單片機(jī)課程設(shè)計(jì)秒倒計(jì)時(shí)

1、 30秒倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器30秒倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：電子信息科學(xué)與技術(shù)3班姓 名：韓飄飄（080212131）熊元甲（080212132） 蔡正軍（080212133）指導(dǎo)教師：郭玉設(shè)計(jì)時(shí)間：2013-2014學(xué)年第二學(xué)期物理與電氣工程學(xué)院2014年5月28日 目 錄 題目，1目錄，2第一章 方案論證 ，31.1課程設(shè)計(jì)的目的和要求，31.2總體設(shè)計(jì)，4第二章 硬件設(shè)計(jì)，42.1CPU部分，42.2 LED數(shù)碼管顯示器概述，52.3其他元器件介紹及參數(shù)選擇 ，7第三章 軟件設(shè)計(jì) ，8第四章4.1實(shí)驗(yàn)調(diào)試及結(jié)果（

2、照片），94.2 心得體會(huì)，9附錄A:軟件程序，10 附錄B:參考文獻(xiàn)，12第一章 方案論證1.1課程設(shè)計(jì)目的和要求（1）目的 課程設(shè)計(jì)是單片機(jī)課程教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的系統(tǒng)的訓(xùn)練。進(jìn)行課程設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生把學(xué)過的比較零碎的知識(shí)系統(tǒng)化，真正的能夠把學(xué)過的知識(shí)落到實(shí)處，能夠開發(fā)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生再深一步學(xué)習(xí)的熱情，因此課程設(shè)計(jì)是必不可少的，是非常必要的。 課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力以及文字總結(jié)能力的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)，是配合單片機(jī)課程內(nèi)容掌握、應(yīng)用得的專門性實(shí)踐類課程。通過典型實(shí)際問題的實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生的軟硬件的綜合設(shè)計(jì)、調(diào)試能力以及文字組織能力，建立系統(tǒng)設(shè)

3、計(jì)概念，加強(qiáng)工程應(yīng)用思維方式的訓(xùn)練，同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容做一定的擴(kuò)充。（2）要求 用單片機(jī)80C51的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)30s,20s倒計(jì)時(shí)。本例中用兩位數(shù)碼管靜態(tài)顯示倒計(jì)時(shí)秒值。 （3）目標(biāo)通過課程設(shè)計(jì)，使自己深刻理解并掌握基本概念，掌握單片機(jī)的基本應(yīng)用程序設(shè)計(jì)及綜合應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的方法。通過做一個(gè)綜合性訓(xùn)練題目，達(dá)到對(duì)內(nèi)容的消化、理解并提高解決問題的能力的目的。1.2總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)由硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分組成，硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)芯片選擇，數(shù)碼管選擇及晶振，電容，電阻等元器件的選擇及其參數(shù)的確定；軟件設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)程序的編寫，包括利用中斷實(shí)現(xiàn)1秒的定時(shí)及30秒的倒計(jì)時(shí)。 

4、;具體設(shè)計(jì)：通過AT89C51型號(hào)單片機(jī)，由P1和P2兩組I/O引腳分別控制兩個(gè)7SEGCOM ANODE型號(hào)數(shù)碼管，分十位控制和個(gè)位控制，達(dá)到顯示30秒倒計(jì)時(shí)的目的。第2章 硬件設(shè)計(jì)2.1 CPU部分 （1）P3.2口是復(fù)位鍵 （2）P3.3口是轉(zhuǎn)換30秒、30秒倒計(jì)時(shí)鍵 （3）P3.0口是暫停/開始鍵 （圖二：80C51核心電路框圖）·管腳說明:(1)電源及時(shí)鐘引腳（4個(gè)） Vcc: 電源接入引腳 Vss：接地引腳 XTAL1：晶振震蕩器接入的一個(gè)引腳（采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地）; XTAL2:晶體振蕩器的另一個(gè)引腳

5、（采用外部振蕩器時(shí)，此引腳作為外部振蕩器信號(hào)的輸入端）。 （2）控制線引腳（4個(gè)） RST/Vpd：復(fù)位信號(hào)輸入引腳/備用電源輸入引腳； ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸出引腳/編程脈沖輸入引腳： EA:內(nèi)外存儲(chǔ)器選擇引腳/片外EPROM編程電壓輸入引腳； PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)輸出引腳。 （3）并行I/O引腳 P0.0-P0.7：一般I/O口引腳或數(shù)據(jù)/低位地址總線復(fù)用引腳； P1.0-P1.7：一般I/O口引腳； P2.0-P2.7：一般I/O口引腳或高位地址總線引腳； P3.0-P3.

6、7：一般I/O口引腳或第二功能引腳·振蕩特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶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)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2.2 LED顯示器概述本設(shè)計(jì)中采用的是7SEGCOM ANODE型號(hào)數(shù)碼管，它是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。實(shí)物如圖三所示： （圖三：LED數(shù)碼管）·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)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯

7、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5×840根I/O端口來驅(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

8、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，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(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)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于

9、人的視覺暫留現(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。2.3其他元器件介紹及參數(shù)選擇 本設(shè)計(jì)中還用到其他一些元器件，例如：晶振，電容，電阻排，電解電容，開關(guān)等等。 晶振采用頻率為12MHZ，連接的兩個(gè)電容為30pF；電阻排為470*8，能夠?qū)崿F(xiàn)8個(gè)470歐電阻的等效替換；電解電容為10u；開關(guān)功能是在仿真過程中，按下開關(guān)便能實(shí)現(xiàn)60秒復(fù)第3章 軟件設(shè)計(jì)（1）本電路應(yīng)用TIMER0 MODE 

10、16位計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)中斷法。  （2）1秒等于1000000微秒,而每一計(jì)時(shí)脈沖是1微秒,因此需輸入100000個(gè)計(jì)時(shí)脈沖,方可達(dá)到1秒的時(shí)間。本設(shè)計(jì)中，設(shè)定中斷每次溢出時(shí)間50ms。 （3） 由上式得知，循環(huán)20次即可達(dá)到1秒定時(shí)，即：N=t/Tcy=0.05s/0.000001=5000 X=65536-5000=15536=3CB0H （4） （4）由上式得知5000個(gè)脈沖，首先需設(shè)定TL0=3CH,TH0=0B0H，此時(shí)第1次只要輸入5000個(gè)脈沖輸入，就會(huì)溢出；第2次至第20次，則需每1000000個(gè)計(jì)時(shí)脈沖，定時(shí)1秒。上電時(shí)，顯示60

11、，開始倒數(shù)計(jì)時(shí)按下開關(guān)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 第4章 試驗(yàn)程序調(diào)試及結(jié)果 (20秒倒計(jì)時(shí)暫停) (30秒倒計(jì)時(shí)暫停) （30秒倒計(jì)時(shí)跳到20秒倒計(jì)時(shí)） （計(jì)時(shí)器清零） 心得體會(huì)在這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，我覺得最大的收獲就是提高了自己的動(dòng)手及思考解決問題的能力，平常以為很明白的程序，在仿真過程中卻發(fā)現(xiàn)并不是想象的那么簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的過程中失敗了很多次，但通過自己的不懈努力最終獲得設(shè)計(jì)的成功！ 在這里要特別感謝郭玉老師，謝謝她課堂上的引導(dǎo)，使自己明確了設(shè)計(jì)方向，避免了許多錯(cuò)誤。附錄A： ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP INTT ORG 000BH LJMP TT0

12、ORG 0013H LJMP INTI ORG 0100HSTART:SETB EA SETB EX0 SETB IT0 SETB ET0 SETB TR0 SETB IT1 SETB EX1 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H MOV R7,#10 MOV R4,#10 MOV R0,#29 MOV R3,#29 MOV R1,#9 LJMP L3L1:MOV R0,#20 MOV R3,#19 MOV R1,9L3: JNB P3.0,L1 MOV P2,#0FBH MOV B,#10 MOV A,R0 DIV AB MOV DPTR,#TA

13、B MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY MOV P2,#0FDH MOV A,B MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A CLR P0.7 LCALL DELAY MOV P2,#0FEH MOV A,R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY SJMP L3TT0:DJNZ R7,L4 MOV R7,#10DJNZ R4,L2MOV R4,#10MOV R1,#9CJNE R0,#0,L5MOV R1,#0CPL TR0LJMP L4 L2:DEC R1 LJMP L4 L5:DEC R0 L4:MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H RETIINTT:CPL TR0 RETIINTI:MOV A,R3 MOV R0,A MOV R1,#9 SETB TR1 RETI TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H SJMP $DELAY:MOV R2,#249DL:NOP