基于单片机两位LED倒计时器.doc-资料库

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毕业设计（论文）课题:基于单片机的电子倒计时器设计学生: 刘文奇系部: 电子信息系班级: 应电 072 班学号: 0711010204 指导教师: 周莹装订交卷日期: 2010 年

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）目目录录摘要 ·································································································· 2 前言 ·································································································· 3 第 1 章方案论证 ·············································································· 4 1.1 开发意义 ····················································································4 1.2 功能说明 ································································································ 4 第 2 章硬件电路 ··························································································5 2.1 单片机概述 ·················································································5 2.2 MCS-51 系列单片机介绍 ······························································· 10 2.3 AT89S51 芯片概述 ······································································ 14 2.4 LED 数码管显示器概述 ································································ 16 2.5 复位电路设计 ············································································ 19 第 3 章系统调试 ············································································· 20 3.1 硬件调试 ·················································································· 20 3.2 软件调试 ·················································································· 21 结束语 ····························································································· 23 致谢 ································································································ 24 参考文献 ························································································· 25 附录 1 源程序 ················································································ 25 附录 2 电子元器件 ········································································· 32 第 1页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）摘摘要要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的四位 LED 数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。【关键词】单片机：AT89S51；二位 LED 数码管显示器；倒计时器；三极管 C8850；报警灯；第 2页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）前前言言在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有想像和拓展空间。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。第 3页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）第一章第一章方案论证方案论证 1.11.1 开发意义开发意义本课题开发的意义在于它既节省了硬件成本，又能实现多功能。既可做倒计时秒表,又可进行定时，还可以通过扩展完成其他功能，而且功能的相互转换也十分简单。对于厂商,有很大的挖掘潜在价值的空间；对于消费者，也有很大的吸引力。 1.21.2 功能说明功能说明（1）倒计时时间可在 1～99min 内任意设定，当接通电源时，自动默认为 00min，以 1min 的步长进行倒计时。当计时到 0 时发出响声信号，用 3 个按键分别实现时间的设定/启动倒计时（K1）、时间预置(K2、K3)。（2）键盘为独立式按键，分别在 P3.2～P3.4 上，设置为输入状态。电容器起消抖作用。各按键功能： K1——设定/启动功能键。按下时，系统进入时间设定；再次按下，系统启动。 K2——倒计时时间十位数设定键，按下键时，十位数字在 0～9 的范围变化。 K3——倒计时时间个位数设定键，按下键时，个位数字在 0～9 的范围变化。输出控制端： P3.5 连接发光二极管状态指示灯，系统时间设为定时状态熄灭，倒计时状态闪烁，倒计时结束时常亮。P3.6 输出控制信号驱动蜂鸣器，倒第 4页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）计时时间到，蜂鸣器响。第二章第二章硬件电路硬件电路 2.12.1 单片机概述单片机概述单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，具体说就是把中央处理器 CPU(Central processing unit)。随机存储器 RAM（Random access memory）。只读存储器 ROM(Read only memory)。中断系统、定时器／计数器以及 I\O（Input/output）接口电路等主要微型机部件集成在一个芯片上。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了计算机系统的属性。为此，称它为单片微型计算机 SCMC（Single chip micro computer），简称单片机。单片机主要应用与控制领域，用以实现各种测试和控制功能，为了强调起控制属性，也可以把单片机称为微控制器 MCU（Micro controller unit）。在国际上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我国则比较习惯与“单片机”这一名称。单片机在应用时，通常是处于控制系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其＂嵌入＂的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 EMCU（Embedded micro controller unit）。在单片机的电路和结构中，有许多嵌入式应用的特点。 2.1.1 单片机与单片机系统单片机通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生产的，在它上面集成的是一些做为基本组成部分的运算器电路，控制器电路，存储器，中断系第 5页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）统，定时器/计数器以及输入/输出口电路等。但一个单片机芯片并不能把计算机的全部电路都集成到其中，例如组成谐振电路和复位电路的石英晶体，电阻，电容等，这些元件在单片机系统中只能以散件的形式出现。此外，在实际的控制应用中，常常需要扩展外围电路和外围芯片。从中可以看到单片机和单片机系统的差别，即：单片机只是一块芯片，而单片机系统则是在单片机芯片的基础上扩展其它电路或芯片构成的具有一定应用功能的计算机系统。通常所说的单片机系统都是为实现某一控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统。在单片机系统中，单片机处于核心地位，是构成单片机系统的硬件和软件基础。 2.1.2 单片机的产生与发展 1. 单片机的产生电子计算机的发展经历了从电子管，晶体管，集成电路到大（超大）规模集成电路共四个阶段，即通常所说的第一代，第二代，第三代和第四代计算机。现在广泛使用的微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，因此它属于第四代计算机，而单片机则是微型计算机的一个分支。从 1971 年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展；一个是向高速度，大容量，高性能的高档微机方向发展；而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉价的单片机方向发展。但是两者在原理和技术上是紧密联系的。 2. 单片机的发展继 1971 年微处理器的研制成功不久，就出现了单片的微型计算机即第 6页共 32 页

重庆电子工程职业学院应用电子技术专业毕业论文（设计）单片机，但最早出现的单片机是一位的，1976 年 Intel 公司推出了 8 位的 MCS-48 系列单片机，它以体积小、控制功能全、价格低等特点，赢得了广泛的应用和好评，为单片机的发展奠定了坚实的基础，成为单片机发展史上一个重要阶段，其后，在 MCS-48 成功的刺激下，许多半导体芯片在生产厂商竞相研制和发展自己的单片机系列。到 80 年代末，世界各地已相继研制出大约 50 个系列 300 多个品种的单片机产品，其中包括 Motorola 公司的 6801，6802，Zilog 公司的 Z-8 系列，Rockwell 公司的 6501，6502 等，此外，日本的 NEC 公司，日立公司等也不甘落后，相继推出了各自的单片机品种。尽管目前单片机的品种很多，但是我过使用最多的是 Intel 公司的 MCS-51 单片机系列。MCS-51 系列是在 MCS-48 的基础上于 20 世纪 80 年代初发展起来的，虽然它是 8 位的单片机，但其功能较 MCS-48 有很大的增强。此外，它还具有品种全，兼容性强，软硬件资料丰富等特点，因此应用愈加广泛，成为比 MCS-48 更重要的单片机品种，直到现在，MCS-51 仍不失为单片机的主流系列。继 8 位单片机之后，又出现了 16 位单片机，1983 年 Intel 公司推出的 MCS-96 系列单片机就是其中的典型代表。与 MCS-51 相比，MCS-96 不但字长增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特别是芯片内还增加了一个 4 路或 8 路的 10 位 A/D 转换器，使其具有 A/D 转换的功能。纵观单片机近 30 年的发展历程，单片机今后将向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、低价格、外围电路简单化以及片内存储器容量增加的方向发展。但其位数不一定会继续增加，尽管现在已经有了 32 位单片机，但使用的并不多。可以预言，今后的单片机将是功能更强，集成度和第 7页共 32 页

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