智能电子定时器设计

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1、《单片机系统课程设计》说明书设计课题：专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：时间：2013年12月12日成绩：17-17-目录1设计目的31.1掌握电路设计的一般方法31.2掌握电路仿真和调试过程31.3提高总结能力32设计要求33方案设计与论证43.1控制模块的选取方案44硬件设计及电路图54.1设计原理54.2单元电路设计54.2.1最小系统54.2.2按键输入电路74.2.3LED显示电路74.2.4蜂鸣器电路85软件设计85.1中断模块105.2显示模块106元器件清单117硬件制作与调试118结论与心得129参考文献13附114附21417-17-智能

2、电子定时器设计1设计目的1.1掌握电路设计的一般方法在前面我们已经学习了模电、数电、单片机的理论知识，并对模拟电路，数字芯片和单片机各个接口的功能、各个功能模块有了了解。通过此次课程设计，我们可以更加了解单片机及其使用，并围绕单片机设计拓展电路。1.2掌握电路仿真和调试过程此次课程设计是一个综合设计，要求我们做出实物。在设计中我们要学习软硬件，绘制和焊接电路，通过调试使定时器能够正常工作。1.3提高总结能力完成智能定时器实物设计后，我们要在报告中总结设计过程，经验和分析结果，对设计不足的地方提出改进建议。2设计要求利用单片机为核心，设计并制作电子定时器，具有以下功

3、能： (1) 电子定时器能定时给电器供电或断电； (2) 给电最大时间可以长达30min； (3) 六位数码管显示时间；  (4) 定时时间到自动报警。方案一采用17-17-555定时器来输入脉冲，先通过74LS90进行十进制计数（时钟的秒数个位），达到进位时将进位送入74LS92进行六进制计数（时钟的秒数十位），进位送入74LS90进行十进制计数（时钟的分位）；由74LS47译码后送给数码管进行显示。方案二该方案仅由主电路、按键电路、显示电路、报警电路，四个模块组成。整个系统的计时功能皆由STC89C52内部自带的定时器T0来实现；时钟由共阴极数码管显示；五个开

4、关按钮可以实现时钟的加，分钟的加，预置定时时间，定时启停；并利用蜂鸣器进行定时报警。方案框图如图2-1：图2-1方案一中虽然不需要程序，但是电路复杂，且不符合课程设计“以单片机为核心”的要求，所以最后采用了方案二。方案二，电路简单，时钟部分完全用软件实现，操作方便，完全可以满足课程设计要求。3方案设计与论证根据选题要求，设计任务主要完成LED数码管能实现时，分，秒24小时显示；通过按钮调整时间；预置定时时间定时；并提醒用户定时时间到。为完成相应功能，系统设计包含以下几个基本模块：控制模块、信息显示模块、报警模块。总的框图如上面方案二中图2-1所示。3.1控制模块的

5、选取方案控制器是控制模块的核心，控制模块主要完成时钟和定时功能，从按键读取操作要求、从数码管和蜂鸣器信息显示。方案一：采用中小规模集成电路。17-17-采用中小规模集成电路构成的控制电路，由于外围器件多，容易出故障，而且调试起来非常麻烦。方案二：采用ATMEL公司的AT89S51作为系统控制器。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。本系统控制算法不太复杂，系统规模较小，适宜采用单片机控制方案。综合考虑，本设计采用方案二。4硬件设计及电路图4.1设计

6、原理硬件电路主要有单片机最小系统，按键输入电路，LED显示电路，蜂鸣器电路组成。按键输入电路：对定时器输入定时时间、时钟时间，并对其调整。最小系统：包括晶振电路，复位电路。LED显示电路：显示数字钟时间，定时时间和按键操作。4.2单元电路设计4.2.1最小系统控制器：本设计采用AT89S51单片机芯片，AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C

7、51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。17-17-图4-1AT89S51引脚图在设计中，P1.0~P1.6口用来控制数码管的段选，P1.7口控制小数点显示；P2.0~P2.5则用来控制LED数码管的位选；P3.0、P3.1、P3.2、P3.3和P3.5是按键输入接口；P3.7控制蜂鸣器报警。时钟定时由定时/计数器T0实现。晶振电路设计：时钟电路对单片机是不可缺的，单片机的每个功能都要以时钟电路为基础工作。单片机内部自带一个时钟电路，外部接入定时控

8、制元件即可