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1、安徽工业经济职业技术学院2007级应用电子技术专业设计选题:专用定时器班级:50711学生姓名:李大甫指导老师:李蛇根系主任:金仁贵电子信息技术系二〇一〇年六月专用定时器1、设计意义近年来随着科技的飞速发展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异地更新。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。根据具体硬件结构以及具体应用对象的特点与软件相结合,加以完善。单片机之所以在工业控制中有大量的应用,就在于它有独特的定时计数功能,在工业检测控制中,许多场合都要用到计数或定时功能。例如,对
2、外部脉冲进行计数,产生精确的定时时间等等。“定时器”总的来说有两种类型。一种是基于模拟技术的传统产品,这种定时器功能简单;另一种是基于数字技术的新一代产品。这种产品功能强,是前者的代换之物。本设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。它造价低、功能全、整体功能价格较高,配以小键盘和LED显示器,可适应各种场合的定时预警之用。2、案例说明此案例是经典的单片机定时功能应用设计。设计中应用了单片机定时器的计数功能。单片机的中断使用方法及LED显示等技术经而了方案设计、电路硬件设计、软件设计等过程,最终设计出多用途定时器的电子产品。3、设计任
3、务设计一个基于单片机控制的专用定时器。要求定时器可以实现三个时间的显示,而且每个时间的初值都可改变,独立完成系统的分析、设计和程序编写,纪录开发过程中的问题及解决方法,要有计算过程和原理图,并自行设计满足本设计任务的稳压电源。设计主要参数如下:(1)定时时间11s-99s,可调(2)定时时间21s-99s,可调(3)定时时间31min-99min,可调(4)所有时间数字均可调(5)用LED数码管显示剩余时间4、整体方案设计基于单片机系统的定时器电路包含了如下功能模块:(1)基于的单片机系统(2)单片机的定时中断(3)单片机的外围电路
4、(4)外部按键输入装置(5)数码管LED显示装置设计要求输出如图所示的时间定时输出,并显示每个时间的剩余时间,其中3个时间有各自的调节范围:T1,1s-99s;T2,1s-99s;T3,1min-99min.定时器时间输出Y1,Y2,Y3图形分别为:方案一:利用单片机的定时器完成定时要求利用单片机定时输出Y1,Y2,Y3(见图),定时时间分别为T1,T2,T3并用发光二极管表示其时间长短,用LED显示定时的剩余时间。时间长短通过按键调节。继器是定时后的具体应用器件。串口用来对单片机在线编程。方案二:高频脉冲信号作为定时器的基准,计数
5、器现定时该系统的工作原理是:振荡器产生的稳技术定的高频脉冲信号,作为定时器的基础,经分频器输出标准脉冲,T1减计数器计时时通过T1预置数显示器T1的剩余时间,同时使T1的时间输出器和指示灯工作。当T1计数满之后T2计数器开始工作,并对T2预置数T2减计数器工作方式同T1。当T2计数满之后T3减计数器开始工作。工作方式同T1,T2,如此循环,便能实现该设计功能,见原理框图。5、方案分析及选择对以上两个方案进行论证并加以选择,确定该设计的总体方案框图以便进一步设计.方案一:优点:利用单片机的定时器定时,时间精确,稳定,可靠并可以利用单片
6、机的功能很地进行时间的显示,指示,输出,原理简单使用的元器件少,相对来说在实物调试时出现的问题就少.该方案还有一个好处是成本低,此外,经过无数人的证明,用单片机完全可以实现定时功能,失败的风险小.缺点是:使用单片机要求写程序.方案二:优点:该方案应用稳定的高频率脉冲信号作为定时器的时间基准,可以说也有同单机一样的精确,稳定,可靠的输出时间且对软件编写要求不高,能很好地实现设计要求的功能.缺点:该方案复杂,一般不容易弄明白它的原理,而且应用的元器件较多,在实物调试时出现的问题可能比较多.由于元器件比较多,所以相对来实物的成本比较高,而
7、且在PBC布线时更加麻烦.总之两者比较方案一较好.6、硬件电路设计该设计选用STC单片机.STC单片机选用STC89S52单片机的理由是:加密性强,无法解密,超强抗干扰,高抗静电,超低功耗.复位电路工作原理:通电时,电容两端相当与短路,于是RST引脚上为高电频。然后电源通过电阻对电容充电。RST端电压慢慢下降到一定程度即为低电平。单片机开始正常工作。LED显示与单片机接口由于单片机I/O的电气特性决定了单片机的端口的驱动能力有限。一般地单片机的端口只是驱动TTL电平不提供很小的驱动电流,所以在带负载时,单片机应当在I/O口加上驱动芯
8、片。该设计中使用ULN2803驱动芯片。基于51单片机秒表的程序设计(见1.1秒表软件流程图)1、设计目的:(1)利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。(2)通过LED显示程序的调整,熟悉8155与8051,8155与L