1、設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個數(shù)字定時器設(shè)計要求1，定時1-99分鐘，開機上電并且默認10分鐘。2，顯示時間自選，不一定使用數(shù)碼管。3，定時時間可調(diào)，調(diào)試方式為兩種，一是步進，二是直接輸入。4，有負載，220V/A，要求開機上電的時候，負載關(guān)閉。5，有相關(guān)的提示信息，一旦時間設(shè)定之后，會給出時間設(shè)定的提示信息。6，定時時間到，關(guān)閉電暈啊，切斷負載電源，關(guān)閉電源。7，系統(tǒng)工作電源Vin=+12V設(shè)計基本理論本設(shè)計將采用89C51單片機，89C51單片機是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能C

2、MOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機自帶5個中斷，兩個16位定時器32個I/O口，可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除多次，功能相當強大。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器。89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。主體模塊設(shè)計數(shù)字定時器系統(tǒng)的基本組成如下圖所示數(shù)字定時系統(tǒng)電路的原理框圖 根據(jù)設(shè)計任務(wù)與要求，可初步將系統(tǒng)分為五大功能模塊：主電路、按鍵電路、顯示電路、繼電器電路。進一步細說，主電路選用AT89C51作為中央處

3、理器，系統(tǒng)采用12MHZ的晶振；按鍵控制電路由兩個個按鍵（啟動鍵(start)、時間設(shè)定鍵 (set)）組成，采用三個獨立開關(guān)，按鍵按下產(chǎn)生一個脈沖信號；顯示電路由二位8段共陰極數(shù)碼管和一個9位100歐姆上拉排阻組成，位選，個位和十位由P0輸出，段選由P1輸出；繼電器電路由一個繼電器和一個用電器（燈泡）組成，通過電路與P3.0相連。當P3.0輸出高電平時，繼電器不吸合，燈亮。各部件具體設(shè)計1單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計模塊硬件連接說明：本系統(tǒng)以AT89C51單片機為核心。單片機采用內(nèi)部振蕩的方式。通過200歐姆電阻與一個6位8段LED數(shù)碼顯示管相連。從P0口輸出LED數(shù)碼管的字形碼，從P2口輸出LED

4、數(shù)碼管的位選碼，高電平有效。4個功能按鍵和P1口相連，中間通過10K的電阻與+5V電源相連，按鍵另一端接地，P1口低電平時表示按鍵被按下。報警電路則與P3.0口相連，當P3.0口輸出高電平時，蜂鳴器響。2晶振電路設(shè)計由于單片機內(nèi)部振蕩方式電路簡單，時鐘信號比較穩(wěn)定，是獨立的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的首選，故本設(shè)計采用內(nèi)部振蕩方式，采用12MHZ的晶振。數(shù)字定時系統(tǒng)電路的晶振電路圖如下圖所示。3定時中斷本設(shè)計電路采用定時器T0產(chǎn)生定時中斷，由于本設(shè)計需要0.1s的基本時間，故選擇其工作在定時方式1下。這時定時器T0是一個16位的計時器，由它產(chǎn)生50ms的基本定時中斷，兩次中斷后將得到0.1s的時間。4鍵盤

5、電路鍵盤電路有獨立式鍵盤和矩陣式兩種。獨立式鍵盤占用I/O口線較多，適用于按鍵較少的情況。矩陣式鍵盤占用的I/O口相對較少，適用于按鍵很多的情況。共設(shè)置4個按鍵，每個按鍵分別完成復(fù)位、開始/暫停、設(shè)置、調(diào)整的功能。其電路連接圖如下圖所示。5報警電路報警電路將采用p3.0口驅(qū)動，當數(shù)碼管顯示00.00.0時p3.0口輸出高電平，驅(qū)動蜂鳴器達到報警的目的，只有當復(fù)位鍵按下后，蜂鳴器才會停止報警。其電路連接圖如下圖所示6顯示電路對于顯示電路，本設(shè)計采用6位8段共陰極LED數(shù)碼管顯示。上電顯示最大倒計時時間99.00.00-。其中“-”位為系統(tǒng)狀態(tài)標志位，當顯示“-”時，表示系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，按下開始

6、鍵后將開始計數(shù)，開始計數(shù)后此數(shù)碼管將關(guān)閉顯示，以達到省電的目的，當顯示“E”時，表示系統(tǒng)正處于調(diào)時狀態(tài)，此時只用兩個調(diào)時鍵有用，按下開始鍵或復(fù)位鍵將沒有用。其顯示電路圖如下圖所示。系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果測試電后LED數(shù)碼管顯示最大倒計時值99.00.0-，程序處于等待狀態(tài)此時，主程序不斷調(diào)用顯示子程序以及掃描鍵盤按鍵情況，當檢測到有鍵按下后，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序執(zhí)行。1.開始/暫停鍵按下后程序開始減1計數(shù)直到0，同時狀態(tài)顯示管熄滅，計數(shù)值到0后報警器響。若中途遇到開始/暫停鍵按下則，暫停倒計時。2.若中途遇到復(fù)位鍵按下則將倒計時器的倒計時值設(shè)置為最大值，并處于等待狀態(tài)。3.復(fù)位鍵按下后，程序復(fù)位，系統(tǒng)處于

7、等待狀態(tài)，狀態(tài)顯示管顯示“-”。4.當設(shè)置鍵被按下后，程序進入調(diào)時設(shè)置狀態(tài)，同時狀態(tài)顯示管顯示“E”。設(shè)置狀態(tài)的初始值位00.00.0E，按下+1調(diào)整鍵，可以將當前的計數(shù)單位值加1，再次按下設(shè)置鍵后，即進入了下個計數(shù)單位的調(diào)時狀態(tài)，當按下5次設(shè)置鍵后將退出調(diào)時狀態(tài)，若分鐘十位被設(shè)置為6并再次按下設(shè)置鍵后程序直接退出調(diào)時狀態(tài)。設(shè)置狀態(tài)時開始/暫停鍵和復(fù)位鍵無效，等退出調(diào)時狀態(tài)后，設(shè)置狀態(tài)時開始/暫停鍵和復(fù)位鍵恢復(fù)功能結(jié)果分析本設(shè)計是一個采用了由內(nèi)部振蕩的時鐘方式、程控掃描方式的獨立式鍵盤、動態(tài)顯示LED數(shù)碼管和蜂鳴器式報警器組成的系統(tǒng)。因此該系統(tǒng)使用的電子器件少、外圍電路簡單，定時精準，使用的I

8、/O少，系統(tǒng)消耗的功耗小，剩余的I/O口多便于擴展其他功能。但是另一方面，本系統(tǒng)由于使用了程控式的鍵盤和動態(tài)顯示的LED數(shù)碼管，所以對CPU的使用率相對較高。開始在主程序的循環(huán)中沒有添加調(diào)用顯示子程序的語句，導(dǎo)致在沒有按鍵按下的情況下LED數(shù)碼管沒有顯示。當在主程序循環(huán)檢測按鍵的過程中添加了調(diào)用顯示子程序的語句后就解決了這一問題。由于鍵盤需要消抖延時和等待按鍵釋放，所以相似的情況又出現(xiàn)了按下按鍵后有一段時間LED數(shù)碼管斷續(xù)顯示或者按下按鍵后不釋放按鍵時LED數(shù)碼管沒有顯示。仔細分析后發(fā)現(xiàn)，問題出現(xiàn)的原因還是一樣的，由于本設(shè)計的LED數(shù)碼管采用了動態(tài)顯示，故需要不斷調(diào)用顯示子程序，否則會導(dǎo)致LE

9、D數(shù)碼管沒有顯示。所以最終做了以下改進：1.按鍵的消抖延時選擇調(diào)用兩次顯示子程序（每次顯示子程序大約用時5ms，兩次即為10ms左右）來取代原來的10ms軟件延時。2.在等待按鍵釋放時，使用循環(huán)調(diào)用顯示子程序來替代原來的循環(huán)等待。經(jīng)過上述兩點的改進后，LED數(shù)碼管無顯示或者斷續(xù)顯示的問題就得到了徹底的解決。心得體會初次看到本次的課程設(shè)計的題目時，感覺設(shè)計的難度不大，但是由于是第一次運用單片機設(shè)計，在設(shè)計過程中又遇到了種種困難，又感覺到要完成此次設(shè)計還需要花費很大的時間和精力。但是經(jīng)過不斷的努力，運用科學(xué)的分析方法，最終完成了本次計算機課程設(shè)計。經(jīng)過三個星期的課設(shè)，過程曲折可謂一語難盡。在此期間

10、我也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。生活也是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過這次課設(shè)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，只有親自動手才能體會其中的內(nèi)涵。我想說，設(shè)計確實有些辛苦，但苦中也有樂。每當遇到困難的時候，老師和同學(xué)給了我很大的幫助，讓我學(xué)到了很多東西。在此，我對幫助過我的同學(xué)及老師深表感謝。我感覺通過課設(shè)我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，設(shè)計確實很累，但當我們的設(shè)計出現(xiàn)成果時，心中也不免產(chǎn)生喜悅，正所謂“三百六十行，行行出狀元”我認為無論干什么，只要人生活的有意義就可以

11、。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學(xué)邊用，時刻鞏固所學(xué)知識，通過課設(shè)把以前不了解的東西能夠?qū)W習(xí)一下，更深的體會其中的含義，使我收獲頗多。整個設(shè)計我基本上還滿意，由于水平有限，難免會有錯誤，所以還請老師批評指正。附錄：所使用的VB程序ORG0000HAJMPMAINORG000BH;T0中斷程序入口地址AJMPT0ZDORG00100HMAIN:CLRTR0;主程序開始CLRP3.0;關(guān)閉蜂鳴器SETB20H.1;使顯示管狀態(tài)標志位有效CLR20H.0;開始/暫停標志位，使程序處于等待開始MOV40H,#00H;0.1S位查表碼MOV41H,#00H;秒鐘個位位查表碼MOV42

12、H,#00H;秒鐘十位位查表碼MOV43H,#00H;分鐘個位位查表碼MOV44H,#06H;分鐘十位位查表碼MOV45H,#00H;狀態(tài)顯示管查表碼MOV46H,#02H;定時器定時次數(shù)SETBEA;開總中斷SETBET0;開定時器T0中斷MOVTMOD,#01H;定時器工作方式0MOVTL0,#0B0H ;定時初值，采用50MS時MOVTH0,#3CHJPJC:LCALLXSCX;顯示倒計時初值60.00.0(XSCX),進入鍵盤檢測程MOVP1,#0FFH;判斷復(fù)位鍵是否按下JBP1.0,JC12LCALLXDYS;調(diào)用消抖延時程序（XDYS)JBP1.0,JC12PP10:JNBP1.

13、0,DP10;等待按鍵按下AJMPMAIN;復(fù)位鍵按下后轉(zhuǎn)到主程序(MAIN)重新開始JC12:MOVP1,#0FFH;判斷設(shè)置鍵是否按下JBP1.2,JC11LCALLXDYSJBP1.2,JC11PP12:JNBP1.2,DP12;調(diào)整設(shè)置鍵按下后轉(zhuǎn)到調(diào)時子程(TSCX)ACALLTSCXJC11:MOVP1,#0FFH;判斷開始/暫停鍵是否按下JBP1.1,JPJCLCALLXDYSJBP1.1,JPJCPP11:JNBP1.1,DP11CPL20H.0;將標志位取反JB20H.0,KSJS;開始/暫停標志為1則開始計(KSJS)CLRTR0SETB 20H.1 AJMP JPJC ;繼

14、續(xù)檢測鍵盤按鍵情況(JPJC) DP10:LCALL XSCX ;等待按鍵按下時，調(diào)用顯示程序，防止顯示管沒顯示 AJMP PP10 DP11:LCALL XSCX AJMP PP11 DP12:LCALL XSCX AJMP PP12 KSJS:CLR 20H.1 ;清除狀態(tài)顯示管 SETB P2.5 JB P3.0,JPJC ;若蜂鳴器響，則不啟動計時器 SETB TR0 ;啟動計時器TO (KSJS) AJMP JPJC ; 顯示子程序 XSCX:MOV DPTR,#TAB ;顯示子程序(XSCX) MOV A,40H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示.

15、 MOV P0, A ;輸出0.1S位的顯示段碼. CLR P2.0 ;P2.0=0 ACALL XSYS MOV DPTR,#TAB1 ; MOV A,41H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示. MOV P0, A ;輸出秒鐘個位的顯示碼.CLR P2.1 ;P2.1=0 ACALL XSYS MOV DPTR,#TAB MOV A,42H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示. MOV P0, A ;輸出秒鐘十位位的顯示段碼. CLR P2.2 ;P2.2=0 ACALL XSYS MOV DPTR,#TAB1 MOV A,4

16、3H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示. MOV P0, A ;輸出分鐘個位的顯示段碼. CLR P2.3 ;P2.3=0 ACALL XSYS MOV DPTR,#TAB MOV A,44H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示. MOV P0, A ;輸出分鐘十位的顯示段碼. CLR P2.4 ;P2.4=0 ACALL XSYS JNB 20H.1,ZBTC ;20H.1為1則顯示計時器狀態(tài) MOV DPTR,#TAB2 MOV A,45H MOVC A,A+DPTR MOV P2, #0FFH ;關(guān)閉顯示. MOV P0,

17、 A ;輸出段碼. CLR P2.5 ;P2.5=0 ACALL XSYS ZBTC:RETTSCX:CLRTR0;調(diào)時子程序(TSCX)CLR20H.0;使時間調(diào)整時處于暫停狀態(tài)MOV40H,#00HMOV41H,#00HMOV42H,#00HMOV43H,#00HMOV44H,#00HSETB20H.1;使狀態(tài)顯示管的位選碼有效MOV45H,#01H;將狀態(tài)顯示碼更改為E（調(diào)時狀態(tài)）MOVR0,#44HJCTZ:ACALLXSCX;先調(diào)用顯示程序，掃描時間調(diào)整鍵MOVP1,#0FFHJBP1.3,NEXT;+1鍵盤沒有按下ACALLXDYS;鍵盤按下，消抖延時JBP1.3,NEXTDEN0

18、:JNBP1.3,DEN1;等待按鍵釋放AJMPJYCX;+1鍵按下后，跳轉(zhuǎn)到+1程序NEXT:MOVP1,#0FFHJBP1.2,JCTZACALLXDYS;鍵盤按下，消抖延時JBP1.2,JCTZDEN2:JNBP1.2,DEN3;等待按鍵釋放MOVA,44HCJNEA,#06H,DEC4;設(shè)置鍵再次按下，將調(diào)整指針指向下一位AJMPTCTSDEC4:DECR0CJNER0,#3FH,JCTZ;若R0為3FH則退出調(diào)時程序AJMPTCTS;若R0不為#06H,但R0為#3FH，則跳出調(diào)時程序JYCX:CJNER0,#44H,XIA1;加1調(diào)時部分CJNER0,#06H,INCR;調(diào)整分鐘十

19、位AJMPSET0XIA1:CJNER0,#43H,XIA2AJMPTZ09;調(diào)整分鐘個位XIA2:CJNER0,#42H,XIA3CJNER0,#05H,INCR;調(diào)整秒鐘十位AJMPSET0XIA3:CJNER0,#41H,XIA4AJMPTZ09;調(diào)整秒鐘個位XIA4:CJNER0,#40H,TCTSTZ09:CJNER0,#09H,INCR;調(diào)整0.1秒位SET0:MOVR0,#00HAJMPJCTZINCR:INCR0AJMPJCTZDEN1:ACALLXSCXAJMPDEN0DEN3:ACALLXSCXAJMPDEN2TCTS:MOVTH0,#3CH;退出調(diào)時程序MOVTL0,#0

20、B0HMOV45H,#00H;將狀態(tài)顯示碼更改為D（等待狀態(tài)）RET;T0中斷子程序T0ZD:CLREA;T0中斷子程序,關(guān)中斷（T0ZD)CLRET0CLRTR0DJNZ46H,TCZDMOV46H,#02H;當定時兩次后重新給計時次數(shù)賦值為2MOV R0,#40H ;減1計數(shù),R0為40H CJNE R0,#01H,R040 INC R0 ;R0為41H CJNE R0,#00H,DEC1 INC R0 ;R0為42H CJNE R0,#00H,DEC1 INC R0 ;R0為43H CJNE R0,#00H,DEC1 INC R0 ;R0為44H CJNE R0,#00H,DEC1 AJMP JYFH R040:CJNE R0,#00H,DEC1 ;R0為40H INC R0 ;R0為41H CJNE R0,#00H,R041 INC R0 ;R0為42H CJNE R0,#00H,R042 INC R0 ;R0為43H CJNE R0,#00H,R043 INC R0 ;R0為