(精品論文)電子定時(shí)器的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

電子定時(shí)器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 部： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 電子定時(shí)器的設(shè)計(jì)Electron timer design學(xué)生： xxxx 班級(jí)： xxxxx3 學(xué)號(hào)： 0xxx學(xué)部： xxx 專業(yè): xx 指導(dǎo)老師: xxx 指導(dǎo)老師職稱: xxxx 工作單位: xxxx 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)完成時(shí)間自 2008 年 12 月 至 2009 年 05 月【摘要】 隨著時(shí)代的進(jìn)步，電子行業(yè)的發(fā)展，定時(shí)器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但傳統(tǒng)的定時(shí)器都是使用發(fā)條驅(qū)動(dòng)式、電機(jī)傳動(dòng)式或電鐘式等機(jī)械定時(shí)器。電子定時(shí)器相對(duì)產(chǎn)痛定時(shí)器來(lái)說(shuō)，體積小、重量輕、造價(jià)低、精度高、壽命長(zhǎng)、而且安全可靠、調(diào)整方便、適于頻繁使用。本設(shè)計(jì)采用AT89C2051單片機(jī)為核心，闡述了系統(tǒng)工作原理，給出了軟件流程。該電子定時(shí)器滿足對(duì)電器的電源進(jìn)行控制，同時(shí)要方便用戶對(duì)電子定時(shí)器的操作。最大時(shí)間能達(dá)到30h，切最大精度可以到分鐘關(guān)鍵詞：定時(shí)器；單片機(jī)；AT89C2051;動(dòng)態(tài)掃描；繼電器【Abstract】 Progress , development of electron industry , the timer application are also more and more broad with the times. But, the tradition timer all is to use spring to drive machinery timers such as style , electric motor drive style or electric clock style. Come the electron timer to say volume is small , weight is light , cost of construction is low , accuracy is high , life-span is long, and safety is reliable , adjust to be suitable for being frequently put into use conveniently relatively painful timer of product. Have designed that the monolithic machine is core originally adopt AT89C2051 , have set forth system operating principle , have given a software out technological process. The power source go along being the electron timers turn to be satisfied with electrical equipment is controlled , is wants the convenience of customers operation to electron timer at the same time. Maximal time can reach 30 hs , by all means maximal accuracy can arrive at a minuteKeywords: Timer; Monolithic machine; AT89C2051; Development is scanned; Relay目 錄1 引言71.1課題的來(lái)源和意義71.2電子定時(shí)器的應(yīng)用81.3電子定時(shí)器的發(fā)展前景82 51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及計(jì)數(shù)原理82.1 51單片機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)82.2計(jì)數(shù)原理113 電子定時(shí)器的設(shè)計(jì)193.1總體的設(shè)計(jì)要求193.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)193.2.1 芯片的選擇193.2.2 交流控制接口電路193.2.3顯示電路193.2.4 報(bào)警電路193.3 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)203.3.1 主程序流程圖204 重要元件及重要電路214.1 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能和引腳說(shuō)明214.1.1 AT89C2051主要性能224.1.2 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)224.1.3 AT89C2051的引腳說(shuō)明244.2 繼電器264.2.1、電磁繼電器的工作原理和特性264.2.2、繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)264.2.3、繼電器的電符號(hào)和觸點(diǎn)形式274.3數(shù)碼管284.3.1、數(shù)碼管的分類284.3.2、數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式285 軟件設(shè)計(jì)295.1 偽定義295.2 中斷入口305.3 主程序315.4倒計(jì)時(shí)程序345.5 BCD子程序(加1或減1)355.6加1程序365.7調(diào)時(shí)快進(jìn)程序375.8功能菜單程序375.9到點(diǎn)工作程序405.10響鈴程序425.11顯示程序435.12無(wú)顯示(滅燈)程序455.13延時(shí)程序455.14 ERR(出錯(cuò)處理)程序47結(jié)論48參考文獻(xiàn)49致謝50附錄511 引言我們?cè)谌粘Ｉ钪?，?jīng)常碰到一些需要定時(shí)的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零點(diǎn)幾秒的時(shí)間，洗衣機(jī)洗滌衣物需要定在幾分鐘到幾十分鐘的時(shí)間，電風(fēng)扇需要定在數(shù)十分鐘的時(shí)間。完成這種定時(shí)的定時(shí)器有多種多樣，在家用電器中采用機(jī)械定時(shí)器就是根據(jù)一般上弦鐘表原理設(shè)計(jì)的，這種定時(shí)器雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維修也比較方便，但是它的觸頭頻繁接觸和斷開(kāi)，大大的縮減了它的使用壽命，也不利于進(jìn)一步全自動(dòng)化。在電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，電子定時(shí)器一定會(huì)逐步取而代之，這是不言而喻的。本文是基于51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的一種用于控制家用電器的設(shè)計(jì)方案。1.1課題的來(lái)源和意義本課題是通過(guò)導(dǎo)師篩選提出的，電子設(shè)計(jì)課題不一定很大，只要通過(guò)親手做一遍全過(guò)程，完成一個(gè)產(chǎn)品制作，收獲是很大的。本課題的意義在于通過(guò)設(shè)計(jì)和制作本課題把在學(xué)校學(xué)習(xí)到的知識(shí)融會(huì)貫通并應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。做到學(xué)有所成，學(xué)有所用。并且希望通過(guò)本設(shè)計(jì)為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。1.2電子定時(shí)器的應(yīng)用電子定時(shí)器在家用電器中經(jīng)常用于延時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)、定時(shí)。延時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)可用于：收音機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、催眠器、門燈、路燈、汽車頭燈、轉(zhuǎn)彎燈以及其他電器的延時(shí)斷電及延時(shí)自停電源等。定時(shí)可用于：照相定時(shí)曝光、定時(shí)閃光、定時(shí)放大、定時(shí)調(diào)速、定時(shí)烘箱、冰箱門開(kāi)定時(shí)報(bào)警、水位定時(shí)報(bào)警、延時(shí)催眠器、延時(shí)電鈴、延時(shí)電子鎖、觸摸定時(shí)開(kāi)關(guān)等。例如：空調(diào)中的定時(shí)器，在工作一段時(shí)間之后便能自動(dòng)切斷電源停止工作。夏季夜間使用，入睡前先頂好時(shí)間，等睡熟后到了預(yù)定時(shí)間，空調(diào)自動(dòng)關(guān)機(jī)。方便節(jié)能。定時(shí)器除了應(yīng)用于家用電器外，還廣泛地用于工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施，甚至軍事等。1.3電子定時(shí)器的發(fā)展前景傳統(tǒng)的定時(shí)器絕大多數(shù)都是發(fā)條驅(qū)動(dòng)式、電機(jī)傳動(dòng)式或電鐘式等機(jī)械定時(shí)器，部分電子器械中也有試用時(shí)間繼電器的。相對(duì)于傳統(tǒng)的定時(shí)器，電子定時(shí)器的體積小、重量輕、造價(jià)低、精度高、壽命長(zhǎng)、而且安全可靠、調(diào)整方便、適于頻繁使用。所以電子定時(shí)器的發(fā)展必定大有前途。同時(shí)隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，電子定時(shí)器也在不斷的進(jìn)步，朝向著更多用途、更高精度、更小體積發(fā)展著。例如：一個(gè)可編程電子定時(shí)器，它可以設(shè)置20組開(kāi)、關(guān)電源設(shè)置，可以當(dāng)時(shí)鐘使用，還也可以按星期組合讓它在一周內(nèi)的任意一天或幾天按設(shè)置程序工作。而且它只有長(zhǎng)12.5cm寬5.5cm厚5cm大小。且它的功耗特別小只有3W?？梢哉f(shuō)是小巧玲瓏，節(jié)能省電。2 51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及計(jì)數(shù)原理2.1 51單片機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)8位的CPU，同時(shí)CPU內(nèi)部包含了運(yùn)算器，控制器及若干寄存器。從上圖中我們可以看到，在虛線框內(nèi)的就是CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了，8位的MCS-51單片機(jī)的CPU內(nèi)部有數(shù)術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）、累加器A（8位）、寄存器B（8位）、程序狀態(tài)字PSW（8位）、程序計(jì)數(shù)器PC（有時(shí)也稱為指令指針，即IP，16位）、地址寄存器AR（16位）、數(shù)據(jù)寄存器DR（8位）、指令寄存器IR（8位）、指令譯碼器ID、控制器等部件組成。1、運(yùn)算器（ALU）的主要功能A）算術(shù)和邏輯運(yùn)算，可對(duì)半字節(jié)（一個(gè)字節(jié)是8位，半個(gè)字節(jié)就是4位）和單字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。B）加、減、乘、除、加1、減1、比較等算術(shù)運(yùn)算。C）與、或、異或、求補(bǔ)、循環(huán)等邏輯運(yùn)算。D）位處理功能（即布爾處理器）。由于ALU內(nèi)部沒(méi)有寄存器，參加運(yùn)算的操作數(shù)，必須放在累加器A中。累加器A也用于存放運(yùn)算結(jié)果。例如：執(zhí)行指令 ADD A，B執(zhí)行這條指令時(shí)，累加器A中的內(nèi)容通過(guò)輸入口In_1輸入ALU，寄存器B通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線經(jīng)輸入口In_2輸入ALU，A+B的結(jié)果通過(guò)ALU的輸出口Out、內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，送回到累加器A。2、程序計(jì)數(shù)器PCPC的作用是用來(lái)存放將要執(zhí)行的指令地址，共16位，可對(duì)64K ROM直接尋址，PC低8位經(jīng)P0口輸出，高8位經(jīng)P2口輸出。也就是說(shuō)，程序執(zhí)行到什么地方，程序計(jì)數(shù)器PC就指到哪里，它始終是跟躥著程序的執(zhí)行。我們知道，用戶程序是存放在內(nèi)部的ROM中的，我們要執(zhí)行程序就要從ROM中一個(gè)個(gè)字節(jié)的讀出來(lái)，然后到CPU中去執(zhí)行，那么ROM具體執(zhí)行到哪一條呢？這就需要我們的程序計(jì)數(shù)器PC來(lái)指示。程序計(jì)數(shù)器PC具有自動(dòng)加1的功能，即從存儲(chǔ)器中讀出一個(gè)字節(jié)的指令碼后，PC自動(dòng)加1（指向下一個(gè)存儲(chǔ)單元）。 3、指令寄存器IR指令寄存器的作用就是用來(lái)存放即將執(zhí)行的指令代碼。在這里我們先簡(jiǎn)單的了解下CPU執(zhí)行指令的過(guò)程，首先由程序存儲(chǔ)器（ROM）中讀取指令代碼送入到指令寄存器，經(jīng)譯碼器譯碼后再由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而完成指令的功能。關(guān)于指令在單片機(jī)內(nèi)部的執(zhí)行過(guò)程，我們?cè)诤竺鎸?huì)以另一節(jié)課來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的講解。 4、指令譯碼器ID用于對(duì)送入指令寄存器中的指令進(jìn)行譯碼，所謂譯碼就是把指令轉(zhuǎn)變成執(zhí)行此指令所需要的電信號(hào)。當(dāng)指令送入譯碼器后，由譯碼器對(duì)該指令進(jìn)行譯碼，根據(jù)譯碼器輸出的信號(hào)，CPU控制電路定時(shí)地產(chǎn)生執(zhí)行該指令所需的各種控制信號(hào)，使單片機(jī)正確的執(zhí)行程序所需要的各種操作。5、地址寄存器AR（16位）AR的作用是用來(lái)存放將要尋址的外部存儲(chǔ)器單元的地址信息，指令碼所在存儲(chǔ)單元的地址編碼，由程序計(jì)數(shù)器PC產(chǎn)生，而指令中操作數(shù)所在的存儲(chǔ)單元地址碼，由指令的操作數(shù)給定。從上圖中我們可以看到，地址寄存器AR通過(guò)地址總線AB與外部存儲(chǔ)器相連。6、數(shù)據(jù)寄存器DR用于存放寫入外部存儲(chǔ)器或I/O端口的數(shù)據(jù)信息。可見(jiàn)，數(shù)據(jù)寄存器對(duì)輸出數(shù)據(jù)具有鎖存功能。數(shù)據(jù)寄存器與外部數(shù)據(jù)總線DB直接相連。7、程序狀態(tài)字PSW用于記錄運(yùn)算過(guò)程中的狀態(tài)，如是否溢出、進(jìn)位等。例如，累加器A的內(nèi)容83H，執(zhí)行：ADD A，#8AH ；累加器A與立即數(shù)8AH相加，并把結(jié)果存放在A中。指令后，將產(chǎn)生和的結(jié)果為10DH，而累加器A只有8位，只能存放低8位，即0DH，元法存放結(jié)果中的最高位B8。為些，在CPU內(nèi)設(shè)置一個(gè)進(jìn)位標(biāo)志位C，當(dāng)執(zhí)行加法運(yùn)算出現(xiàn)進(jìn)位時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志位C為1。8、時(shí)序部件由時(shí)鐘電路和脈沖分配器組成，用于產(chǎn)生微操作控制部件所需的定時(shí)脈沖信號(hào)2.2計(jì)數(shù)原理80C51單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?？删幊痰囊馑际侵钙涔δ埽ㄈ绻ぷ鞣绞?、定時(shí)時(shí)間、量程、啟動(dòng)方式等）均可由指令來(lái)確定和改變。在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中除了有兩個(gè)16位的計(jì)數(shù)器之外，還有兩個(gè)特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)： 從上面定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出，16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè)8位專用寄存器組成，即：T0由TH0和TL0構(gòu)成；T1由TH1和TL1構(gòu)成。其訪問(wèn)地址依次為8AH-8DH。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問(wèn)。這些寄存器是用于存放定時(shí)或計(jì)數(shù)初值的。此外，其內(nèi)部還有一個(gè)8位的定時(shí)器方式寄存器TMOD和一個(gè)8位的定時(shí)控制寄存器TCON。這些寄存器之間是通過(guò)內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來(lái)的。TMOD主要是用于選定定時(shí)器的工作方式；TCON主要是用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)停止，此外TCON還可以保存T0、T1的溢出和中斷標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，外部事件通過(guò)引腳T0（P3.4）和T1（P3.5）輸入。 定時(shí)計(jì)數(shù)器的原理： 16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，其控制電路受軟件控制、切換。 當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器為定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器的加1信號(hào)由振蕩器的12分頻信號(hào)產(chǎn)生，即每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加1，直至計(jì)滿溢出為止。顯然，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率fcount=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為：T=1/（12106）Hz1/12=1s 這是最短的定時(shí)周期。若要延長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，則需要改變定時(shí)器的初值，并要適當(dāng)選擇定時(shí)器的長(zhǎng)度（如8位、13位、16位等）。 當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過(guò)引腳T0和T1對(duì)外部信號(hào)計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電平。若一個(gè)機(jī)器周期采樣值為1，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器加1。此后的機(jī)器周期S3P1期間，新的計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以檢測(cè)一個(gè)由1至0的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，故外部事年的最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用12MHz晶振，則最高計(jì)數(shù)頻率為0.5MHz。雖然對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比無(wú)特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計(jì)數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時(shí)間均需在一個(gè)機(jī)器周期以上。 當(dāng)CPU用軟件給定時(shí)器設(shè)置了某種工作方式之后，定時(shí)器就會(huì)按設(shè)定的工作方式獨(dú)立運(yùn)行，不再占用CPU的操作時(shí)間，除非定時(shí)器計(jì)滿溢出，才可能中斷CPU當(dāng)前操作。CPU也可以重新設(shè)置定時(shí)器工作方式，以改變定時(shí)器的操作。由此可見(jiàn)，定時(shí)器是單片機(jī)中效率高而且工作靈活的部件。 綜上所述，我們已知定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，所以在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作之前，CPU必須將一些命令（稱為控制字）寫入定時(shí)/計(jì)數(shù)器。將控制字寫入定時(shí)/計(jì)數(shù)器的過(guò)程叫定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化。在初始化過(guò)程中，要將工作方式控制字寫入方式寄存器，工作狀態(tài)字（或相關(guān)位）寫入控制寄存器，賦定時(shí)/計(jì)數(shù)初值。下面我們就提出的控制字的格式及各位的主要功能與大家詳細(xì)的講解。 控制寄存器 定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0和T1有2個(gè)控制寄存器-TMOD和TCON，它們分別用來(lái)設(shè)置各個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器的工作方式，選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，控制啟動(dòng)運(yùn)行，以及作為運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志等。其中，TCON寄存器中另有4位用于中斷系統(tǒng)。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式寄存器TMOD： 定時(shí)器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為89H，無(wú)位地址。TMOD的格式如下圖所示。 由圖可見(jiàn)，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4種符號(hào)的含義如下：GATE：門控制位。GATE和軟件控制位TR、外部引腳信號(hào)INT的狀態(tài),共同控制定時(shí)器計(jì)數(shù)器的打開(kāi)或關(guān)閉。CT：定時(shí)器計(jì)數(shù)器選擇位。C/T1，為計(jì)數(shù)器方式；CT0，為定時(shí)器方式。M1M0：工作方式選擇位，定時(shí)器計(jì)數(shù)器的4種工作方式由M1M0設(shè)定。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器TMOD不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時(shí)器工作方式，低半字節(jié)定義為定時(shí)器0，高半字節(jié)定義為定時(shí)器1。復(fù)位時(shí)，TMOD所有位均為0。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON：TCON在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為88H，位地址(由低位到高位)為88H一8FH，由于有位地址，十分便于進(jìn)行位操作。TCON的作用是控制定時(shí)器的啟、停，標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況。TCON的格式如下圖所示。其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定時(shí)器計(jì)數(shù)器；IEl，ITl，IE0和IT0位用于中斷系統(tǒng)。各位定義如下：TF1：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)字時(shí)器1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使TF1置“1”，并且申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清“0”，在查詢方式下用軟件清“0”。TR1：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。由軟件清“0”關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)GATE=1，且INT1為高電平時(shí)，TR1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)GATE=0，TR1置“1”啟動(dòng)定時(shí)器1。TF0：定時(shí)器0溢出標(biāo)志。其功能及操作情況同TF1。TR0：定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同TR1。IE1：外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志。IT1：外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。IE0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志。IT0：外部中斷0觸發(fā)方式選擇位。TCON中低4位與中斷有關(guān)，我們將在下節(jié)課講中斷時(shí)再給予講解。由于TCON是可以位尋址的，因而如果只清溢出或啟動(dòng)定時(shí)器工作，可以用位操作命令。例如：執(zhí)行“CLR TF0”后則清定時(shí)器0的溢出；執(zhí)行“SETB TR1”后可啟動(dòng)定時(shí)器1開(kāi)始工作（當(dāng)然前面還要設(shè)置方式定）。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化： 由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的功能是由軟件編程確定的，所以一般在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器前都要對(duì)其進(jìn)行初始化，使其按設(shè)定的功能工作。初始貨的步驟一般如下：1、確定工作方式（即對(duì)TMOD賦值）；2、預(yù)置定時(shí)或計(jì)數(shù)的初值（可直接將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1）；3、根據(jù)需要開(kāi)放定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷（直接對(duì)IE位賦值）；4、啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（若已規(guī)定用軟件啟動(dòng)，則可把TR0或TR1置“1”；若已規(guī)定由外中斷引腳電平啟動(dòng)，則需給外引腳步加啟動(dòng)電平。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)要求后，定時(shí)器即按規(guī)定的工作方式和初值開(kāi)始計(jì)數(shù)或定時(shí)）。因?yàn)樵诓煌ぷ鞣绞较掠?jì)數(shù)器位數(shù)不同，因而最大計(jì)數(shù)值也不同?，F(xiàn)假設(shè)最大計(jì)數(shù)值為M，那么各方式下的最大值M值如下：方式0：M=213=8 192方式1：M=216=65 536方式2：M=28=256方式3：定時(shí)器0分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，所以兩個(gè)M均為256。 因?yàn)槎〞r(shí)器/計(jì)數(shù)器是作“加1”計(jì)數(shù)，并在計(jì)數(shù)滿溢出時(shí)產(chǎn)生中斷，因此初值X可以這樣計(jì)算：X=M-計(jì)數(shù)值定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作方式： 定T0或T1無(wú)論用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器都有4種工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3。除方式3外，T0和T1有完全相同的工作狀態(tài)。下面以T1為例，分述各種工作方式的特點(diǎn)和用法。 工作方式0： 13位方式由TL1的低5位和TH1的8位構(gòu)成13位計(jì)數(shù)器（TL1的高3位無(wú)效）。工作方式0的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 為定時(shí)計(jì)數(shù)選擇：CT0，T1為定時(shí)器，定時(shí)信號(hào)為振蕩周期12分頻后的脈沖；CTl，T1為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)信號(hào)來(lái)自引腳T1的外部信號(hào)。定時(shí)器T1能否啟動(dòng)工作，還受到了R1、GATE和引腳信號(hào)INT1的控制。由圖中的邏輯電路可知，當(dāng)GATE0時(shí)，只要TR11就可打開(kāi)控制門，使定時(shí)器工作；當(dāng)GATE1時(shí)，只有TR11且INT11，才可打開(kāi)控制門。GATE，TR1，CT的狀態(tài)選擇由定時(shí)器的控制寄存器TMOD，TCON中相應(yīng)位狀態(tài)確定，INT1則是外部引腳上的信號(hào)。在一般的應(yīng)用中，通常使GATE0，從而由TRl的狀態(tài)控制Tl的開(kāi)閉：TRl1，打開(kāi)T1；TRl0，關(guān)閉T1。在特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，例如利用定時(shí)器測(cè)量接于INT1引腳上的外部脈沖高電平的寬度時(shí)，可使GATE1，TRl1。當(dāng)外部脈沖出現(xiàn)上升沿，亦即INT1由0變1電平時(shí)，啟動(dòng)T1定時(shí)，測(cè)量開(kāi)始；一旦外部脈沖出現(xiàn)下降沿，亦即INT1由l變O時(shí)就關(guān)閉了T1。定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)或計(jì)數(shù)脈沖加到TLl的低5位，從預(yù)先設(shè)置的初值(時(shí)間常數(shù))開(kāi)始不斷增1。TL1計(jì)滿后，向THl進(jìn)位。當(dāng)TL1和THl都計(jì)滿之后，置位T1的定時(shí)器回零標(biāo)志TFl，以此表明定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)次數(shù)已到，以供查詢或在打開(kāi)中斷的條件下，可向CPU請(qǐng)求中斷。如需進(jìn)一步定時(shí)/計(jì)數(shù)，需用指令重置時(shí)間常數(shù)。 方式0是13位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，其計(jì)數(shù)器由TH0全部8位和TL0的低5位構(gòu)成。當(dāng)TL0的低5位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，向TH0進(jìn)位，而全部13位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，則向計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF0進(jìn)位。 TMOD寄存器初始化為把定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1設(shè)定為方式0，則M1M000；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，應(yīng)使C/T0；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的運(yùn)行控制，則GATE0。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0不用，有關(guān)位設(shè)定為0。因此TMOD寄存器應(yīng)初始化為00H。 由定時(shí)器控制寄存器TCON中的TR1位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止 TR11啟動(dòng)，TR10停止。工作方式1：1是16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計(jì)數(shù)器由TH0全部8位和TL0全部8位構(gòu)成。與工作方式0基本相同，區(qū)別僅在于工作方式1的計(jì)數(shù)器TL1和TH1組成16位計(jì)數(shù)器，從而比工作方式0有更寬的定時(shí)/計(jì)數(shù)范圍。工作方式28位自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)方式。由TLl構(gòu)成8位計(jì)數(shù)器，THl僅用來(lái)存放時(shí)間常數(shù)。啟動(dòng)T1前，TLl和THl裝入相同的時(shí)間常數(shù)，當(dāng)TL1計(jì)滿后，除定時(shí)器回零標(biāo)志TFl置位，具有向CPU請(qǐng)求中斷的條件外，THl中的時(shí)間常數(shù)還會(huì)自動(dòng)地裝入TLl，并重新開(kāi)始定時(shí)或計(jì)數(shù)。所以，工作方式2是一種自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)的8位計(jì)數(shù)器方式。由于這種方式不需要指令重裝時(shí)間常數(shù)，因而操作方便，在允許的條件下，應(yīng)盡量使用這種工作方式。當(dāng)然，這種方式的定時(shí)計(jì)數(shù)范圍要小于方式0和方式1。工作方式2的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖當(dāng)計(jì)數(shù)溢出后，不是像前兩種工作方式那樣通過(guò)軟件方法，而是由預(yù)置寄存器TH以硬件方法自動(dòng)給計(jì)數(shù)器TL重新加載。變軟件加載為硬件加載。 初始化時(shí)，8位計(jì)數(shù)初值同時(shí)裝入TL0和TH0中。當(dāng)TL0計(jì)數(shù)溢出時(shí)，置位TF0，同時(shí)把保存在預(yù)置寄存器TH0中的計(jì)數(shù)初值自動(dòng)加載TL0，然后TL0重新計(jì)數(shù)。如此重復(fù)不止。這不但省去了用戶程序中的重裝指令，而且也有利于提高定時(shí)精度。但這種工作方式下是8位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，計(jì)數(shù)值有限，最大只能到255。這種自動(dòng)重新加載工作方式非常適用于循環(huán)定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)應(yīng)用，例如用于產(chǎn)生固定脈寬的脈沖，此外還可以作串行數(shù)據(jù)通信的波特率發(fā)送器使用。工作方式32個(gè)8位方式。工作方式3只適用于定時(shí)器0。如果使定時(shí)器1為工作方式3，則定時(shí)器1將處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)T0為工作方式3時(shí)，THo和TL0分成2個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。其中，TL0既可用作定時(shí)器，又可用作計(jì)數(shù)器，并使用原T0的所有控制位及其定時(shí)器回零標(biāo)志和中斷源。TH0只能用作定時(shí)器，并使用T1的控制位TRl、回零標(biāo)志TFl和中斷源，見(jiàn)下圖。 通常情況下，T0不運(yùn)行于工作方式3，只有在T1處于工作方式2，并不要求中斷的條件下才可能使用。這時(shí)，T1往往用作串行口波特率發(fā)生器(見(jiàn)14)，TH0用作定時(shí)器，TL0作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。所以，方式3是為了使單片機(jī)有1個(gè)獨(dú)立的定時(shí)器計(jì)數(shù)器、1個(gè)定時(shí)器以及1個(gè)串行口波特率發(fā)生器的應(yīng)用場(chǎng)合而特地提供的。這時(shí)，可把定時(shí)器l用于工作方式2，把定時(shí)器0用于工作方式3。下才可能使用。這時(shí)，T1往往用作串行口波特率發(fā)生器，TH0用作定時(shí)器，TL0作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。所以，方式3是為了使單片機(jī)有1個(gè)獨(dú)立的定時(shí)器計(jì)數(shù)器、1個(gè)定時(shí)器以及1個(gè)串行口波特率發(fā)生器的應(yīng)用場(chǎng)合而特地提供的。這時(shí)，可把定時(shí)器l用于工作方式2，把定時(shí)器0用于工作方式3。3 電子定時(shí)器的設(shè)計(jì)3.1總體的設(shè)計(jì)要求本文所涉及的電子定時(shí)器要求能定時(shí)給電器供電或斷電，最大時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)30h,操作使用方便，采用AT89C2051單片機(jī)控制，4位共陽(yáng)數(shù)碼管顯示時(shí)間，繼電器做電器電源輸出控制。3.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.2.1 芯片的選擇硬件電路要實(shí)現(xiàn)對(duì)交流大電流電源的控制、定時(shí)時(shí)間的設(shè)定顯示和到點(diǎn)提醒等功能。若采用40腳的單片機(jī)有利于設(shè)計(jì)，但會(huì)增大電路板的體積。本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司的AT89C2051單片機(jī)，芯片位20腳，體積小，工作電壓范圍寬（2.7V6V）。性價(jià)比比較高。3.2.2 交流控制接口電路交流接口電路可以選擇繼電器控制，也可采用可控硅控制等。本設(shè)計(jì)采用的是前一種繼電器控制。3.2.3顯示電路顯示電路采用4個(gè)共陽(yáng)極LED數(shù)碼管。為了在定時(shí)達(dá)到分（鐘）的時(shí)候能顯示出時(shí)鐘在計(jì)時(shí)，兩個(gè)數(shù)碼管之間增加一個(gè)發(fā)光二極管，以其閃爍來(lái)代表秒走動(dòng)；為了使硬件電路簡(jiǎn)單，采用單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管（AT89C2051輸出口能吸收20mA電流），用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED顯示。3.2.4 報(bào)警電路報(bào)警電路采用普通的5V成品蜂鳴器。3.3 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)程序采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，并采用軟件抗干擾，使軟件的可靠性比較高，可維護(hù)性較強(qiáng)。主要模塊有：1） 主程序2） 菜單程序3） 到點(diǎn)工作程序4） 抗干擾程序3.3.1 主程序流程圖開(kāi)始關(guān)中斷，設(shè)置堆棧有上電復(fù)位標(biāo)志？ N Y熱啟動(dòng)恢復(fù)正常冷啟動(dòng)全面初始化調(diào)用顯示程序F鍵被按下？ N Y調(diào)用顯示程序，設(shè)定時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)、工作到點(diǎn)了嗎？ N停止計(jì)時(shí)，調(diào)用到點(diǎn)工作程序結(jié)束4 重要元件及重要電路4.1 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能和引腳說(shuō)明AT89C2051是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和128bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C2051單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。程序保密89C2051設(shè)計(jì)有2個(gè)程序保密位，保密位1被編程之后，程序存儲(chǔ)器不能再被編程除非做一次擦除，保密位2被編程之后，程序不能被讀出。軟硬件的開(kāi)發(fā)89C2051可以采用下面2種方法開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。（1） 由于89C2051內(nèi)部程序存貯器為Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程89C2051的編程器即可。調(diào)試人員可以采用程序編輯-編譯-固化-插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)于熟練的MCS-51程序員來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不十分困難。當(dāng)做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi)RAM的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。（2） 將普通8031/80C31仿真器的仿真插頭中P1.0P1.7和P3.0P3.6引出來(lái)仿真205T,這種方法可以運(yùn)用單步、斷點(diǎn)的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如，2051的內(nèi)部模擬比較器功能，P1口、P3口的增強(qiáng)下拉能力等等。4.1.1 AT89C2051主要性能AT89C2051是ATMEL公司生產(chǎn)的帶2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的8位單片機(jī),它具有如下主要特性： 和MCS-51產(chǎn)品的兼容 2K字節(jié)可重編程閃速存儲(chǔ)器耐久性：1,000寫擦除周期2.7V6V的操作范圍 全靜態(tài)操作：0Hz24MHz兩級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 1288位內(nèi)部RAM15根可編程I/O引線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器六個(gè)中斷源 可編程串行UART通道直接LED驅(qū)動(dòng)輸出 片內(nèi)模擬比較器低功耗空載和掉電方式 4.1.2 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)體(EEPROM)的低電壓,高性能8位CMOS微型計(jì)算機(jī)。如圖2所示。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過(guò)在單塊芯片上組合通用的CPL1和閃速存儲(chǔ)器,ATMEL AT89C2051是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī),它對(duì)許多嵌入式控制應(yīng)用提供一高度靈活和成本低的解決辦法。 圖1 AT89C2051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖2 AT89C2051內(nèi)部示意圖此外,從AT89C2051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖也可看出,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致（除模擬比較器外）,引腳RST、XTAL1、XTAL2的特性和外部連接電路也完全與51系列單片機(jī)相應(yīng)引腳一致,但P1口、P3口有其獨(dú)特之處4.1.3 AT89C2051的引腳說(shuō)明AT89C2051是一個(gè)有20個(gè)引腳的芯片,引腳如圖1所示,與8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比可發(fā)現(xiàn),AT89C2051減少了兩個(gè)對(duì)外端口（即P0、P2口）,使它最大可能地減少了對(duì)外引腳,因而芯片尺寸有所減少。 AT89C2051芯片的20個(gè)引腳功能為： 1.Vcc：電源電壓。2. GND：地。 3. P1口：P1口是一8位雙向I/O口?？谝_P1.2P1.7提供內(nèi)部上拉電阻。P1.0和P1.1要求外部上拉電阻。P1.0和P1.1還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入(AIN0)和反相輸入（AIN1)。P1口輸出緩沖器可吸收20mA電流并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。當(dāng)P1口引腳寫入“1”時(shí),其可用作輸入端。當(dāng)引腳P1.2P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí),它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流(IIL)。P1口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期間接收代碼數(shù)據(jù)。4. P3口：P3口的P3.0P3.5、P3.7是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個(gè)雙向I/0引腳。P3.6用于固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號(hào)并且它作為一通用I/O引腳而不可訪問(wèn)。P3口緩沖器可吸收20mA電流。當(dāng)P3口引腳寫入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時(shí),被外部拉低的P3口引腳將用上拉電阻而流出電流(IIL)。P3口還用于實(shí)現(xiàn)AT89C2051的各種功能,如下表1所示。P3口還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。5. RST：復(fù)位輸入。RST一旦變成高電平,所有的I/O引腳就復(fù)位到“1”。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí),持續(xù)給出RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。每一個(gè)機(jī)器周期需12個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。6. XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。 7. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。P3口引腳 功能P3.0RXD(串行輸入端口) P3.1TXD(串行輸出端口) P3.2INT0(外中斷0) P3.3INT1(外中斷1) P3.4 TO(定時(shí)器0外部輸入) P3.5T1(定時(shí)器1外部輸入) 表1 P3口的功能從上述引腳說(shuō)明可看出,AT89C2051沒(méi)有提供外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備所需的地址、數(shù)據(jù)、控制信號(hào),因此利用AT89C2051構(gòu)成的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不能在AT89C2051之外擴(kuò)展存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備,也即AT89C2051本身即構(gòu)成了最小單片機(jī)系統(tǒng)。4.2 繼電器 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。4.2.1、電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”4.2.2、繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 1、額定工作電壓額定工作電壓是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2、直流電阻直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過(guò)萬(wàn)能表測(cè)量。3、吸合電流吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線圈所加的工作電壓，一般不要超過(guò)額定工作電壓的1.5倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4、釋放電流釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 5、觸點(diǎn)切換電壓和電流觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。4.2.3、繼電器的電符號(hào)和觸點(diǎn)形式 繼電器線圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方框符號(hào)表示，如果繼電器有兩個(gè)線圈，就畫兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框。同時(shí)在長(zhǎng)方框內(nèi)或長(zhǎng)方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長(zhǎng)方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào)，并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：1.動(dòng)合型（H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。2.動(dòng)斷型（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開(kāi)。用斷字的拼音字頭“D”表示。3.轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來(lái)斷開(kāi)的成閉合，原來(lái)閉合的成斷開(kāi)狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示。4.3數(shù)碼管數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。4.3.1、數(shù)碼管的分類數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。4.3.2、數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5840根I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。5 軟件設(shè)計(jì)5.1 偽定義 SL EQU 30H ；SL存放秒的個(gè)位數(shù) SH EQU 3lH ；SH存放秒的十位數(shù) ML EQU 32H ；ML存放分的個(gè)位數(shù) MH EQU 33H ；MH存放分的十位數(shù) HL EQU 34H ；HL存放小時(shí)的個(gè)位數(shù) HH EQU 35H ；HH存放小時(shí)的十位數(shù) ; L0 EQU 36H ；L0L3：顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 L1 EQU 37H L2 EQU 38H L3 EQU 39H DSPLYP EQU 3AH ；顯示數(shù)據(jù)指針(DISPLAYPOINT) PLYTS EQU 3BH ；顯示次數(shù)計(jì)數(shù)器(DISPLAYTIMES) ； LPLMOD BIT 39H ；低兩位顯示方式(LOWPLAYMOD) HPLMOD BIT 3AH ；高兩位顯示方式(HIGHPLAYMO