畢業(yè)論文 --單片機(jī)定時(shí)器設(shè)計(jì)

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文檔簡介

1、　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書　　1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：單片機(jī)定時(shí)器設(shè)計(jì)　　2.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用的原始資料數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：　　定時(shí)時(shí)間1。1s~99s，可調(diào)。　　定時(shí)時(shí)間2。1s~99s，可調(diào)。　　定時(shí)時(shí)

2、間3。1min~99min，可調(diào)。　　所有時(shí)間數(shù)字均可調(diào)。用LED數(shù)碼管顯示剩余時(shí)間。　　3.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容及完成時(shí)間：定時(shí)器可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)時(shí)間的顯示，　　將程序?qū)懭?1單片機(jī)中，通過調(diào)節(jié)按鍵控制時(shí)間并在LED上顯示出來。 　　日期：自2

3、011年1月12日至2011年2月24日　　指導(dǎo)老師評語：　　________________________________________________________________________________________________________________________________

4、___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 　　目錄<b&

5、gt;　　1設(shè)計(jì)任務(wù)4　　2設(shè)計(jì)意義4　　3整體方案設(shè)計(jì)4　　3.1方案設(shè)計(jì)5　　3.2方案選擇6　　4硬件電路的設(shè)計(jì)7&l

6、t;p>　　4.1STC單片機(jī)的最小系統(tǒng)8　　4.2LED顯示與單片機(jī)接口9　　4.3發(fā)光二極管、按鍵、繼電器與單片機(jī)的接線12　　5軟件設(shè)計(jì)14　　5.1程序中硬件功能介紹14<

7、;p>　　5.2發(fā)光二極管指示程序16　　5.3鍵掃描程序17　　5.4數(shù)碼管顯示程序20　　6設(shè)計(jì)附錄23　　6.1源程序23　　6.2電路原理圖32</

8、p>　　6.3元件清單33　　7設(shè)計(jì)總結(jié)33　　8參考文獻(xiàn)34　　單片機(jī)定時(shí)器設(shè)計(jì)　　設(shè)計(jì)任務(wù)<

9、;/b>　　設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)控制的專用定時(shí)器。要求定時(shí)器可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)時(shí)間的顯示，而且每個(gè)時(shí)間的初值都可以改變，獨(dú)立完成系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和程序的編寫，記錄開發(fā)過程中的問題及解決方法，要有設(shè)計(jì)過程和原理圖，并且自行設(shè)計(jì)滿足本設(shè)計(jì)任務(wù)的穩(wěn)壓電源。　　設(shè)計(jì)的主要參數(shù)：　　定時(shí)

10、時(shí)間1。1s~99s，可調(diào)。　　定時(shí)時(shí)間2。1s~99s，可調(diào)。　　定時(shí)時(shí)間3。1min~99min，可調(diào)。　　所有時(shí)間數(shù)字均可調(diào)。　　用LED數(shù)碼管顯示剩余時(shí)間。　　設(shè)計(jì)意義</p&g

11、t;　　近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷走向深入，同時(shí)帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異地更新。在實(shí)時(shí)檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)以及具體應(yīng)用對象的特點(diǎn)，與軟件相結(jié)合，加以完善。單片機(jī)之所以在工業(yè)控制中有大量的應(yīng)用，就在于它有獨(dú)特的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。在工業(yè)檢測、控制中，許多場合都要用到計(jì)數(shù)或定時(shí)功能。例如對外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)、產(chǎn)生精確的定時(shí)時(shí)間等。人類最早使用

12、的定時(shí)工具是沙漏或水漏，但在鐘表誕生發(fā)展成熟之后，人們開始嘗試使用這種全新的計(jì)數(shù)工具來改進(jìn)定時(shí)器，達(dá)到準(zhǔn)確控制時(shí)間的目的。　　“定時(shí)器”總的來說有兩種類型。一種是基于模擬技術(shù)的傳統(tǒng)產(chǎn)品，這種定時(shí)器功能簡單，盡管曾被廣泛應(yīng)用過，但已進(jìn)入淘汰之列。另一種是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，這種產(chǎn)品功能強(qiáng)，是前者的換代之物。　　本設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器

13、，它造價(jià)低，功能全，整體功能價(jià)格比較高，配以小鍵盤和LED顯示器，可行適應(yīng)各種場合的定時(shí)預(yù)警之用。　　整體方案設(shè)計(jì)　　基于單片機(jī)系統(tǒng)的定時(shí)器電路包含了如下的功能模塊：　　基本的單片機(jī)系統(tǒng)<b

14、>　　單片機(jī)的定時(shí)中斷　　單片機(jī)的外圍電路　　外部按鍵的輸入裝置　　數(shù)碼管LED的顯示裝置　　圖 1 定時(shí)器時(shí)間輸出Y1、Y2、Y3<p&g

15、t;　　設(shè)計(jì)要求輸出見圖 1所示的時(shí)間定時(shí)輸出，并顯示每個(gè)時(shí)間的剩余時(shí)間。其中三個(gè)時(shí)間有各自的調(diào)節(jié)范圍T1,1s~99s；T2,1s~99s；T3,1min~99min。　　方案設(shè)計(jì)　　方案一：利用單片機(jī)的定時(shí)器完成定時(shí)要求。　　利用單片機(jī)定時(shí)輸出Y1、Y2、Y3，定時(shí)時(shí)間分

16、別為T1、T2、T3，并用發(fā)光二極管表示其時(shí)間長短，用LED顯示定時(shí)的剩余時(shí)間。時(shí)間長短通過按鍵調(diào)節(jié)。繼電器是定時(shí)后的具體應(yīng)用器件。串口用來對單片機(jī)在線編程。　　方案一的原理框圖見圖2。　　方案二：高頻脈沖信號作為定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn)，計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)。　　該系統(tǒng)的工作原理是：振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定的高頻脈沖信號，作為定時(shí)器

17、的時(shí)間基準(zhǔn)，經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖。T1減計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)時(shí)通過T1預(yù)置數(shù)顯示器顯示T1的剩余時(shí)間，同時(shí)使T1的時(shí)間輸出器和指示燈工作，當(dāng)T1計(jì)數(shù)滿之后T2減計(jì)數(shù)器開始工作，并對T2預(yù)置數(shù)。T2減計(jì)數(shù)器工作方式同T1。當(dāng)T2計(jì)數(shù)滿之后T3減計(jì)數(shù)器開始工作。工作方式同T1、T2，如此循環(huán)，便能實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的功能。原理框圖見圖 3方案二原理框圖。　　方案選擇</p&

18、gt;　　對以上兩個(gè)方案進(jìn)行論證，并加以選擇，確定該設(shè)計(jì)的總體方案框圖以便進(jìn)一步設(shè)計(jì)。　　方案一：　　優(yōu)點(diǎn)是利用單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)，時(shí)間精確、穩(wěn)定、可靠，并可以利用單片機(jī)的功能很好地進(jìn)行時(shí)間的顯示、指示，輸出。原理簡單，使用的元器件少，相對來說在實(shí)物調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題就少。該方案還有一個(gè)好處是成本

19、低。此外，經(jīng)過無數(shù)人的證明，用單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，失敗的風(fēng)險(xiǎn)小。　　缺點(diǎn)是使用單片機(jī)要求寫程序，對于不熟悉軟件的人來說要單獨(dú)完成該設(shè)計(jì)有一定的難度。　　方案二：　　優(yōu)點(diǎn)是該方案應(yīng)用穩(wěn)定的高頻脈沖信號作為定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn)，可以說也有同單片機(jī)一樣的精確、穩(wěn)定、可靠的輸出時(shí)

20、間，且對軟件編寫要求的不高，能很好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的功能。　　缺點(diǎn)是該方案復(fù)雜，一般不容易弄明白它的道理，而且它應(yīng)用的元器件較多，在實(shí)物調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題可能比較多。由于元器件比較多，所以相對來說實(shí)物的成本也比較高，而且在PCB布線時(shí)更加麻煩。由于原理復(fù)雜，所以成功完成該設(shè)計(jì)的概率較低。　　通過對以上方案比較，該設(shè)計(jì)選用方案一進(jìn)行設(shè)計(jì)。

21、　　硬件電路的設(shè)計(jì)　　該設(shè)計(jì)選用STC單片機(jī)，STC單片機(jī)內(nèi)部框圖見圖 4 STC單片機(jī)內(nèi)部框圖所示。　　STC89S52系統(tǒng)單片機(jī)是兼容8051內(nèi)核的單片機(jī)，是高速、低功耗的新一代8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可反復(fù)設(shè)置，最新的D版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。用S

22、TC提供的STC-ISP.exe工具將你原有的代碼下載進(jìn)STC相關(guān)單片機(jī)即可，或用通用編程器編程。RC/RD+系列為真正的看門狗，默認(rèn)為關(guān)閉（冷啟動），啟動后無法關(guān)閉，可放心省去外部看門狗。內(nèi)部的FLASH擦寫次數(shù)為100000次以上，STC89S52RC/RD+系列單片機(jī)出廠時(shí)就已完全加密，無法解密。用戶程序是用ISP/IAp機(jī)制寫入，一邊校驗(yàn)一邊寫，無讀出命令。　　選用STC89S52單片機(jī)

23、的理由：加密性強(qiáng)，無法解密；超強(qiáng)抗干擾，輕松過4KV快速脈沖干擾（EFT）；高抗靜電（ESD），6KV靜電可直接承受在芯片管腳上；超低功耗，Power Down<0.1uA,可外部中斷喚醒；中斷優(yōu)先級可設(shè)置成4級；PLCC-44、FQFP-44封裝，有P4口（可位尋址）；并增加兩個(gè)外部中斷,int2/P4.3、int1/P4.2；6時(shí)鐘/機(jī)器周期或12時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意設(shè)置；在系統(tǒng)可編程，無需編程器，可遠(yuǎn)程升級；可供內(nèi)部集成MA

24、X810專用復(fù)位電路，原復(fù)位電路可保留，也可以不用，不用時(shí)RESET引腳直接短接到地。　　STC89系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程(ISP)特性，ISP的好處是省去了購買通用編程器的開銷，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載/燒錄用戶程序，無須將單片機(jī)從生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。由于可以將程序直接下載進(jìn)單片機(jī)查看運(yùn)行結(jié)果，故也可不用仿真器。&l

25、t;p>　　STC單片機(jī)的最小系統(tǒng)　　復(fù)位電路　　單片機(jī)復(fù)位電路包括片內(nèi)、片外兩部分。片外復(fù)位信號通過引腳RST加到內(nèi)部復(fù)位電路上。內(nèi)部復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期S5P2對片外復(fù)位信號采樣一次，當(dāng)RST引腳出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成一次復(fù)位。　　外部復(fù)位電

26、路就是為內(nèi)部復(fù)位電路提供兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平而設(shè)計(jì)的。STC單片機(jī)　　通常采用上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。　　圖6是上電復(fù)位電路。在通電瞬間，在RC電路充電過程中，RST端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機(jī)復(fù)位。由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中的電阻R也能達(dá)到上電復(fù)位的目的。　　按鍵手動復(fù)位又分為按鍵電平

27、復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位，按鍵電平復(fù)位是將復(fù)位端通過電阻與VCC相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用RC微分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位目的。　　該設(shè)計(jì)的復(fù)位電路我們選擇使用上電復(fù)位電路。　　晶振電路　　單片機(jī)的晶振電路是一種典型的電路，分為內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘兩種方式。&l

28、t;p>　　內(nèi)部時(shí)鐘電路如圖7所示。　　圖 7 內(nèi)部時(shí)鐘電路　　內(nèi)部時(shí)鐘電路的晶振頻率一般選擇在4MHZ~12MHZ之間（該設(shè)計(jì)選擇11.0592MHZ），外接兩個(gè)諧振電容，該電容的典型值為30pF，該設(shè)計(jì)選用22 pF。　　LED顯示與單片機(jī)接口　　常用LED顯示

29、器有7段、8段及米字型，在本設(shè)計(jì)中我們選用8段LED作為顯示器。LED發(fā)光器件一般常用的有兩類：數(shù)碼管和點(diǎn)陣。8段LED又稱為8字型LED，分為8段:A、B、C、D、E、F、G、P。其中P為小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管常用的有10根管腳，每一段有一根管腳，另外兩根管腳為一個(gè)數(shù)碼管的公共端，兩根之間相互連通，如圖8所示。　　圖8 共陰極LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　從電路上，數(shù)碼管

30、分為共陰和共陽兩種。本設(shè)計(jì)中選用的是共陰極。　　共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常該共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。　　使用LED顯示器時(shí)，為了顯示數(shù)字或符號，要為LED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼是通過段的亮與滅來顯示不同字形的，因此稱之為段碼。

31、　7段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供給LED顯示器的段碼正好一個(gè)字節(jié)。各段字節(jié)中各位的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。　　表1　　由于單片機(jī)I/O的電氣特性決定了單片機(jī)的端口驅(qū)動能力有限，一般地，單片機(jī)的端口只是驅(qū)動TTL電平，不提供或者提供很小的驅(qū)動電流所以在帶負(fù)載時(shí)，單片機(jī)應(yīng)當(dāng)在I/O口加驅(qū)動芯片。該設(shè)計(jì)

32、使用ULN2803驅(qū)動芯片。　　發(fā)光二極管工作電流在10mA左右，而一般I/O接口不能提供這么大的電流，需要使用驅(qū)動電路，常用的有ULN2003A，7段驅(qū)動；ULN2803，8段驅(qū)動。　　LED與單片機(jī)的連線如圖9所示。　　圖9 LED與單片機(jī)的接線　　使用ULN280

33、3驅(qū)動芯片對LED進(jìn)行驅(qū)動，ULN2803相當(dāng)于一個(gè)反向驅(qū)動器，其內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)如圖10所示。　　圖10 ULN2803內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　ULN2803的特點(diǎn)：　　最大反向驅(qū)動能力可達(dá)500mA;　　反向驅(qū)動；<

34、;p>　　需要限流電阻，數(shù)碼管越多，限流電阻的阻值越小。　　Uln2803的額定值如表 2所示。　　表 2　　發(fā)光二極管、按鍵、繼電器與單片機(jī)的接線　　發(fā)光二極管、按鍵、繼電器與單片機(jī)的接線如圖11所示。

35、　　發(fā)光二極管　　發(fā)光二極管在兩端的電壓差超出其導(dǎo)通壓降時(shí)開始工作，發(fā)光二極管的導(dǎo)通壓降一般為1.7V~1.9V。此外，工作電流要滿足該二極管的工作電流，滿足電流和電壓的要求，發(fā)光二極管就可以發(fā)光了。單片機(jī)系統(tǒng)往往是數(shù)字信號，其電源不是5V就是0V，所以只要將二極管的正負(fù)極的電源對應(yīng)上就可以了。

36、在發(fā)光二極管前面要接一個(gè)電阻，這個(gè)電阻的作用在于限制二極管的電流，從而達(dá)到減少功耗或者滿足端口對最大電流的限制。　　一般二極管的點(diǎn)亮電流為5mA~10mA，在5V電源驅(qū)動時(shí)，廠家多采用470?。　　限流電阻，在該設(shè)計(jì)中選用510?，這樣既不會超出單片機(jī)的I/O口最大限流，二極管也比較明亮。　　按

37、鍵　　按鍵使用上拉電阻方式接入單片機(jī)。末按下時(shí)對單片機(jī)輸入一個(gè)高電平，按下后輸入一個(gè)低電平。它在設(shè)計(jì)中的作用是用來調(diào)節(jié)T1、T2和T3的大小。　　鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，如果高電平表示斷開的話，那么低電平就表示閉合，所以通過對行線電平高低狀態(tài)的檢測，便可以確認(rèn)按鍵按下與否。為了確保CPU對一次按鍵動

38、作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動。　　消除抖動有兩種方法：一種是采用軟件延時(shí)5mS進(jìn)行消除抖動；另一種方法是采用R-S觸發(fā)器電路進(jìn)行消除抖動。由于需要消除抖動的按鍵比較少，故采用R-S觸發(fā)器進(jìn)行消除抖動。　　繼電器　　繼電器在這個(gè)設(shè)計(jì)中作為輸出設(shè)備，即是輸出該定時(shí)時(shí)間的中轉(zhuǎn)站。

39、繼電器是一個(gè)感性元件，感性元件在使用過程中要加一個(gè)保護(hù)二極管，然而在上圖中并沒有這個(gè)二極管，不是該圖設(shè)計(jì)不合理，而是在設(shè)計(jì)中使用的驅(qū)動芯片uln2803中已經(jīng)帶有這個(gè)起保護(hù)作用的二極管了。　　軟件設(shè)計(jì)　　首先介紹程序中硬件功能，再進(jìn)行發(fā)光二極管指示程序、鍵掃描程序和數(shù)碼管的顯示程序的設(shè)計(jì)。&l

40、t;p>　　程序中硬件功能介紹　　電路原理和器件選擇　　STC89S52：單片機(jī)，控制LED的數(shù)據(jù)顯示。　　LED：兩個(gè)一位的七段LED，用于顯示單片機(jī)的數(shù)據(jù)。　　74LS573：鎖存器，7

41、4LS573輸入的D端與輸出的Q端依次排列在芯片的兩側(cè)，為繪制印制電路板時(shí)的布線提供了方便。其功能與74LS573相同，可用來替代74LS373。　　ULN2803：驅(qū)動LED，相當(dāng)于一個(gè)反相器。　　按鍵S3：S3＝1時(shí)時(shí)間正常運(yùn)行，S3＝0時(shí)開始控制三個(gè)時(shí)間中的一個(gè)，再次讓S3＝0時(shí)表示復(fù)位，時(shí)間又開始正常運(yùn)行。

42、;　　按鍵S2：當(dāng)S2＝0時(shí)每按一次表示時(shí)間自減一，當(dāng)S2＝1時(shí)時(shí)間不變。　　按鍵S1：當(dāng)S1＝0時(shí)每按一次表示時(shí)間自增一，當(dāng)S2＝1時(shí)時(shí)間不變。　　D1~D5：發(fā)光二極管，通過單片機(jī)的P1.0~P1.4控制，用于觀看三個(gè)時(shí)間的變化。　　地址分配和連接

43、　　P2.7、P2.6：和uln2803驅(qū)動電路確定字位口的地址0x80、0x40。　　D0~D7:單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線，LED的顯示內(nèi)容通過數(shù)據(jù)線從單片機(jī)傳送到LED。　　功能簡介　　LED顯示模塊與單片機(jī)的連線中，對LED顯示模塊讀寫和字位、字段通道的選擇是

44、通過單片機(jī)的P2.7、P2.6口完成的。按鍵S1~S3完成按鍵的復(fù)位，定時(shí)時(shí)間的自增和自減功能。而發(fā)光二極管D1~D5則反映了定時(shí)時(shí)間的不同亮滅就不同。　　程序?qū)崿F(xiàn)的功能　　1~99s的時(shí)間調(diào)整。　　1~99min的時(shí)間調(diào)整。<

45、b>　　時(shí)間的數(shù)碼顯示。　　程序流程圖如圖12所示。　　部分關(guān)鍵的變量的關(guān)系說明如表3所示。　　表3　　變量和端口的定義如表4所示。　　表4<

46、/b>　　圖13 發(fā)光二極管指示流程圖　　發(fā)光二極管指示程序　　發(fā)光二極管的亮滅指示了此刻數(shù)碼管顯示的時(shí)間是三個(gè)定時(shí)時(shí)間中的哪一個(gè)。　　流程圖如圖13所示。　　程序代

47、碼如下：　　if(T>time1+time2+time3*60)　　{　　return;　　}<p&g

48、t;　　else if(T>(time1+time2))　　{　　if(sec05==2)　　{　　L1=OFF;<p&g

49、t;　　L2=ON;　　L4=ON;　　L3=OFF;　　J=0x04;　　}&l

50、t;/p>　　}　　else if(T>time1)　　{　　if(sec05==1)　　{<

51、p>　　L0=0FF;　　L1=ON;　　J=0x02;　　L3=ON;　　}

52、;　　}　　else　　{　　if(sec05==0)　　{

53、;　　L0=ON;　　J=0x01;　　L3=ON;　　}　　}</b&g

54、t;　　鍵掃描程序　　鍵掃描程序流程圖如圖14所示。　　圖14 按鍵子程序流程圖　　通過三個(gè)鍵KEY_ST、KEY_UP、KEY_DW及按鍵S3、S2、S1，來實(shí)現(xiàn)三個(gè)定時(shí)時(shí)間即time1、time2、time3的自增和自減及復(fù)位功

55、能。　　在該程序的設(shè)計(jì)中要注意按鍵的去抖動程序。按鍵本身就是機(jī)械開關(guān)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性以及電壓突跳等原因，在觸點(diǎn)閉合或者是斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動的情況。在發(fā)生抖動時(shí)單片機(jī)很難判別此時(shí)的按鍵是否被按下，為此，就需要進(jìn)行對按鍵的去抖動處理。去抖動的辦法一般有兩種：一種是采用硬件電路，另一種是采用軟件的時(shí)間延時(shí)程序以躲過抖動時(shí)間，待信號穩(wěn)定后再進(jìn)行按鍵掃描。在這里采用軟件方法去抖動。</p&

56、gt;　　程序代碼如下：　　Void Onsetting(void)　　{　　Delay(4);　　while(!KEY_ST);<

57、;/p>　　flag_run=0;　　while(1)　　{　　if(KEY_UP)　　{<p&g

58、t;　　Delay(4);　　While(!KEY_UP);　　time1++;　　time2++;　　time3++;

59、　　if(time1>99) time1=1;　　if(time2>99) time2=1;　　if(time3>99) time3=1;　　Reload();<b&g

60、t;　　SetLED();　　}　　if(KEY_DW)　　{　　Delay(4);　　Whi

61、le(!KEY_DW);　　time1--;　　time2--;　　time3--;　　if(time1<0) time1=99;

62、　　if(time2<0) time2=99;　　if(time3<0) time3=99;　　Reload();　　SetLED();　　}&l

63、t;/b>　　if(!KEY_ST)　　{　　Delay(4);　　while(!KEY_ST);　　flag_run=1;

64、　　return;　　}　　}　　}　　數(shù)碼管顯示程序</

65、p>　　LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示兩種工作方式。　　靜態(tài)顯示。顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不在控制LED，直到下一次顯示時(shí)再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用CPU時(shí)間少。靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口，該接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，該字段就

66、可以顯示發(fā)送的字形。要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再次發(fā)送新的字形碼。　　動態(tài)掃描顯示：動態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆劃段a~h同名端連在一起，而每個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟哪一個(gè)顯示器亮，就取決于COM端，而這一端是由I/O口控制的，由單片機(jī)決定何時(shí)顯示哪一位。動態(tài)掃描用分時(shí)的方法輪流控制各個(gè)顯示

67、器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。　　這兩種顯示方式各有利弊：靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用CPU的時(shí)間少，但是每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動電路，使用的電路硬件較多；動態(tài)掃描顯示需要CPU時(shí)刻對顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但是使

68、用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。在一般較為簡單的系統(tǒng)中，為了降低成本，動態(tài)方案具備一定的實(shí)用性，也是目前單片機(jī)數(shù)碼管顯示中較為常用的顯示方法。　　該設(shè)計(jì)使用動態(tài)掃描顯示方式　　2個(gè)LED的段選端與鎖存器的數(shù)據(jù)輸出端相連，位選端分別連接單片機(jī)的P2.6、P2.7口，由STC89S52控制相應(yīng)的LED點(diǎn)亮。　　采用掃描

69、顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位的顯示字符的段碼。這樣同一時(shí)刻，4位LED中只有選通的那一位字符，而其它三位則是熄滅的。同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，在段選線上輸出相應(yīng)位將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符，雖

70、然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而且同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于LED顯示器的余輝和人眼視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的目的。　　如何確定LED不同位顯示的時(shí)間間隔，例如對8位LED顯示器，假若顯示一位保持1ms時(shí)間，則是顯示完所有8位之后，只需要8ms。上述保持1ms的時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。不能太短，因?yàn)榘l(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定

71、的延時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間太短，發(fā)光太弱人眼無法看清；也不能太長，因?yàn)楫吘挂芟抻谂R界閃爍頻率，而且此時(shí)間越長，占用CPU時(shí)間也越多。另外顯示位增多，也將占用大量的CPU時(shí)間，因此動態(tài)顯示實(shí)質(zhì)是以犧牲CPU的時(shí)間來換取元件的減少。　　定時(shí)器0中斷服務(wù)程序，用于數(shù)碼管的動態(tài)掃描，在動態(tài)LED顯示程序中，需要不停的掃描字位口，從而實(shí)現(xiàn)不同字位的數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示效果。

72、中斷流程圖如圖15所示。　　圖15 中斷流程圖　　程序代碼如下：　　Void timer0_Interruput(void) interrupt 1　　{&l

73、t;/p>　　TR0=0;　　TH0=TIMER0H;　　TL0=TIMER0L;　　TR0=1;　　time++;</p&

74、gt;　　if(time==100)　　{　　T=T+1;/*到達(dá)1秒后T加1　　}　　Index++;/*顯示索引，用于標(biāo)識當(dāng)前顯示的數(shù)碼管和緩沖區(qū)的偏移量</p&g

75、t;　　Index &=0x01;　　P0=TableLED[buff[Index[]];　　Switch(Index)　　{　　Case 0:P2=0x80|J;break;&l

76、t;p>　　Case 1:P2=0x40|J;break;　　}　　pps++;　　if(!flag_run) return;　　if(pps==50)<p&

77、gt;　　{　　pps=0;　　sec05++;　　flag=1;　　if(sec05==3)&

78、lt;p>　　{　　sec05=0;　　sec--;　　if(sec==0)　　{<

79、p>　　Reload();　　s=-s;　　}　　}　　}

80、;　　}　　設(shè)計(jì)附錄　　源程序　　#include<reg52.h>　　#define TIMER0H 0xD8</p

81、>　　#define TIMER0L 0xF0　　#define uchar unsigned char　　#define ON 0　　#define OFF 1　　TableLED[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x

82、6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};　　sbit L0=P1^0;　　sbit L1=P1^1　　sbit L2=P1^2;　　sbit L3=P1^3;　　sbit L4=P1^4;

83、　　sbit KEY_UP=P1^5;　　sbit KEY_DW=P1^6;　　sbit KEY_ST=P1^7;　　sbit KEY_T2=P3^2;　　sbit KEY_T3=P3^3;

84、uchar code　　uchar preSet;　　uchar Index;　　uchar buff[2];　　uchar flag;　　uchar time,T,J;　　uchar p

85、ps;　　uchar sec;　　uchar sec05;　　uchar s;　　uchar flag_run;　　uchar time1,time2,time3;&l

86、t;p>　　void InitDevice(void);　　void SetLED(void);　　void Reload(void);　　void Onrunning(void);　　void delay(void);

87、void Onsetting(void);　　main()　　{　　InitDevice();　　time1=10;

88、　　time2=20;　　time3=6;　　time=0;　　T=0;　　flag=0x00;

89、　　sec=0;　　s=0;　　sec05=0;　　Reload();　　L0=ON

90、;　　L1=OFF;　　L2=OFF;　　L3=ON;　　L4=OFF;&l

91、t;p>　　flag_run=1;　　while(1)　　{　　if(KEY_ST==1)　　{　　OnRun

92、ning();　　}　　else　　{　　Onsetting();　　}<

93、;/p>　　}　　}　　Void Onsetting(void)　　{　　Delay(4);

94、　　while(!KEY_ST);　　flag_run=0;　　while(1)　　{　　if(KEY_UP)&

95、lt;b>　　{　　Delay(4);　　While(!KEY_UP);　　time1++;　　time2++;

96、　　time3++;　　if(time1>99) time1=1;　　if(time2>99) time2=1;　　if(time3>99) time3=1;　　Reload(

97、);　　SetLED();　　}　　if(KEY_DW)　　{　　Delay

98、(4);　　While(!KEY_DW);　　time1--;　　time2--;　　time3--;<p&

99、gt;　　if(time1<0) time1=99;　　if(time2<0) time2=99;　　if(time3<0) time3=99;　　Reload();　　SetLED();</

100、b>　　}　　if(!KEY_ST)　　{　　Delay(4);　　while(!KEY_ST);</p

101、>　　flag_run=1;　　return;　　}　　}　　}&l

102、t;p>　　void delay(uchar u)　　{　　int i;　　while(u--)　　{<

103、b>　　i=1000;　　while(i--);　　}　　}　　void OnRunning(void)　　{

104、　　if(flag)　　{　　flag=0;　　SetLED();<p

105、>　　if(T>time1+time2+time3*60)　　{　　return;　　}　　else if(T>(time1+time2))

106、　　{　　if(sec05==2)　　{　　L1=OFF;　　L2=ON;&l

107、t;/p>　　L4=ON;　　L3=OFF;　　J=0x04;　　}　　}

108、　　else if(T>time1)　　{　　if(sec05==1)　　{　　L0=0FF;</b&g

109、t;　　L1=ON;　　J=0x02;　　L3=ON;　　}

110、　　}　　else　　{　　if(sec05==0)　　{　　L0=ON;&l

111、t;/b>　　J=0x01;　　L3=ON;　　}　　}

112、;　　}　　}　　void SetLED(void)　　{　　if(sec>100)　　{

113、　　buff[0]=sec/600;　　buff[1]=sec/60-buff[0]*10;　　}　　else　　{

114、　　buff[0]=sec/10;　　buff[1]=sec-buff[0]*10;　　}　　}　　void Reload(void)

115、　　{　　if(T>time1+time2+time3*60)　　{　　return;　　}

116、　　else if(T>(time1+time2))　　{　　sec=time3*60;　　return;　　}

117、;　　else if(T>=time1)　　{　　sec=time2;　　return;　　}</p&g

118、t;　　else　　{　　sec=time1;　　return;　　}&l

119、t;p>　　}　　void timer0_Interruput(void) interrupt 1　　{　　TR0=0;　　TH0=TIMER0H;&l

120、t;/p>　　TL0=TIMER0L;　　TR0=1;　　time++;　　if(time==100)　　{

121、　　T=T+1;　　}　　Index++;Index &=0x01;　　P0=TableLED[buff[Index[]];　　Switch(Index)</p&

122、gt;　　{　　Case 0:P2=0x80|J;break;　　Case 1:P2=0x40|J;break;　　}　　pps++;&

123、lt;/p>　　if(!flag_run) return;　　if(pps==50)　　{　　pps=0;　　sec05++;&

124、lt;/p>　　flag=1;　　if(sec05==3)　　{　　sec05=0;　　sec--;</b

125、>　　if(sec==0)　　{　　Reload();　　s=-s;　　}

126、;　　}　　}　　}　　void initDevice(void)　　{<

127、;/p>　　Index=0;　　pps=0;　　TH0=TIMER0H;　　TL0=TIMER0L;　　TMOD=0x01;&

128、lt;b>　　TR0=1;　　ET0=1;　　EA=1;　　}　　電路原理圖

129、;　　本設(shè)計(jì)電路原理圖如圖16所示。　　元件清單　　元器件清單表5如下所示。　　設(shè)計(jì)總結(jié)　　實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，我

130、們需要了解自己的所學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)用在實(shí)踐中，因?yàn)槿魏沃R都源于實(shí)踐，歸于實(shí)踐，所以要將所學(xué)的知識在實(shí)踐中來檢驗(yàn)。　　做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，在周延老師的指導(dǎo)下，通過自身的不斷努力，無論是思想上，學(xué)習(xí)上還是工作上，都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲，現(xiàn)將工作總結(jié)如下：思想上，學(xué)會了用科學(xué)的精神去解決問題。很多事情看起來是很簡單的問題，但實(shí)際做起來去會發(fā)現(xiàn)有許多奧妙！這是因?yàn)槠渲刑N(yùn)含著許多科學(xué)的問題。運(yùn)用科學(xué)的方

131、法去解決問題，這是我通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我?guī)淼乃枷肷系母淖?。學(xué)習(xí)上。自從參加工作以來，我從沒有放棄學(xué)習(xí)理論知識。工作上。我工作中取得的一點(diǎn)成績，這與單位領(lǐng)導(dǎo)和同事們的幫助是分不開的。　　實(shí)習(xí)之前覺得這三個(gè)月太短，也學(xué)不到什么實(shí)質(zhì)性的東西。但當(dāng)我真正著手處理時(shí)，就不能有絲毫小瞧的意思了。一切的一切都需要我們用心去領(lǐng)悟并結(jié)合所學(xué)知識去操作。　　前面我們看到的

132、是機(jī)械制造行業(yè)其自身的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個(gè)部分，它將和其它的行業(yè)有更廣泛的結(jié)合。21世紀(jì)電子制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化，網(wǎng)絡(luò)化，虛擬化，智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計(jì)算，分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷力與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。　　實(shí)踐，是一

133、面很亮的鏡子，能夠通過它看出我們自身的缺點(diǎn)，能夠通過它查找出自身缺乏的知識。通過這次設(shè)計(jì)，我明顯感覺到“書到用時(shí)方恨少”。在以后的生活中我會不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己。　　參考文獻(xiàn)　　余孟嘗. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）. 北京：清華大學(xué)電子學(xué)教研組，2006　　陳大欽. 模擬技術(shù)

134、基礎(chǔ). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000　　張毅剛，新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003　　譚家玉，單片機(jī)原理及接口技術(shù). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004　　謝自美，電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試. 武昌：華中科技大學(xué)出版社，2002<

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畢業(yè)論文 --單片機(jī)定時(shí)器設(shè)計(jì)

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