的工藝要求也高（線間寄生電容要小）。定時(shí)振蕩器的工作可由專(zhuān)用寄存器PCON的PD位進(jìn)行控制，把PD位置“1”，振蕩器停止工作，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。由于一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩脈沖周期，因此機(jī)器周期就是振蕩脈沖的十二分頻。當(dāng)振蕩脈沖頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us，當(dāng)振蕩脈沖頻率為6MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為2us。（2）復(fù)位系統(tǒng)復(fù)位電路的復(fù)位信號(hào)為高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期（即2個(gè)機(jī)器周期）以上。電阻R1與電容C1構(gòu)成RC電路，電容C1充放電。當(dāng)5V電壓加上的瞬間，電容C1為正極朝上的電解電容。此刻C短路，因?yàn)殡娙軨1不能突變，所以點(diǎn)A此刻也為5V，而后電壓送到RST上，隨著時(shí)間推移，C1充電至5V，此刻電容C1相當(dāng)于斷路，點(diǎn)A電壓為0V，RST端低電平無(wú)效。2、電源選擇采用200W/5V直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源，不僅功率上可以滿(mǎn)足系統(tǒng)需要，不需要更換電源，并且比較輕便，使用更加安全可靠。電路圖如圖3：圖3電源電路穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。整流和濾波電路：橋式整流是將交流電壓變換成脈動(dòng)電壓。濾波電路由電容C1組成，其作用是將脈動(dòng)電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓受負(fù)載、輸入電壓和溫度的影響，為了得到更為穩(wěn)定電壓添加了穩(wěn)壓電路，從而輸出穩(wěn)定的電壓。電源部分工作原理：220V交流電通過(guò)變壓器降壓，次級(jí)得到10V左右的交流電,再經(jīng)過(guò)整流橋整流,7805穩(wěn)壓，C2、C3二次濾波消除電感效應(yīng)，最后輸出穩(wěn)定的直流5V電壓。3、定時(shí)顯示部分電路組成定時(shí)顯示部分硬件電路主要由主要由4個(gè)共陽(yáng)極LED數(shù)碼管，4個(gè)9012三極管，11個(gè)限流電阻及89C51的P0口和部分P3口組成。（1）LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管光二極管共有兩種連接方法：1）共陽(yáng)極接法：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起構(gòu)成公共陰極。公共陽(yáng)極接+5V。當(dāng)陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。2）共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連接在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接地，這樣陽(yáng)極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平的則不點(diǎn)亮。（2）位控端89C51中的P3.4到P3.7構(gòu)成位控端，與9012的基極相連，9012的集電極與LED數(shù)碼管的集電極相連。9012起到開(kāi)關(guān)作用，當(dāng)位控端給出高電平信號(hào)時(shí)，PNP三極管進(jìn)入截止區(qū)，此刻三極管相當(dāng)于斷開(kāi)。當(dāng)位控端給出低電平信號(hào)時(shí)，PNP三極管處于飽和區(qū)，此刻三極管相當(dāng)于閉合。（3）段控端89C51中的P0口構(gòu)成段控端。與LED數(shù)碼管的a~g引腳相連。結(jié)合程序中的十六進(jìn)制數(shù)字形代碼輸出顯示相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字。4、整體電路系統(tǒng)整體電路如下：整機(jī)工作原理:當(dāng)上電后，經(jīng)復(fù)位電路自動(dòng)復(fù)位，在程序運(yùn)行中，也可進(jìn)行手動(dòng)按鍵復(fù)位。此刻電路中的LED數(shù)碼管顯示“0000”，按下一次P3.0的功能鍵進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)，P3.1、P3.2、P3.3口分別用于設(shè)定時(shí)間。P3.4到P3.7為位控端，控制四個(gè)數(shù)碼管的顯示，因?yàn)槊恳粋€(gè)數(shù)碼管的掃描停留時(shí)間為5ms，而肉眼在每秒掃描25次以上的顯示便不能夠辨別出誤差，而此刻每秒掃描達(dá)到50次，故肉眼看到的顯示數(shù)碼管沒(méi)有閃爍，以為常亮。數(shù)碼管GND引腳所接的PNP起到開(kāi)關(guān)作用。段控P0口根據(jù)實(shí)際需要及程序中的設(shè)定，輸出相應(yīng)的低電平，使對(duì)應(yīng)的LED發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮，得到相應(yīng)的數(shù)字。而蜂鳴器的工作原理與數(shù)碼管類(lèi)似?？缃覺(jué)TAL1與XTAL2的晶體震蕩