at89c51单片机led数字倒计时器课程设计论文--大学毕业论文设计.doc

课 题： AT89C51单片机LED数字倒计时器专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 成 绩：重庆大学城市科技学院电气学院目录一、设计目的作用1二、设计要求1三、设计的具体实现11、设计原理1(1)系统设计方案1（2）功能模块2(3)工作原理：2 2、系统设计2（1）显示模块2（2）晶振模块 3（3）复位电路：3（4）按键模块：4（5）报警模块：53、系统实现6（1）实物图6（2）分析6四、总结6五、附录8附录1：8附录2：9附录3：9六、参考文献16 3LED数字倒计时器设计报告一、设计目的作用1、掌握51单片机最小系统的设计；2、掌握按键电路设计、LED数码管的使用；3、掌握C51的编程方式。二、设计要求 基于AT89C51单片机的LED数字倒计时器主要具有如下功能，具体要求如下： 1、LED数码管显示倒计时时间。 2、倒计时过程中能设置多个闹钟，当倒计时值倒计到设定值时会发出2s的报警声音。（K1设置小时，K2设置分钟，K3设置秒钟，K4完成退出） 3、通过按键可以对倒计时设定处置。倒计时初值范围在24:00:0000:00:60之间,设置成功后复位初始值为成功设定值。三、设计的具体实现1、设计原理(1)系统设计方案：基于AT89C51单片机的数码管显示模块显示的倒计时器。主要是以单片机来控制，用按键来设定倒计时初始时刻的值，数码管作为显示模块来显示剩余的时间。此电路对于倒计时器中的LED数码管示器来说，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。AT89C51单片机晶振模块显示模块复位模块按键模块报警模块 图1 LED数字倒计时器设计框图（2）功能模块：倒计时器的总体包括显示电路，按键电路，复位电路，晶振电路和报警电路等五个模块。显示模块显示计数与灭灯，复位模块控制电路完成计数的直接清零，暂停/连续技术，用按键模块来设定倒计时初始时刻的值，报警模块实现定时时间到报警等功能。(3)工作原理：以AT89C51单片机为核心控制器，P0口接LED数码显示模块，P1口接按键，通过按键输入来控制显示器的显示。在上电时LED显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED显示器显示时，分，秒的改变。 2、系统设计（1）显示模块显示电路采用了3个二为一体的LED数码管，单片机I/O的应用最典型的是通过I/O口与7段LED数码管构成显示电路。图2 数码管显示电路（2）晶振模块 单片机的晶振电路，即时钟电路。单片机的工作流程，就是在系统时钟的作用下，一条一条地执行存储器中的程序。单片机的时钟电路由外接的一只晶振和两只起振电容，以及单片机内部的时钟电路组成，晶振的频率越高，单片机处理数据的速度越快，系统功耗也会相应增加，稳定性也会下降。采用110592MHz晶振，电容选22pF或30pF均可。图3 晶振模块原理图 （3）复位电路： 系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分，合工程中引起的抖动而影响复位。如图所示，复位键接于AT89C51芯片的人RST接口，用于控制倒数计时器的复位操作。计时器运行时按下复位键，计时器停止计数，或计数完成后按复位键进入下一轮计数工作。图4 复位电路图 （4）按键模块：在上电时LED显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED显示器显示时，分，秒的改变。图5 按键模块原理图（5）报警模块：报警模块实现定时时间到报警等功能。图6 复位及报警模块原理图3、系统实现（1）实物图（2）分析 设计结果为：三个LED显示器以小时、分钟、秒数逐一递减，即呈现倒计时现象，最终设计成功。 在整个实物焊接及接线过程中，必然出现众多问题，如：焊接错误导致元件无法使用、接线错误导致最终结果不出现、排线错误导致LED显示不完全等等，这需要我们不断的检测和实验，需要我们耐心的寻找问题所在，从而解决问题，整个过程中，忙碌但快乐，繁琐却充实。四、总结 在做本次课程设计的过程中，我们充分掌握了各模块电路的工作原理。从课题入手到中间过程的修改设置、到使用Proteus 8 Professional电路仿真测试，再到最后的实物电路焊接。每个过程都是小组的三个成员共同完成的，并使用Keil uVision4编写了全部的驱动程序，在编写程序的过程中我们遇到很多的问题，翻阅了很多资料，也向老师请教了很多，最终写出了程序，画出了电路图，完成了本次课程设计。 在整个仿真过程中，免不了各种问题的频频出现，比如：程序编写出现错误导致电路仿真错误、保存程序的路径方式错误导致电路无法导入程序、导入程序之后却又无法进行加载仿真等等。在实物电路焊接时，由于操作不熟悉，导致焊锡融化与电路板相连。这次课程设计让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。上理论课时从来没有见过真正的单片机，只是从理论的角度去理解枯燥乏味的书面知识，但在实践过程中真真切切的尝试了单片机及其系统的仿真和应用，能够理论联系实际的学习，开阔了眼界，提高了单片机知识的理解和水平。除此之外，我还体会团结的重要性及力量之强大，设计过程让我们处理事情更加有条理，思路更清晰明了，发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都将受益于我以后的工作、学习和生活中。五、附录 附录1：元件清单元件名称型号数量单片机最小开发板STC89C521电阻10K1按键5数码管2位一体共阳3集成块74LS245三极管90151蜂鸣器1电阻1K2电阻1001电阻2.7K4电阻3308集成块74LS071AC/DC（5V/1A）电源1单排插针 402双排插针 4029X15cm万用板（3连孔）1杜邦线30附录2：完整的连接图附录3：程序编程#include#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int /*七段共阴和显示定义*/此表为LDE的字模，共阳数码管0-9uchar code dispcode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /段码控制/*定义并初始化变量*/uchar seconde=15; /秒uchar minite=0; /分uchar hour=0; /时uchar mstcnt=0; /定时器计数，定时50ms，mstcnt满20，秒加1uchar shi=0; /闹铃功能uchar fen=0;uchar bjcs ; / 报警次数uchar c;sbit P10=P10; /second调整定义sbit P11=P11; /minite调整定义sbit P12=P12;/hour调整定义sbit P15=P15;/整点报时sbit P13=P13;/闹铃功能，调整时间sbit P16=P16;/调整时sbit P17=P17;/调整分sbit P14=P14;/关闭闹铃/*延时子程序 */void delay (uint k)uchar j;while(k-)!=0)for(j=0;j59) seconde=59; minite-; if(minite59) minite=59; hour- ; if(hour23) hour=0;minite=0;seconde=0; /*定时闹钟*/void dingshi(void) if(P13=0) /按信P13不松，显示闹铃设置界面，分别按住P16、P17设置闹铃时间 P2=0Xfb;P0=dispcodeseconde%10; /秒个位delay(1);P2=0Xf7;P0=dispcodeseconde/10; /秒十位delay(1);P2=0Xef;P0=dispcodefen%10; /分个位delay(1);P2=0Xdf;P0=dispcodefen/10; /分个位delay(1);P2=0Xbf;P0=dispcodeshi%10; /时个位delay(1);P2=0Xd7f;P0=dispcodeshi/10; /时十位delay(1); if(P16=0) /设定时 delay(30);if(P16=0) shi+; if(shi=24)shi=0; delay(250); if(P17=0) /设定分 delay(30);if(P17=0) fen+; if(fen=60) fen=0; delay(250); if(hour=shi)&(minite=fen)&(seconde=0) /闹铃时间到，报警十次 for(bjcs=0;bjcs2;bjcs+) P15=0;delay(10);jian();P15=1;/delay(500); /*整点报警*/void zhengdian (void) if(seconde=0)&(minite=0) /整点报时 P15=0;delay(10);jian();P15=1; /*主函数*/void main(void) P0=0xff; TMOD=0X11; /time0为定时器，方式1 TH0=0X3C; /预置计数初值，50msTL0=0XB0; EA=1; /总中断开 ET0=1; /允许定时器0中断 TR0=1; /开启定时器0while(1) keyscan(); /按键扫描dingshi(); /定时闹钟zhengdian(); /整点报时jian();display(); /显示时间 void timer0(void) interrupt 1 /定时器0方式1，50ms中断一次 TH0=0X3C; /手动加载计数脉冲次数TL0=0XB0;c+;/mstcnt+; /用于计算时间，每隔50ms加1/if(mstcnt=20) /mstcnt满20即为一秒/ / seconde+; /秒加1/ time(); /时间处理/ mstcnt=0; /对计数单元的清零，重新开始计数/ 六、参考文献1李群芳，肖看，张士军单片微型计算机与接口技术电子工业出版社第四版2钟富昭等8051单片机典型模块设计与应用M人民邮电出版社20073陈海宴51单片机原理及应用M北京航空航天大学出版社201015