99秒倒数计时器的设计与制作宋云云

《99秒倒数计时器的设计与制作宋云云》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、明达职业技术学院毕业设计(论文)2009－2010学年度信息工程系系　电子信息工程技术　专业班级07电信（2）学号43073207课题名称：99秒倒数计时器的设计与制作学生姓名：宋云云指导教师：陈慕铭2009年12月25日1999秒倒数计时器的设计与制作作者：宋云云【摘要】：本论文是设计99秒倒数计时器，它是采用芯片AT89C51的功能并通过74LS373锁存段码后经数码管显示，并通过键盘可以任意调整倒计时时间。它应用比较广泛，通常用于交通灯，体育场地，电子产品等各种领域。【关键词】AT89C5174LS373数码管键盘19第一章方案的论证与选择一.设计指标（

2、1）该倒计时器应具有基本倒时功能；（2）具有暂停，复位功能；（3）时间可以任意调整；（4）时间用数码管显示，初始值为99S,扫描时间为1MS。二.方案论证方案一：该方案采用单片机程序设计制作，它是利用芯片AT89C51的特殊功能，P3口控制按键开关，当按下开关S1，两个数码管将显示99，然后通过P2.0和P2.1对控制数码管的两个三极管进行位选，P1口输出段码经74LS373锁存来驱动数码管进行倒计时，同时能实现复位、暂停、任意调整时间的功能。其系统框图如图1所示图图1方案一系统框图方案二:该方案采用数字电路设计，利用555定时器定时1S脉冲控制异步十进制计数

3、器74LS192的CP脉冲，实现倒计时，并利用数码管显示。下图2为系统框图计数电路显示电路时间秒脉冲产生图2方案二系统框图19方案选择第一种方案的电路结构比较简单，时间精度比较高，而且在软件编程方面相对简单，第二种时间精确度不高并且电路复杂，综合比较，故选择第一种方案。第二章系统硬件电路设计一．单片机最小应用系统单片机最小系统是单片机在发挥具体测控功能时所必须的组成部分。单片机最小应用系统方框图，如图3所示图3单片机最小系统应用框图1．复位电路单片机在开机时都需要复位，以便CPU及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机复位电路工作原

4、理:当通电瞬间稳压电源给电容充电。RESET为复位输入端,当RESET引脚持续两个机器周期以上的高电平时,使单片机完成复位操作，随着电容充电结束,将使电容与电阻之间将呈现低电平,单片机复位结束。复位操作的主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机程序存储器从0000H单元开始执行程序。本设计主要采用上电自动复位电路，其电路图如图4所示19图4复位电路2.时钟电路本篇论文选择的方案中采用的是内部振荡方式。采用内部方式时在XTAL1和XTAL2引脚上接石英晶体和微调电容可以构成振荡器，如图5所示。图中C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用。内部振荡方式所得的时

5、钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。振荡频率的选择范围为1MHz～12MHz。图5振荡电路二．显示电路显示器件有很多种，常用的有发光二极管，数码管，液晶显示器等，本文采用通用型的LED数码管。1.数码管的结构和分类LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已，其结构图分别如图6所示，本设计使用共阳数码管。19(a)共阴结构(b)共阳结构图6数码管结构2.显示驱动方式数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

6、本文主要采用动态显示驱动。由于数码管要点亮需要3—10mA的电流，但单片机不能提供如此大的电流故需要加74LS373加以驱动，单片机输出端引脚的电压约为5V，如果直接加载到数码管上将烧坏数码管，因此在这部分电路中一并加限流电阻，根据理论计算和实际的经验限流电阻取100Ω，其电路图如图7所示图7显示驱动电路193．74LS373功能简介74LS373是8D触发器，同时具有锁存，传送，高阻三种工作状态的寄存器，一般常用于锁存地址，其功能引脚图如图8所示，真值表如表1所示。表1真值表图874LS373引脚图三．键控电路键盘是微机应用系统中使用最广泛的一种数据输入设备

7、，按照键盘按键的结构形式，可分为独立式键盘和矩阵式键盘。本文主要采用独立式键盘，此键盘控制电路主要是用于调整时间，其电路结构图如图9所示。图9键盘控制电路193.1独立式键盘的扫描识别原理独立式键盘就是各个按键是相互独立的，分别接一根输入线，各条输入线上的按键工作状态不会影响其他输入线的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态，可以判断哪个按键被按下，若检测是低电平则键盘闭合。3.2独立式键盘的消抖原理一般采用触点式键盘，由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开的瞬间，电压信号伴随有一点时间的抖动，抖动时间与按键的机械特性有关，一般在5-10ms。为保证CPU一次

8、按键动作，必须消除抖动的影响，消除抖动