單片機(jī)倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)說明書

1、單片機(jī)倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)說明書1. 設(shè)計(jì)方案簡介(1) 4個(gè)按鍵組成2*2矩陣形式，接到P3 口。其中SW4接 P3.6 口，SW5 接 P3.7。(2) 通過TO定時(shí)器與P2.3引腳配合構(gòu)成音頻發(fā)生器，在 P2.3引腳輸 出音頻頻率。2. 設(shè)計(jì)流程圖映射下載到芯片上3 設(shè)計(jì)原理3.1 AT89C513.1.1 AT89C51單片機(jī)簡介Block DiagramPO. ftPO. 7P2. 0P2. 7圖(a) 89C51 部結(jié)構(gòu)圖AT89C51是美國ATMEL公司推出的系列單片機(jī)，將多種功能的 8位 CPU與 FPEROM快閃可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器)結(jié)合在一個(gè)芯片上，是一 種低功耗、高性能的CMO

2、控制器，為很多嵌入式控制應(yīng)用提供了非常靈 活而又價(jià)格適宜的方案，其性能價(jià)格比遠(yuǎn)高于同類芯片。它與MCS-51指 令系統(tǒng)兼容，片F(xiàn)PERO允許對程序存儲(chǔ)器在線重復(fù)編程， 也可用常規(guī)的EPRO編程器編程，可循環(huán)寫入/擦除1000次。89C51含4KB的FPEROM 一般的EEPROM的字節(jié)擦除時(shí)間和寫入時(shí)間基本上均為10ms對于任一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)來說，這樣長的時(shí)間是不可能在線修改程序的。與EEPRO相比較，F(xiàn)PERO大大縮短了存儲(chǔ)容擦除和寫入的時(shí)間，為 在線改寫程序提供了極大的方便，而且價(jià)格也比帶EPROM87系列單片機(jī) 便宜，這更顯示出了 89C系列的優(yōu)越性。它還有128*8Bit的片RAM 3

3、2 根 I/O 線；2 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器；5 個(gè)中斷源；一個(gè)全雙工的異步串行 口；間歇和掉電工作模式；三級程序存儲(chǔ)器加密；全靜態(tài)工作，晶振工 作圍： 0Hz24MHz。3.1.2 管腳功能AT89C51單片機(jī)為40引腳芯片如圖（b）所示。（1）I/O 口線：P0、P1、P2、P3共四個(gè)八位 P0 口是三態(tài)雙向口 ,通 稱數(shù)據(jù)總線口 , 因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯ν獠看鎯?chǔ)器的讀 ? 寫操作。 P0 口也用以輸出外部存儲(chǔ)器的低 8位地址。由于是分時(shí)輸出，故應(yīng)在外 部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存 , 地址鎖存信號用 ALE。 P1 口是專門供用 戶使用的I/O 口，是準(zhǔn)雙向口。P2 口是從系統(tǒng)

4、擴(kuò)展時(shí)作高8位地址線用。 不擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí) , P 口也可以作為用戶 I/O 口線使用, P2 口也是準(zhǔn) 雙向口。P3 口是雙功能口 ,該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一 I/O功 能或第二I/O功能。作為第一功能使用時(shí)操作同 P1 口。P3 口的第二功能如圖（c）Pl, a廠1VCCPl, 1廠2P0.4Pl. 2匚3P0.1Pl. 3匚4Pl4匚5A. U Pl. 5匚6Fl. 6匚1Pl. T匚B6RST/Vpd匚97P3-0匚1031EAJVppTKDP3. 1匚11ALE:/PROG/IITTOP3- 2匚12/PS；EF/IIT1P3-3匚13P2_7TOP34匚F2-T1P3-5

5、C15P25/Rps. e匚1P2_4/RDP乳T|_17P2_3ZTAL2匚18P2-2I TALIL19P2-1VSS|_2021P2_U圖（b） 89C51引腳圖 控制口線：PSEN （片外取控制）、AL E（地址鎖存控制）、EA （片 外儲(chǔ)器選擇）、RE2SET復(fù)位控制）；（3）電源及時(shí)鐘：CCC、VSS; XTAL 1, XTAL 2第一功龍毎記葡二功於F3L 0RXD串行輸人口Pl 1TXD串行輸出口Pl 3NTO外郃屮斷0輸人Pl 1IITI外邯屮斷1輸入P3L 4TO宦時(shí)用十帰0外擷輪人PR 5Tl定時(shí)/計(jì)數(shù)祥1外?m人PK e-WD外訓(xùn)數(shù)醮存儲(chǔ)器寫選適Pl 7W外郃數(shù)據(jù)存儲(chǔ)曙

6、僕選適圖（c）引腳功能表3.2實(shí)驗(yàn)原理圖LED1氣vet.W1DBI11Pj-yCLKiKrijUJ PH FBIP131PI33PI4 FH- pisres _ pifi/RX&rSf nApi? ixuI圧SET F2_ PiRxnivrpnr PJ.ITXD PD* P32WrfPJ2PI 1 INTI 代C ?TK PAfl MIJA p：ZrA： rm.PM JWPA4 P05P.45KI門譏?ALL P PiSPEJ 旳EL P4 -埜P!T_PC7PJ 4CLK0L IV 山丙TUMpj iCyjuTrrbmZPDS p2：2fC5P3 6 WR PWF24 FC4P2SJ3X2

7、 P221FC2K：_PCI 疋廠re打ND- - - vUm 52ATniegaKSAlWiJI ； A IV IS圖(1)主控制電路Jl圖LED數(shù)碼管控制電路+L-4J12圖(3)蜂鳴器控制電路4 軟件流程圖4.1倒計(jì)時(shí)器主程序框圖否有鍵按下嗎是4.2顯示子程序框圖5 帶詳細(xì)注釋的源程序清單.*J;設(shè)計(jì)選題：倒計(jì)時(shí)器系統(tǒng)設(shè)計(jì);描述：4位LED數(shù)碼顯示倒計(jì)時(shí)器,顯示時(shí)間為99秒,；一個(gè)開始鍵,一個(gè)復(fù)位鍵，一個(gè)暫停鍵。；調(diào)用子程序：計(jì)時(shí)子程序，顯示子程序，定時(shí)子程序；所用特殊寄存器：寄存器 A,寄存器C；所用中斷：外部中斷INTO，定時(shí)器TO；實(shí)驗(yàn)作者：肖延文-47號，高穹譽(yù)-10號.*ORG

8、 0000H主程序必須避開地址 000BH 定時(shí)器 0 的中段服務(wù)程序，起始地; 址為 000BH打開定時(shí) 0開總中斷判斷高低位，即按鍵KEYC是否按下 為低，即按鍵按下，延時(shí)消抖按鍵真的按下，并不是外界的干擾 啟動(dòng)定時(shí)器判斷高低，即KEY1按鍵是否按下按下，關(guān)閉定時(shí)器，這里并沒有消抖LJMP START;ORG 000BH;LJMP IT00ORG 0030HSTART: MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H MOV TMOD,#01H MOV 33H,#09 ;MOV 32H,#09MOV 31H,#00MOV 30H,#00 SETB ET0;SETB EA;LOOP1

9、: JB P3.6,LOOPLCALL DISPLAY ; LCALL DISPLAY JB P3.6,LOOP ;SETB TR0;HERE: LCALL DISPLAYJB P3.7,LOOP3 ; CLR TR0 ;裝入初始值，定時(shí) 10ms工作方式 1顯示初值為 99s調(diào)用顯示LJMP LOOP1等待KEY0勺按下LOOP3: SJMP HERE;KEY1 沒有按下，就需顯示百分位減 1判斷百分位減到 0 之后是否再減 1是，裝入初值 9十分位減 1判斷十分位減到 0 之后是否再減 1LOOP: LCALL DISPLAY ;KEY1 沒有按下，就需顯示LJMP LOOP1.*J;減1

10、0ms子程序.*SUB1: DEC 30H;MOV A,30HCJNE A,#0FFH,LOOP2 MOV 30H,#09 ;DEC 31H;MOV A,31HCJNE A,#0FFH,LOOP2MOV 31H,#09DEC 32HMOV A,32HCJNE A,#0FFH,LOOP2MOV 32H,#09DEC 33HMOV A,33HCJNE A,#0FFH,LOOP2CLR P2.3 ; 從 99s 減到 0s 后，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器LCALL DELAY ; 延時(shí)LCALL DELAYSETB P2.3 ; 關(guān)閉蜂鳴器MOV 33H,#09 ; 裝入初值 99sMOV 32H,#09MOV 3

11、1H,#00MOV 30H,#00LOOP2: NOP ; 空指令RET ; 返回.*J; 顯示子程序.*JDISPLAY: MOV DPTR,#TAB ; 賦表首地址; 選定片選數(shù)碼管MOV A,#0FBHSETB P2.7MOV P0,A ; 點(diǎn)亮最左邊的數(shù)碼管暫存 A 的值CLR P2.7XCH A,R0輸出顯示數(shù)據(jù)MOV A,33HMOVC A,A+DPTR ; SETB P2.6MOV P0,A ;CLR P2.6LCALL DELAY ;選擇下一顯示數(shù)碼管XCH A,R0 ; RL A ;SETB P2.7MOV P0,ACLR P2.7XCH A,R0MOV A,32HMOVC

12、A,A+DPTRSETB P2.6MOV P0,ACLR P2.6LCALL DELAYXCH A,R0根據(jù)表值查找所需的值顯示值延時(shí)恢復(fù)原值循環(huán)左移，為下次做準(zhǔn)備RL ASETB P2.7 MOV P0,A CLR P2.7 XCH A,R0MOV A,31H MOVC A,A+DPTR SETB P2.6MOV P0,ACLR P2.6 LCALL DELAYXCH A,R0RL ASETB P2.7MOV P0,ACLR P2.7XCH A,R0 MOV A,30H MOVC A,A+DPTR SETB P2.6MOV P0,ACLR P2.6LCALL DELAYRET *J; 數(shù)碼管

13、顯示的數(shù)值 *JTAB: DB 0EDH,48H,0F4H,0B5H,99HDB 3DH,7DH,85H,0FDH,0BDH,0DDH,79H,6CH,0F1H,7CH,5CHIT00: MOV TH0,#0D8H ; 裝入初值 10msMOV TL0,#0F0HLCALL SUB1 ; 減 10msRETI ; 返回 *J; 延時(shí)子程序，時(shí)間大約為： 2us*10*250 *JDELAY: MOV R7,#10DEL2: MOV R6,#250DEL1: DJNZ R6,DEL1DJNZ R7,DEL2RETEND ; 結(jié)束6. 調(diào)試運(yùn)行1. 接硬件圖連線，為了確保四位數(shù)碼管能夠?qū)?yīng)顯示。實(shí)

14、驗(yàn)時(shí)，對P0 口的接線做了調(diào)整。即：P0.0 接 L1, P0.1 接 L2, P0.2 接 L3, P0.3 接 L4。2. 從0030H單元開始連續(xù)運(yùn)行，觀察四個(gè)數(shù)碼管顯示情況是否與預(yù) 期的結(jié)果一致。如果不一致,則單步運(yùn)行或斷點(diǎn)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)試,直至滿 足設(shè)計(jì)要求。3. 整體運(yùn)行,觀察數(shù)碼管顯示是否符合要求。如果不符合,則再調(diào) 試,直至滿足要求。7個(gè)人體會(huì)通過本次課程設(shè)計(jì), 我深深的體會(huì)到了作為一個(gè)硬件工程師的艱辛。 即使做一個(gè)小小的項(xiàng)目,都需要這么多的辛苦,必須考慮到問題的任何 一個(gè)細(xì)節(jié),否則最后也將是功敗垂成。原理圖設(shè)計(jì) : 當(dāng)我們選取了這樣一個(gè)題目,我們就開始收集相關(guān)的 各種資料,對題目

15、有個(gè)大致的了解,規(guī)劃一下設(shè)計(jì)的任務(wù)將要完成哪些 功能。然后就具體的每一項(xiàng)功能應(yīng)該怎樣具體的設(shè)計(jì),例如用什么方法 完成這一功能,這種想法是否合理。經(jīng)過長時(shí)間的查閱資料、思索、推 敲,最后定出了這次設(shè)計(jì)的原理圖。編程調(diào)試：此次設(shè)計(jì)的編程，難點(diǎn)在于對 LED數(shù)碼管顯示程序的編 寫，由于對AT89C51的工作原理不是很熟悉，所以一開始摸不著頭腦。 看參考教材、上網(wǎng)查閱其相關(guān)資料，對 AT89C51的工作原理有個(gè)大致的 了解后，程序的編寫也初見端倪了，所以花在編此段程序的時(shí)間最長； 中斷程序的編寫也是常規(guī)的編寫。在整個(gè)程序的編寫過程中， 研究每個(gè)子程序是否好使， 我是通過 Keil C 和 proteu

16、s 兩個(gè)軟件來實(shí)現(xiàn)的。 Proteus 是一個(gè)單片機(jī)的仿真軟件， 發(fā) 現(xiàn)它之后真的很受用， 通過它可以不用連接硬件就能檢查程序是否好使。Keil C則幫助我檢查程序是否存在語法錯(cuò)誤之類的問題， 還可以生成hex 文件，供 proteus 軟件仿真使用。通過這兩個(gè)軟件，我們把整個(gè)的程序 調(diào)試正確。通過上面的這個(gè)步驟，把程序調(diào)試好，接下來就是真正的硬件連接 調(diào)試了。程序既然已經(jīng)在仿真的軟件上通過認(rèn)證，如果連接上硬件不好 使的話，說明在硬件上某個(gè)部分存在一定的問題。這點(diǎn)得到了驗(yàn)證：硬 件模擬的時(shí)候， 緊急情況用的開關(guān)有一個(gè)不好使， 按下的時(shí)候沒有反應(yīng)。 用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)，開關(guān)部的連接沒有錯(cuò)誤，但是當(dāng)開關(guān)