單片機課程設(shè)計秒倒計時

1、30秒倒計時計時器«30秒倒計時計時器專業(yè)班級：電子信息科學與技術(shù) 3班姓 名：韓飄飄(080212131)熊元甲(080212132)蔡正軍(080212133)指導教師：郭玉設(shè)計時間：2013-2014學年第二學期物理與電氣工程學院2014年5月28日第1頁30秒倒計時計時器,3題目，?第3頁目錄 J ?5555555555555555555第一章方案論證，?1.1課程設(shè)計的目的和要求，?1.2 總體設(shè)計，?第二章硬件設(shè)計4/I 7 |I I$1 J J ?12 1CPU 立部4 I I|I 丿 j ， ， ， ， ， ，r2.2 LED數(shù)碼管顯示器概述，5? w2.3其他元器件

2、介紹及參數(shù)選擇， 7第三章軟件設(shè)計8八 I II? w第四章4.1實驗調(diào)試及結(jié)果（照片），94 2心得體會91 L-i |、J IV 厶 ?附錄A：軟件程序10附錄B：參考文獻12JI IJ/ V j ， 30秒倒計時計時器第一章方案論證1.1課程設(shè)計目的和要求(1) 目 的課程設(shè)計是單片機課程教學的最后一個環(huán)節(jié)，是對學生進行 全面的系統(tǒng)的訓練。進行課程設(shè)計可以讓學生把學過的比較零碎 的知識系統(tǒng)化，真正的能夠把學過的知識落到實處，能夠開發(fā)簡 單的系統(tǒng)，也進一步激發(fā)了學生再深一步學習的熱情，因此課程設(shè)計是必不可少的，是非常必要的。課程設(shè)計是提高學生單片機技術(shù)應(yīng)用能力以及文字總結(jié)能 力的綜合訓練環(huán)

3、節(jié)，是配合單片機課程內(nèi)容掌握、 應(yīng)用得的專門 性實踐類課程。通過典型實際問題的實際， 訓練學生的軟硬件的 綜合設(shè)計、調(diào)試能力以及文字組織能力，建立系統(tǒng)設(shè)計概念，加 強工程應(yīng)用思維方式的訓練，同時對教學內(nèi)容做一定的擴充。(2) 要求用單片機80C51的定時器實現(xiàn)30s,20s倒計時。本例中用兩位 數(shù)碼管靜態(tài)顯示倒計時秒值。(3) 目 標通過課程設(shè)計，使自己深刻理解并掌握基本概念，掌握單片機的基本應(yīng)用程序設(shè)計及綜合應(yīng)用程序設(shè)計的方法。通過做一個綜合性訓練題目，達到對內(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)計本設(shè)計由硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分組成，硬件設(shè)計主要包括單片機芯片選擇，數(shù)碼

4、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)計主要是實現(xiàn)30秒倒計時程序的編寫， 包括利用中斷實現(xiàn)1秒的定時及30秒的倒計時。具體設(shè)計：通過 AT89C51型號單片機，由P1和P2兩組I/O引 腳分別控制兩個7SEG- COM - ANODE型號數(shù)碼管，分十位控 制和個位控制，達到顯示 30秒倒計時的目的。第二章硬件設(shè)計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秒倒計時鍵(3) P3.0 口是暫停/開始鍵尸5中丿r v, wpwuTAL2”環(huán)DS 冋皿心pq oweFSSTPO 7/M>7pNOj&seP2a2/*10P

5、SENALEEAP2.Srffel3Fl JOP3.0/flJ©PI 1Pi /P3.2/SITO尸1史Fl.4F3 4HOipl AP3.G/¥Wtr 1 7U1坦54T血0亡訂-X-沖-3&-.33第15頁(圖二：80C51核心電路框圖)-管腳說明（1）電源及時鐘引腳（4個）Vcc:電源接入引腳Vss：接地引腳 XTAL1 :晶振震蕩器接入的一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳接地）；XTAL2:晶體振蕩器的另一個引腳（采用外部振蕩器時， 此引腳作為外部振蕩器信號的輸入端）。（2）控制線引腳（4個） RST/Vpd :復(fù)位信號輸入引腳/備用電源輸入引腳；ALE :

6、地址鎖存允許信號輸出引腳/編程脈沖輸入引腳：EA:內(nèi)外存儲器選擇 引腳/片外EPROM編程電壓輸入引腳；PSEN:外部程序存儲器 選通信號輸出引腳。（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-P3.7: 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。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘 信號要通過一

7、個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任 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)計中采用的是7SEG- COM - ANODE型號數(shù)碼管，它是一 種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。實物如圖三所示：（圖三：LED數(shù)碼管）數(shù)碼管的驅(qū)動方式：數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼， 從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同， 可以分為靜態(tài)式和動 態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個 數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是

8、編程簡單，顯示亮度咼，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5X 8= 40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一 個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應(yīng)用時必須 增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動， 增加了硬件電路的復(fù)雜性。 動態(tài) 顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種 顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"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，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼， 但 究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字

9、形，取決于單片機對位選通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)碼管就不會亮。通過分時 輪流控制各個數(shù)碼管的的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯 示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時 間為12ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)， 盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，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)，不會有閃爍感，動態(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)計中還用到其他一些元器件，例如：晶振，電容，電阻排， 電解

10、電容，開關(guān)等等。晶振采用頻率為12MHZ，連接的兩個電容為30pF;電阻排為470*8 ,能夠?qū)崿F(xiàn)8個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 實現(xiàn)60秒復(fù)第三章軟件設(shè)計(1) 本電路應(yīng)用TIMERO M0DE16位計數(shù)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計時脈沖,方可達到1秒的時間。本設(shè)計中，設(shè)定中斷每次溢 出時間50ms(3) 由上式得知，循環(huán)20次即可達到1秒定時，即：N=t/Tcy=0.05s/0.000001=5000 X=65536-5000=15536=3CB0H(4) (4)

11、由上式得知5000個脈沖，首先需設(shè)定TL0=3CH,TH0=0B,0H 此時第1次只要輸入5000個脈沖輸入，就會溢出；第2次至第20次，則 需每100000(個計時脈沖，定時1秒。上電時，顯示60,開始倒數(shù)計時 按下開關(guān)實現(xiàn)復(fù)位。第四章試驗程序調(diào)試及結(jié)果（20秒倒計時暫停）（30秒倒計時暫停）（計時器清零）（30秒倒計時跳到20秒倒計時）心得體會在這次單片機課程設(shè)計中，我覺得最大的收獲就是提高了自己的動手 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單，設(shè)計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)計的成功！ 在這里要特別感謝郭玉老師，謝謝她

12、課堂上的引導，使自己明確了設(shè) 計方向，避免了許多錯誤。附錄A：ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP INTTORG 000BHLJMP TT0ORG 0013HLJMP INTIORG 0100HSTART:SETB EASETB EX0SETB IT0SETB ET0SETB TR0SETB IT1SETB EX1MOV TMOD,#01HMOV TH0,#0D8HMOV TL0,#0F0HMOV R7,#10MOV R4,#10MOV R0,#29MOV R3,#29MOV R1,#9LJMP L3L1:MOV R0,#20MOV R3,#19MOV R1,9L

13、3: JNB P3.0,L1MOV P2,#0FBHMOV B,#10MOV A,R0DIV ABMOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYMOV P2,#0FDHMOV A,BMOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P0.7LCALL DELAYMOV P2,#0FEHMOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYSJMP L3TT0:DJNZ R7,L4MOV R7,#10DJNZ R4,L2MOV R4,#10MOV R1,#9CJNE R0,# 0,L5MOV R1,#0CPLTR0LJMP L4L2:DEC R1LJMP L4L5:DEC R0L4:MOV TH0,#0D8HMOV TL0,#0F0HRETIINTT:CPL TR0RETIINTI:MOV A