课程设计—定时打铃器的设计
课程名称：专业课程设计
学院名称：南昌航空大学科技学院
专业: 电子信息工程
班级：1482052
学号：148205216
姓名：彭少锟
同组人：刘晶晶
指导教师：
评分：
20 17 年 6 月19 日
摘要
现代社会定时打铃器已广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手，因此研究实用性更强的电子闹钟具有十分重要的意义。本设计是基于单片机的电子钟设计，不仅具有时分秒的显示功能，还具有定时打铃和倒计时的功能，实用性非常强。电子钟的计时部分采用AT89S52单片机内部定时器实现，而显示功能是采用液晶模块LCD1602来实现，该定时打铃器可以让使用者通过按键来轻松选择的功能菜单和调节时间，具有非常良好地人机界面。
关键词：定时打铃器；倒计时；AT89S52；液晶LCD1602；按键
目录
1 设计要求 (1)
2 方案论证 (1)
2.1 计时方案的选择 (1)
2.2 显示方案的选择 (1)
2.3 按键功能方案设计 (1)
2.4 指示灯和响铃方案设计 (2)
3 系统组成 (2)
4 硬件设计 (2)
4.1 单片机最小系统设计 (2)
4.2 显示电路设计 (4)
4.3 蜂鸣器电路设计 (4)
4.4 按键电路设计 (5)
5 软件设计 (5)
5.1 走时部分 (5)
5.2 定时打铃检测部分 (6)
5.3 键盘扫描部分 (6)
5.4 液晶部分 (7)
5.5 流程图 (7)
6 仿真设计 (11)
7 系统调试及结果 (11)
7.1 软件调试 (11)
7.2 硬件调试 (13)
7.3 调试结果 (13)
8 总结 (13)
参考文献 (14)
附录 (15)
1 设计要求
1.显示时钟格式：**时**分**秒。
2.可任意设定时间达到定时控制，定时点至少有两个
3.可对设定的时间进行存取，实现掉电保护功能。
3.定时时间到，打铃一分钟，自动关闭打铃继续计时。
2 方案论证
2.1 计时方案的选择
1、采用专门的时钟芯片，例如美国DALLAS公司推出的DS1302实时时钟芯片，它的工作电压为2.5V-5.5V，采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据，优点是高性能、低功耗，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，但DS1302存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点，并且会增加电路硬件复杂性。
2、采用AT89S52单片机内部定时器，51系列单片机内部有两个16位定时器/计数器，简称定时器0和定时器1，简称T0和T1，设置T0工作在模式0状态下，每隔50ms中断一下，中断20次正好是1秒。用此方法的优点是可节少硬件设计，计时精度高，缺点是软件编程略显复杂。
总结：综合两种方案的优缺点，以及此次课设的要求，选择第二种方案是用单片机内部定时器。因为使用该方案不但可以节省硬件成本，还可以更锻炼自己使用单片机内部定时器和C语言编程的能力。
2.2 显示方案的选择
1、使用LED数码管，由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。它能够在低电压、小电流的条件下驱动发光，发光响应时间极短，单色性好，亮度高，但是数码管显示内容单一，引脚与单片机I/0连接复杂。
2、使用液晶LCD1602，液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，LCD1602是字符型液晶显示模块，它是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，并且显示质量高，功耗小。缺点是较数码管成本高。
总结：数码管显示内容单一，液晶则比较丰富，并且数码管消耗电力会比液晶更高，若选择数码管硬件布线会较复杂，影响美观性，而选择液晶也不会超过经费支持。综合两种方案的优缺点，选择方案二液晶显示。
2.3 按键功能方案设计
根据题目设计要求，定义6个12*12mm的按键来选择系统功能菜单和调节时间，分别为K1、K2、K3、K4、K5、K6。
各个按键的具体功能如表2.1：
表2.1 按键功能表
2.4 指示灯和响铃方案设计
1、指示灯：综合设计要求和自我考虑，需要的指示灯个数为4个，分别为电源指示，程序运行指示和两个闹铃指示。为了加以区分可使用不同颜色的LED。
2、响铃选择：采用经济适用的蜂鸣器，它是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、报警器、电子玩具、定时器等电子产品中作发声器件，而且驱动电路简单，由单片机一个I/O口外接一个三极管即可。
3 系统组成
经过以上的计时方案选择和显示方案选择，确定本设计的电子闹钟的计时方案为单片机内部定时，显示方案为液晶LCD1602。闹铃的响铃来源选择经济适用的蜂鸣器，并用按键来选择功能菜单和调节时间，用4个不同颜色的发光二极管作为两个闹铃指示灯，程序运行指示灯和电源指示灯。
因此系统组成框图如图3.1：
图3.1 系统框图
4 硬件设计
4.1 单片机最小系统设计
单片机最小系统的设计关键的就是时钟电路和复位电路的设计。
1、时钟电路
在这里使用单片机内部振荡电路，管脚XTAL1、XTAL2用来外接石英晶体和微调电容，如图4.1所示。晶体可在1.2—12MHz之间选择，电容可在6—30pF之间选择。
图4.1 时钟电路
2、复位电路
当振荡电路工作，并且在RST引脚加上一个至少保持两个机器周期的高电平时，就能完成一次复位。这里我使用按钮复位方式，如图4.2，利用RC微分电路产生正脉冲来达到复位目的，该正脉冲的持续时间大于两个机器周期。
图4.2 复位电路
4.2 显示电路设计
此设计的显示电路采用的是液晶模块LCD1602，其为5V电压驱动，只有并行接口。其与单片机连接的硬件电路如图4.3，其中的D0-D7分别连接到单片机的P0.0-P0.7,VSS接地，VDD接+5V电源，VEE经10K电位器接地，用于调节背光，RS端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机P2.1口，RW为读/写选择端，因为我们不从液晶读取任何数据，故接地，E端为使能信号，接单片机P2.2口。
图4.3 液晶连接电路
4.3 蜂鸣器电路设计
电路设计如图4.4，单片机的P2.0脚通过限流电阻R与三极管基极相接，集电极接蜂鸣器。当P2.0引脚电平为0是，三极管导通，蜂鸣器工作，引脚电平为1时，三极管截止，蜂鸣器不工作。因为单片机口输出低电平时的驱动能力比高电平强的多，故三极管采用基极低电平导通PNP型的三极管。
图4.4 蜂鸣器驱动电路
4.4 按键电路设计
此次按键电路设计可直接将按键一端接到单片机的I/O口，另一端直接接地。通过单片机检测低电平判断按键按下，K1-K6分别接至单片机的P3.0-P3.5。按键电路如图4.5：
图4.5 按键电路
5 软件设计
软件设计主要包含显示走时、闹铃检测和键盘扫描三部分。
5.1 走时部分
走时部分主要有3个变量hour、min、sec和deda做为时钟的时、分、秒和定时标志位，通过单片机内部定时器定时50ms，定时标志位deda加1，此过程在中断服务程序中完成，当加满20次时，deda清零并且时钟的秒sec加1，从而到达计时目的。
代码如下：
void T0_srv(void) interrupt 1
{
TH0=0x3C;
TL0=0x0B0;
deda++;
}
void conv()
{
if(deda>=20){sec++;deda=0;}
if(sec==60){min++;sec=0;ok=1;}
if(min==60){hour++;min=0;}
if(hour==24){hour=0;}
}
5.2 定时打铃检测部分
定时打铃检测部分主要的变量有6个，hh1、mm1和flag1做为定时1的时、分和开关标志位，hh2、mm2和flag2做为定时2的时、分和开关标志位，当hh1=hour,mm1=min并且开关标志flag1=1时，定时1便可以执行响铃程序，当hh2=hour,mm2=min并且开关标志flag2=1时，定时2便可以执行响铃程序，在这个子程序中为了不影响正常走时时间，故加上走时函数time( )。代码如下：void alm_check1()
{
while((alm_flag1==1)&&(hour==hh1)&&(min==mm1)&&(ok==1))
{
time();
alm_led1=0;
beep=~beep;delay(40);
if(k5==0) {alm_led1=1;beep=1;ok=0;}
}
}
5.3 键盘扫描部分
键盘扫面部分是该软件设计中较复杂的部分，用单片机I/O口检测低电平来判断是否有键按下，根据按下的键值来执行相应的子程序。在此部分增加一个标志变量ok做为子程序执行完毕的标志变量，在子程序执行过程中当K6键按下，则ok=1，返回主程序。
while(1)
{
time();
alm_check1();
alm_check2();
if(k1==0)
set_time();
if(k2==0)
set_atime1();
if(k3==0)
set_atime2();
if(k4==0)
set_countdown();
}
5.4 液晶部分
液晶LCD1602做为本设计的显示元件，其初始化程序如下：void TS1602_INIT(void)
{
RS=0;
write_com(0x38); //设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
write_com(0x0c); //设置开显示，不显示光标
write_com(0x06); //写一个字符后地址指针自动加1
write_com(0x01); //清屏
}
5.5 流程图
1、主程序流程图，如图5.1：
图5.1 主程序流程图
2、中断服务流程图：如图5.2：
图5.2 中断服务流程图2、时间流程图，如图5.3：
图5.3 时间流程图
3、闹铃检测流程图，如图5.4：
图5.4 闹铃检测流程图4、键盘扫描流程图，如图5.5：
图5.5 键盘扫面流程图
6 仿真设计
仿真设计是设计一个系统十分重要的环节，在实际电路做好之前系统软件调试最好选择。此次仿真设计采用的是英国Labcenter electronics公司出版的EDA 工具软件Protues，在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTUES的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
仿真电路图如下，图6.1：
图6.1 仿真电路图
7 系统调试及结果
7.1 软件调试
此时设计的软件调试部分主要在仿真软件Protues中完成。
首先根据硬件设计在Protues中完成原理图的设计，确定使用单片机的哪些I/O口，然根据软件设计中的流程图编写单片机C语言程序。结合题目要求模块化地编写程序，首先编写走时程序，然后编写闹铃1、闹铃2、的程序，最后完成倒计时设计，在分模块化编写过程中，不断地根据仿真现象调试程序来修复软件编写错误。
例如调试液晶的显示问题，写指令write_com(0x80)将数据指针定位到第一
行第一个字处，当写第二行时需要重新定位数据指针，写指令write_com(0x80+0x40)。
再者，在显示倒计时时出现走时时间不准确的问题，故在倒计时变量处理的程序中要加上正计时走时时间变量处理，C_sec、C_min、C_hour是倒计时时间变量，sec、min、hour是走时时间变量。程序如下：
void C_conv( )
{
if(deda>=20){C_sec--;sec++;deda=0;}
if(C_sec<0){C_sec=59; C_min--;}
if(sec==60){min++;sec=0;}
if(C_min<0){C_hour--;C_min=59;}
if(min==60){hour++;min=0;}
if(hour==24){hour=0;}
if(C_hour<0)
{
C_sec=0;C_min=0;C_hour=0;
for(i=0;i<10;i++)
{
routine_led=~routine_led;
beep=~beep;
delay(80);
}ok=1;
}
最后在显示时间问题上，要将数字显示到液晶上，采取的方法是将数字转化为字符串中的元素然后再送往液晶显示。程序如下：其中，uchar code lcd_code[ ]="0123456789"。
void display_num(unsigned char num)
{
uchar ge,shi;
ge=num%10;
shi=num/10;
write_date(lcd_code[shi]);
write_date(lcd_code[ge]);
}
7.2 硬件调试
此次的硬件设计较为简单，主要的调试部分在于液晶对比度的调试，期间遇到的问题是液晶的对比度调节引脚所接的10k电位器封装不正确，导致VCC与GND短路，还好及时发现问题，没有损坏器件。
7.3 调试结果
经过近两周的软件调试和硬件调试，对比设计要求，完成情况如下：
1、电路板大小7cm*12cm；
2、电路接通电源后，蜂鸣器连续发出2次响声，同时工作指示灯闪动，液晶第一行显示“Time:00:00:00”，代表时间，第二行显示“00:00 F 00:00 F”，代表两个闹铃，初始为关。
3、可通过按键设定走时时间、两个闹铃响的时间和倒计时时间。
4、可显示两个闹钟的时、分，并用2个LED灯分别指示闹钟1、闹钟2的时间。
8 总结
1、通过本次课程设计，实现了基于单片机的电子时钟设计，在这过程中，我学到了很多，加深了对单片内部模块的理解，进一步学习了C语言的编写规则。在设计的前期，我认真地复习了51单片机的相关资料，掌握了单片机外部电路的合理设计以及各个引脚的功能。系统的进行电子时钟的需求分析，合理的设计出了电路原理框图，根据原理框图设计出电路原理图，然后设计软件流程图，根据流程图对单片机使用C语言编程。在此过程中，我学到了很多在书本上学不到的东西，尤其是在处理故障和解决问题方面的考虑，受益颇多。
2、本次设计的题目为基于单片机的电子时钟设计，通过两周努力，可以顺利实现的功能有：在液晶上显示走时时间；两个闹铃时间和是否开启以及倒计时时间；并且能通过按键实现设置时间的暂停、启动、调节等控制。
3、在完成设计后，发现有还可以改进的地方，例如增加一个省电模式，即在不需要看时间的时候，将液晶显示关闭，这是设计前考虑不周的地方。
最后，我深刻感受到要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所需资料的综合整理，有效的挑选资料；要明确目标，整理思路；合理设计出系统所必须的流程图，做好充分的心里准备。这次设计是对我所学单片机一书的综合考验，使我能查漏补缺，复习课本知识，加深理解记忆，所以每一步我都用心去做。
参考文献
[1] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社,2005
[2] 王守中、聂元铭.51单片机开发入门与典型实例（第2版）[M].北京：人民邮电出版社,2009
[3] 白驹珩、雷晓平.单片计算机及其应用（第2版）[M].成都：电子科技大学出版社,2012
附录
1、元器件清单：
《专业工程设计》元器件清单示例学号： 148205216 姓名：彭少锟空课题名称：定时打铃器的设计空
2、电路原理图：
3、程序代码
#include
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define TS1602_DATA P0 sbit routine_led=P1^0;
sbit alm_led1=P1^1;
sbit alm_led2=P1^2;
sbit E=P2^2;
sbit RS=P2^1;
sbit beep=P2^0;
sbit k1=P3^0;
sbit k2=P3^1;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;
sbit k5=P3^4;
sbit k6=P3^5;
uchar i,j;
uchar hour=0,min=0,sec=0;
uchar hh1=0,mm1=0,hh2=0,mm2=0;
uchar alm_flag1=0,alm_flag2=0;
uchar deda=0;
char C_hour=0,C_min=0,C_sec=0;
uchar ok=0;
uchar string1[]="Time: : :";
uchar string2[]=" : F : F";
uchar string3[]=" : N : F";
uchar string4[]=" : F : N";
uchar string5[]=" : N : N";
uchar string6[]="Countdown_time:";
uchar string7[]=" : :";
uchar code lcd_code[]="0123456789";
void delay(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i { for(j=0;j<121;j++) {;} } } //************************************************ //函数功能：写指令 //************************************************ void write_com(uchar com) { RS=0; TS1602_DATA=com; delay(1); E=1; delay(1); E=0; } 设计题目：30秒定时器设计 一、设计目的 掌握计数器、译码器、锁存器、定时器等模块电路的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的定时电路；分析与设计时序控制电路。画出30秒定时器的所有组成电路模块和整机逻辑电路图，掌握定时器的工作原理及其设计方法，并对各电路模块和元件的应用有所了解。 二、设计任务 1、设计一个30秒定时器，具有数码显示30秒计时功能。 2.、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动\连续功能。 3、计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯, 显示器显示00，并发出光电报警。 三、整机框图 30秒定时器的原理框图如图1： 图1：30秒定时原理框图 30秒定时器主要由秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示器电路和报警电路五部分组成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数 器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关 时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00，当启动开关闭合时， 控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成计数功能，译码显示 电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数：当暂停/连续开关闭合时， 控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/ 连续断开时，计数器连续累计计数。 四、各部分电路设计 1、秒脉冲电路 图2：秒脉冲电路 秒脉冲产生电路采用555定时器来实现。555定时器是一种多用途集成电路，应用相当广泛，通常只需外接几个阻容元件就可以很方便的构成施密特触发器和多谐振荡器。利用555定时器构成多谐振荡器的方法是把它的阀值输入端TH和触发输入端TR相连并对地接电容C，对电源VDD接电阻R1和R2，然后再将R1和R2接DIS端就可以了。由555定时器构成的秒脉冲产生电路如图二所示。 多谐振荡器的振荡周期为： T=0.7（R1+R2）C=0.7（47+2*47）*1000*10*0.000001=987ms=1s 2、减计数器电路 减计数电路如图三，计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当S3接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当 摘要 在日常生活照，555定时器的应用非常广泛，我们常常用到定时控制。在早期运用的是模拟电路设计的，它的准确性和精度都不是很理想。然而现在基本上都是运用数字技术。定时器可以控制一些常用电器，也可以构成复杂的工业过程控制系统。它的功能强大，体积小且灵活，配以适当的芯片可以实现许多功能。随着电子技术的飞速发展，家用电器逐渐增多，不同的设备需要实现不同的功能，需要自己的控制器，设计十分不便。根据这种情况，本设计设计了一个多功能定时器，可以对许多电器进行定时。这种具有智能化的产品有效的减轻了人们的劳动，带人们走进智能化的时代，为家庭数字化的实现提供了可能。 关键词：555定时器；多功能；电器 目录 1方案论证 (1) 1.1方案的比较环节 (1) 1.2实验方案 (1) 2原理及技术指标 (2) 2.1实验原理 (2) 2.2实验技术指标 (2) 3单元电路设计及参数计算 (3) 3.1单元电路设计 (3) 3.1.1控制电路 (3) 3.1.2可控脉冲发生电路 (3) 3.1.3延时控制电路 (5) 3.1.4电源电路 (6) 3.2实验的连接与处理 (7) 3.2.1各部件实现功能 (7) 3.2.2实验处理 (8) 4电路图 (9) 4.1电路图 (9) 5设计小结 (10) 5.1个人感悟 (10) 5.2遇到问题及解决途径 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 1方案论证 1.1 方案的比较环节 方案一：通过51单片机进行编程设计一个电路系统 方案二：采用555定时器组成的多谐振荡器产生时钟脉冲。。 方案三：采用晶振产生时钟脉冲。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定、精确的单频振荡。 比较分析：三种方案相比较，方案一需要进行编程，而我们无法在短时间内编写好完整的程序，可实现性不强。方案二：555定时器芯片是一种广泛应用的中规模集成电路，只要外围配以几个适当的阻容元件，就可以构成无稳态触发器、单稳态触发器以及双稳态触发器等应用电路，以此为基础可设计各种实用的电路形式。而方案三的晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，但采用晶振需要较多的元器件，并且电路图比较麻烦，而且也不能达到锻炼思考能力、电路分析的目的。 因此，通过比较实用性，合理性，选择方案二。 1.2 实验方案 电源电路采用桥式整流电路从220VAC到5VDC的整流，可控脉冲发生器采用555多谐振荡器产生秒脉冲，延时电路由6级74LS160芯片组成前两级为秒脉冲触发，不参与判断，后四级为分钟脉冲触发，用74LS160控制置位端的A，B，C，D门一个脉冲开关控制此计数器的触发连接74LS21，可通过选通来确定所需要的输出位，当满足条件就会输出一个信号通过继电器的闭合控制用电器开关。 自动打铃系统 ----学校上下课自动打铃设计 设计人： 要求：（1）实现上下课的打铃，并通过语音提示上下课；（2）按下开机键，显示当前年月日时间，在LCD液晶屏显示年，月，日，星期，时，分，秒，年-月-日-星期显示在第一行，格式xx-xx-xx-星期x;时分秒显示在第二行，格式xx-xx-xx（24小时格式）； （3）能够设置当前时间； （4）使用语音芯片提示上下课，上课时提示：“亲爱的同学们， 上课了”，重复2遍，下课时提示：“亲爱的同学们，下课了“，重复2遍。 （5）允许使用时钟芯片。 《摘要》 单片机的外接石英晶体振荡器能提供稳定、准确的基准频率，并经12分频后向部定时器提供实时基准频率信号，设定定时器工作在中断方式下，连续对此频率信号进行分频计数，便可得秒信号，再对秒信号进行计数便可得到分、时等实时时钟信息。如果石英晶体振荡器的频率信号为6MHZ，设定定时器定时工作方式1下，定时器为3CBOH，则定时器每100ms产生1次中断，在定时器的中断定时处理程序中，每10次中断，则向秒计数器加1，秒计数器计数到60则向分计数器进位（并建立分进位标志），分计数器计数自动打铃系统，是以一片8位单片机为核心的实时时钟及控制系统。我们知道到60，则向时计数器进位，如此周而复始的连续计数，便可获得时、分、秒的信号，建立一个实时时钟。接下来便可以进行定时处理和打铃输出，当主程序检测到有分进位标志时，便开始比较当前时间（小时与分、存放在RAM中）与信息时间表上的作息时间（小时与分，存放在ROM）是否相同，如有相同者，则进行报时处理并控制打铃，如有不相同则返回主程序，如此便实现了报时控制的要求。 数字电子技术课程设计题目自动打铃器 姓名：___ XXXXXX ___ 所在学院：工学院 所学专业：_ 电气工程及其自动化 班级___ 电气工程XXXX 学号___ XXXXXXXXXXXXX 指导教师：_____ XXXXXX_ ___ 完成时间：____ 2XXXXXXXXX 数电课程设计任务书 一、基本情况 学时：40学时学分：1学分适应班级： 二、进度安排 本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作：2学时 总体方案设计：4学时 查阅资料，讨论设计：24学时 撰写设计报告：8学时 总结：2学时 教师辅导：随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 目录 一论证 (2) 1.1 设计原理 1.2 设计方案 1.3 各分电路功能分析 1.3.1 计数器电路 1.3.2 脉冲发生电路 1.3.3 译码显示电路 1.3.4 控制电路 1.4 仿真原理图 电子技术课程设计任务书 题目：具有数字显示的篮球竞赛30S计时器 1．任务要求 设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。 2．性能指标要求： （1）工作时间可在1—30S内任意设定。 （2）30S计时器是递减计时器，间隔为1S。能用LED数码管显示剩余工作时间，还能显示到1/10秒。即当计时开始时显示出所设定的总时间，每当计时10个1/10S，显示器的数字立即减1。 (3）减1计时到7S时，发出三声低音预告信号。 (4) 减1计时到零时(工作时间到)，发出三声高声，并自动停止计时。 (5) 具有暂停/继续工作、清零复位和启动计时功能。 3．设计与测试 按任务要求，设计电路，计算参数，选择元器件。根据所设计电路原理图，选择所需元器件连接电路，并按照调试步骤进行调试。 4. 成果要求 (1)课程设计说明书一本。 要求：内容完整，图表完备，字迹工整，条理清晰，分析有据。 (2)所用元器件清单 (3)电路实体和仿真。 要求：电路必须有仿真结果（可利用Multisim进行电路仿真分析），该电路实体必须是自己安装调试通过并达到性能指标要求的电路实体。 参考器件：两片74LS192、74LS00，叁片74LS48，一片555、74LS04、CC40161，共阴LED显示器3块，电阻、蜂鸣器、发光二极管等 5．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制，但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。有需要就会有市场，因此 目录 一、篮球计时器作用 (1) 二、设计的具体实现 (1) 1.系统概述 (1) 1.1总体设计思路及方案 (1) 1.2流程图 (3) 1.3计数原理 (3) 1.4定时器工作方式 (4) 2.单元电路设计 (6) 2.1 8051单片机 (6) 2.2两个基本电路 (8) 2.3八段数码管的驱动方式.......................错误!未定义书签。 3.软件程序设计 (9) 单片机的定时器设计 一、篮球计时器的作用 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛24秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作24秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 二、设计的具体实现 1.系统概述 1.1总体设计思路及方案 图1.1.1 总设计图 流程图： 最小系统，就是最简单的输出/输入构成，并且能实现最基本的运行条件，如应有供电、时钟附属电路等。单片机的最小系统包括晶振电路复位电路和电源，这时最小系统基本组成当然还可以添加矩阵键盘数码管等。 此实验的原理是，利用单片机的最小系统，通过锁存器74HC573控制数码管，来实现30秒定时器的功能。 图1.1.2最小系统 1.2计数原理 80C51单片机部设有两个16位的可编程定时器/计数器。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 1.2.1定时器/计数器的结构 16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过部总线和控制逻辑电路 一．内容摘要： 定时器的设计： 设计一个0~60分钟之内的定时器，定时开始的时候红指示灯亮，结束的时候绿指示亮，可以随意以分钟为单位，在六十分钟的范围内设定定时时间，随着定时的开始，显示器开始显示时间，即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束，当定时结束的时候进行手动清零。首先设计一个秒脉冲发生器，一个计数电路，一个比较电路，然后对电路进行输出。当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数，然后运用秒脉冲发生器输入脉冲，用计数器对脉冲的个数进行计数，把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较，最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时，或者是已经定时结束，在定时的过程中显示定时的时间。 二．方案的论证与选择： 方案1 例如设计一个六十分钟的定时器，就需要六十进制的分钟计数器。设计秒脉冲发生器，当计数器完成六十分钟的记数时，就手动清零。需要设定其他的时间时， 只需将计数器的进制改变一下就行。这个方案只适用于特定的定时器，设定的时间 不变。如果本课设用此方案，就需要设计从1——60进制的计数器，工程量太大。 方案2， 设计一个定时器，可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调，定时开始的时候红灯亮，定时结束的时候绿灯亮，定时结束之后手动清零，满足设计的要求，故本次课程设计中采用的是这种设计方案。 三．总设计思想框图： 总体的完整电路图： 就是将各个单元电路用导线连接起来，然后进行仿真处理，开始进行定时的时候红指示灯亮。图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果，完整的电路图。 2.5 V 图2 四．单元电路的设计与参数的计算 1.秒脉冲发生器的选择： （1）采用石英晶体的多谐振荡器，在RC环形振荡器电路中，接入RC可以获得较小 的频率，而且通过RC的调节可以调节频率，用于对频率稳定性要求比较高的电路， 专业课程设计任务书 20 13 －20 14学年第 2 学期分散1周第 17 周－ 19 周集中 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 如今随着电子技术广泛应用于社会生活生产中，逐渐成为了生活的必备技术，而51单片机以其优越的性能、成熟的技术和较高的可靠性，占领了工业控制领域的主要市场。打铃器是我们日常生活中使用很广泛的一种时间提示工具，以前的人工打铃已经不适合现在高效的社会理念，而自动打铃器具有实时性强、准确度高和可控制性较好等特点。 此次专业课程设计是利用单片机编程设计一个定时打铃器，通过单片机控制7279芯片对键盘和数码管的管理，设计出一个可以任意设置两个打铃时间点，并可以对时间和定时进行校时进行校时的打铃器。当时间到定时时间，则打铃一分钟，而后自动关闭，实现了定时打铃的目的，再通过外接驱动蜂鸣器电路，响铃。 本文着重讲软件设计部分，主要采用模块化设计方式用汇编语言编写整个程序，程序中主要有7279的显示、读键、发送、初始化程序等。将其分成主程序、键盘扫描子程序、显示子程序、打铃子程序等几个部分来分别设计，这样不仅思路清楚，也方便程序的编写、便于之后的调试。 关键词：单片机、7279显示、键盘扫描、定时打铃 目录 前言 (1) 第一章系统组成及工作原理 (2) 1.1设计要求 (2) 1.2系统组成 (2) 1.3工作原理 (2) 1.3.1硬件工作原理 (2) 1.3.2软件工作原理 (3) 第二章硬件电路方案设计 (4) 2.1单片机控制系统 (4) 2.2键盘显示电路设计 (5) 2.3打铃电路设计 (7) 2.4方案选择 (9) 2.3元件选择与参数计算 (9) 第三章软件设计 (11) 3.1程序设计思想 (11) 3.2主程序设计 (12) 3.3键盘扫描子程序设计 (13) 3.4显示子程序设计 (14) 3.5中断子程序设计 (14) 第四章实验、调试和测试结果与分析 (16) 4.1硬件分析 (16) 4.2软件分析 (16) 第五章总结 (17) 参考文献 (18) 附录1 定时器程序清单 (19) 附录2 元件清单 (29) 附录3 定时器实物图 (29) 附录4 定时器原理总图 (30) FPIT-R-JX11-2303-40 信息职业技术学院成人高等教育 毕业论文（设计） 题目自动打铃器设计 姓名肖成华 学号12412215162 年级与专业2012机电一体化 指导教师圣养 毕业论文（设计）任务书 题目：自动打铃器设计 一、指导教师对毕业论文（设计）的进度安排及任务要求： 任务：1、应查阅参考文献5篇以上 2、毕业设计提纲（选题意义、论文框架结构） 3、毕业设计论文（目录、标题、论文摘要、开题报告及关键字、正文） 进度安排： 2014年5月选题 2014年6月-2014年7月完成毕业论文提纲及文献综述、系统设计文案。 2014年6月-2014年8月完成毕业论文初稿及系统设计 2014年9月-2014年10月完成毕业论文及系统调试 起讫日期2014年5月1日至2014年10月30日 指导教师（签名）圣养职称讲师 目录 摘要1 一.绪论2 二. 自动打铃器的基本原理2 三. 设计方案2 四.设计原理分析3 4.1校时模式3 4.2定时模式3 4.3工作模式3 4.4储存器93C46的相关介绍3 五.硬件设计4 5.1时钟与数据储存器4 5.2电源供电电路4 5.3键盘、显示与红外接收电路4 六.软件设计5 七.程序清单6 7.1初始化程序6 7.2键值处理程序7 7.3读写93C46程序10 7.4中断程序12 7.5显示器驱动程序13 7.6显示程序13 结束语15 致15 参考文献16 自动打铃器设计 摘要：为方便人们的日常生活，优化学校，机关等单位的计时系统，采用以单片机为基础设计了一种的自动打铃器。本电路有电源，显示电路，按键控制电路，功放电路四部分组成。这次设计利用了单片机AT89C51的定时和计数功能，来完成时间的计时，校时功能。用LM12864液晶显示时，分，秒。选用蜂窝器模拟现实的电铃实现打铃，其中计时和定时功能是软件为主，硬件为辅。而校时功能是软件为辅，由外部按键控制，实现加一与减一的操作。用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低可靠性好等特点。可用于学校作息，方便了广大师生。 关键词：自动打铃器AT89C51 LM12864液晶单片机 课程设计报告-篮球30秒倒数计时器 信电学院 课程设计说明书（2011 /2012学年第二学期） 课程名称：电子技术课程设计 题目：篮球30秒倒数计时器 专业班级：自动化3班 学生姓名：程江峰 学号：100410317 指导教师：马志钢 设计周数：两周 课设成绩： 2012年7月5日 目录 一、课程设计摘要-------------------------------------------- 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求 2、方案设计（系统控制电路框图及说明） 3、元器件详细介绍 4、系统原理图、印制板图及其说明 5、安装、调试及性能测试与分析 6、课程设计总结及心得 三、课程设计总结 四、附录（PCB图） 五、参考文献 一、课程设计摘要 通过电子技术课程设计的综合训练，培养独立思考、分析问题、解决问题的能力，培养工程实践能力、创新能力和综合设计能力。根据所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路以及模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。 定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。定时电路主要利用分立元件，中规模集成器件555定时器。用555定时器实现的定时电路主要应用单稳态触发器原理，实现定时器的功能。在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。 篮球竞赛30秒定时器电路主要利用555定时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒。完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时结束后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使定时器直接复位，并具有启动计时、暂停/连续计时功 课程设计报告 题目 30S定时器设计 院部名称 班级 学生姓名 学号 指导教师 目录 前言 一、电路设计原理与方案 (4) 1.1 设计原理 (4) 1.2 设计方案 (4) 二、各单元电路设计 (4) 2.1 脉冲发生电路 (4) 2.2 计数电路 (6) 2.3 译码显示电路 (8) 2.4 控制电路 (10) 三、仿真原理图 (11) 四、总结 (13) 附录、元件清单 (14) 前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为0.1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发光二极管LED点亮，停止减计数等。 整个电路的设计借助于Multisim 12.0仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 12.0下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 一、电路设计原理与设计方案 1.1 设计原理 我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲，即输出周期为0.1秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。 1.2 设计方案 该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)等几部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能以及工作时间的调节。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当按下十位调节开关时，计数器加1；当按下个位调节开关时，计数器同样加1；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 二、各单元电路设计 2.1 脉冲发生电路 555定时器 555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这 摘要 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大范畴集成电路技能把具有数据处理本事的中心处理器CPU 随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和间断系统、定时器/计时器等成果（大要还包括表现驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完竣的计较机系统。单片机具有特点具有良好的性能价格比；低电压、低功耗；集成度高、体积小、可靠性高；控制成果强等优点。 计算机暂时中止正在执行的主程序,转去执行中断服务程序,并在中断服务程序执行完了之后能自动回到原主程序处继续执行，这个过程叫做“中断”。中断需要解决两个主要问题：一是如何从主程序转到中断服务程序；二是如何从中断服务程序返回主程序。 关键词：单片机，中断，延时 目录 1.设计目的 (1) 2.设计任务的内容和要求 (1) 3.设计原理 (1) 4.程序说明 (3) 5.心得体会 (6) 定时器试验 1.设计目的 （1）熟练运用汇编语言编程，并且掌握键盘查表来运行相应的功能 （2）熟悉启东硬件仿真系统，熟练应用该系统调试软件 （3）熟悉单片机应用系统的组成，并能运用程序控制外部流水灯 2.设计任务的内容和要求 （1）初始化定时器，使之采用定时器0，方式2，定时100us时间 （2）通过设置中断，产生总时间为１秒 （3）１秒时间到，控制发光二极管点亮 3.设计原理 在实际的控制系统中常要求有外部实时时钟,以实现定时或延时控制;还要求有外部计数器,以实现对外界事件进行计数。 MCS-51单片机由两个可编程定时/计数器(以下简称T/C)。T0，T1 T/C的核心是1个加1计数器,它的输入脉冲有两个来源:一个是外部脉冲源,另一个是系统机器周期(时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号)。T0，T1是2 个16位寄存器。加1到满溢出产生中断 T0（TH0，TL0）；8CH，8AH地址不连续 T1（TH1，TL1）；8DH，8BH 都具有定时或者计数功能。 图一 图一有2个模拟的位开关,前者决定了T/C的工作状态:当开关处于上方时为定时状态,处于下方时为计数状态。工作状态的选择由特殊功能寄存器TMOD的C/T位来决定。C/T=0表示定时，C/T=1表示计数。 当T/C处于定时方式时,加1计数器在每个机器周期加1,因此,也可以把它看作在累计机器周期。由于一个机器周期包含12个振荡周期,所以它的计数速率是振荡频率的1/12。 如果主频12M，机器周期为1us,每1us定时寄存器完成1次加1操作。一旦振荡周期确定，机 课程设计(论文) 基于PLC的自动打铃控制器设计 DESIGN OF AUTOMATIC BELL CONTROLLER BASED ON PLC 学生姓名李然 学院名称信电工程学院 学号20120501150 班级12电气 1 专业名称电气工程及其自动化 指导教师王仁丽 2015年7月1日 摘要 本文介绍一种采用西门子PLC控制的校园作息时间自动打铃控制系统，详细的阐述了系统的组成、系统硬件接线和系统软件设计，并仔细介绍了系统工作原理。该系统具有外设电路配置简单、扩展方便、操作容易，可靠性高实用性强等特点。该系统用于学校电铃的自动控制，具有周末和假期控制功能和星期与时间的显示功能，实现了作息时间无人控制的自动化、科学化管理与操作。 关键词PLC；电铃；自动控制；软件设计 目录 1 绪论 (1) 1.1 系统背景 (1) 1.2 课题的目的和意义 (1) 2 PLC可编程控制器的概述 (3) 2.1 PLC可编程控制器的功能 (3) 2.2 PLC可编程控制器的发展趋势 (4) 3 设计任务及要求 (5) 4 系统总体设计 (6) 4.1 系统概述 (6) 4.2 机型的选择 (6) 4.3 设计方案 (7) 4.4 电铃电路简单介绍 (8) 4.5 数码管显示的介绍 (8) 4.6 编程元件地址分配 (10) 4.6.1 输入输出继电器地址分配 (10) 4.6.2 输入输出接线图 (10) 4.6.3 系统的实物接线图 (11) 5 程序设计 (12) 5.1 计算机辅助设计编程 (12) 5.2 系统流程图 (12) 5.3 MCGS的设计 (13) 5.4 总体PLC程序的设计 (15) 结论 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 班级/ 学号 学生姓名 指导教师 沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学和技术 班级学号姓名 课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计时间: 2010 年07 月15 日至2010 年07 月24 日课程设计的内容及要求： 一、设计说明 在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。 秒脉冲发生器 译码 显示计数器 控制电路报警电路 外部操 作开关 { 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 二、技术指标 1．具有显示30秒的计时功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/ 连续功能。 3．计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4．计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2．朱定华主编.电子电路测试和实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 成绩 单片机课程设计篮 球计时器 绪论 篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、数码管显示，非常实用。此计时器也可作为其它球类比赛的计时器。 本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括STC89C51, 2个八段共阳数码管显示、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。其功能土要有:一场篮球比赛共分四节，每节12分:每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示;所有的计时都要具有暂停、继续、复位;当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有蜂鸣器报警提示。本次课程设计是采用单片机C语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。 1系统工作原理 1.1 功能说明 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。 大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作数码显示端。24秒计时开始，A3为24秒复位开启键(投篮或交换控球时按下此键);A4为24秒计时停止键(有违例时按下此键); A5为24秒计时启动键;A6为总复位键。而此次我们设计的是1个简易篮球比赛计时器。 最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。也就是本次课程设计的课题。24秒篮球计时器要求设置外部操作开关，控制计数器的直接复位、启动和暂停，而且计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1，当计时器减0时，显示器上显示00，同时发出蜂鸣器报警信号。 1.2基本原理 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示，它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路 设计任务书 《可编程控制器》课程设计 学院： 学号： 专业（方向）年级： 学生姓名： 福建农林大学机电工程学院电气工程系 2010年 9 月 1 日 PLC自动打铃控制器设计 目录 前言 (4) 第一设计任务书 (5) 1、设计题目 (7) 2、设计要求 (7) 3、设计方案 (7) 4、编程元件地址分配 (9) 5、设计软件 (10) 第二设计步骤 (10) 第三设计程序 (11) 第四结论及设计心得 (16) 前言 在进行PLC控制系统设计时，需要全面系统地考虑系统的控制要求，最大限度地满足系统的控制要求，从实际出发，设计一个可靠性高、技术先进合理、易操作、易维护、低成本的PLC 控制系统。 一、控制系统设计的基本原则 同其他电气控制系统一样，PLC控制系统的设计原则就是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，从而保证生产过程安全、可靠、稳定、高效地进行。基本的设计原则如下。 1、满足被控对象的要求 PLC控制系统设计的首要任务就是要充分满足被控对象对控制系统提出的要求，这也是PLC控制系统设计中最重要的原则。为了实现系统的控制目标，要求设计人员对被控对象和生产现场做深入细致的调查研究，详细收集有关的设计资料，包括生产现场的作业环境，生产设备的相关参数，控制设备的操作方式和操作顺序;，以及相关的管理经验等。在制订控制方案时，要与现场的管理人员、技术人员及操作人员共同研究，紧密配合，共同拟订控制方案，解决设计中的疑难问题和重点问题。 在制订控制系统的控制方案时，要从工程实际出发，要充分考虑系统功能的组成及实现，主要从以下方面考虑。 ①机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护和连锁。 ②系统的工作方式(如手动、自动、半自动)。 ③生产设备内部机械、电气、仪表、气动、液压等各个系统之间的关系。 ④PLC与上位计算机、交／直流调速器、工业机器人等智能设备的关系。 ⑤系统的供电方式、接地方式及隔离屏蔽问题。 ⑥网络通信方式。 ⑦数据显示的方式及内容。 ⑧安全保护措施及紧急情况处理。 2、确保系统安全可靠、操作简单 确保PLC控制系统的安全可靠、长期稳定地连续运行，这是任何一个控制系统的生命线。为此，必须在控制方案的制定、控制设备的选择及应用程序的编制方面都要建立在确保控制系 《30秒倒计时计时器》 课 程 设 计 专业班级：电子信息科学与技术3班 姓名：韩飘飘（080212131） 熊元甲（080212132） 蔡正军（080212133） 指导教师：郭玉 设计时间：2013-2014学年第二学期 物理与电气工程学院 2014年5月28日 目录 题目，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，1 目录，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，2 第一章方案论证，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，3 1.1课程设计的目的和要求，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，3 1.2总体设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 第二章硬件设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 2.1CPU部分，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 2.2 LED数码管显示器概述，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，5 2.3其他元器件介绍及参数选择，，，，，，，，，，，，，，，，，7第三章软件设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 第四章 4.1实验调试及结果（照片），，，，，，，，，，，，，，9 4.2 心得体会，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，9 附录A: 软件程序，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，10 附录B: 参考文献，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，12 第一章方案论证 1.1课程设计目的和要求 （1）目的 课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的，是非常必要的。 课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。（2）要求 用单片机80C51的定时器实现30s,20s倒计时。本例中用两位数码管静态显示倒计时秒值。 （3）目标 通过课程设计，使自己深刻理解并掌握基本概念，掌握单片机的基本应用程序设计及综合应用程序设计的方法。通过做一个综合性训练题目，达到对内容的消化、理解并提高解决问题的能力的目的。 . 定时电路的设计 ——数字逻辑课程设计 学院：计算机学院 专业班级：计科13 时间：2015年1月4日 目录 设计要求 (3) 正文 一、倒计时器组成及原理 (3) 1.1倒计时计数器组成 (3) 1.2工作原理 (3) 二、拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真设计 (4) 2.2设计实现数码管显示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5) 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 三、功能说明总结 (9) 四、课程设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录： 一、电路原理图 (11) 二、元器件明细表 (11) 设计要求： 设计30秒倒计时计数器。 30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1.具有30S减计时功能，计时时间到后发出声光报警信号（点亮LED，喇叭鸣叫）； 2.计时时间精确（用石英振荡器产生秒信号）； 3.用数码管显示剩余时间； 4.具有复位、启动、暂停、继续等操作按钮； 正文： 一、倒计时器组成及原理 1.1倒计时计数器组成 倒计时计数器选用TTL集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下： 图1 1.2工作原理 当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减 摘要 摘要 随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，单片机以其强大的功能，成为许多功能电子产品的首选。本次电子定时器电路根据设计要求采用AT89C51单片机来实现最大99秒倒计时，采用两位数码管显示。文章的核心主要是硬件介绍及连接和软件编程两个大的方面。硬件电路主要包括AT89C51、晶振电路、数码管，发光二级管，按键。软件用汇编语言实现，主要包括主程序、倒计时、重启控制程序等软件模块。采用软硬件配合基本能实现设定定时时间倒计时功能，达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词 AT89C51单片机；定时器；倒计时 目录 摘要…………………………………………………………………………………………… 第一章绪论......................................................... 1.1定时器的发展................................................. 1.2 电子定时器的应用............................................... 1.3选题的目的和意义................................................ 1.4 本章小结 第二章单片机的基础知识 (3) 2.1单片机简介 (3) 2.2单片机的特点 (3) 2.3 本章小节 第三章功能实现及硬件介绍 (4) 3.1 设计功能实现 (4) 3.2 C51单片机引脚介绍 (9) 3.3时钟和复位电路 3.4数码管显示 (10) 3.5键盘 (12) 3.6电气原理图……………………………………………………… 3.7本章小结 第四章软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 4.2定时1秒设计 (16) 4.3重新启动 (17) 4.4程序 (17) 4.5 本章小结 结论................................................................ 参考文献............................................................ 致谢......................................................................... 毕业设计题目：基于单片机的自动打铃器的设计院：电气信息学院 诚信声明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计中的所有内容均真实、可信。 作者签名：日期：年月日 毕业设计（论文）任务书 题目：基于单片机的自动打铃器的设计 一、基本任务及要求： 1.学习单片机的相关知识，利用单片机编程，实现相关控制； 2.设计一个自动打铃器，要求具备一般电子时钟的功能；能进行多点时间的定时以及 定时时间到自动打铃，要求定时点数至少是40，定时精度是1分钟，且要求能通过键盘查看各定点时间，要求具备掉电保护功能。 3.利用相关软件绘制原理电路图和PCB板图； 4.对实验电路编写程序进行调试，保证各部分正常工作，保证电路板正常完成所规定的任务。 二、进度安排及完成时间： （1）第一周至第三周：查阅资料、撰写文献综述和开题报告； （2）第四周至第五周：学习并掌握单片机及外围设备接口； （3）第六周至第七周：在实验板上完成硬件设置和连线； （4）第八周至第十一周：在开发机上调好软件，然后固化到EPROM中，能脱机运行；（5）第十二周至第十三周：用PROTEL工具软件绘制完整电路原理图，标志各元器件序号和脚号；画出软件流程框图。包括主程序和各子程序。撰写设计说明书；（6）第十四周：毕业设计答辩； 目录 摘要..................................................................... I Abstract................................................................ II 第一章绪论 (1) 1.1 单片机设计的目的和意义 (1) 1.2 单片机发展现状和前景展望 (1) 1.2.1 课题发展现状 (1) 1.2.2 课题前景展望 (2) 1.3 Protel 99 SE概述 (2) 1.3.1 Protel 99 SE的组成 (3) 1.3.2 Protel 99 SE的应用 (4) 1.3.3 电路板的设计步骤 (6) 第二章单元模块的设计 (8) 2.1电源模块 (8) 2.2单片机最小系统模块 (8) 2.3时钟模块 (9) 2.4按键模块 (11) 2.5显示模块 (12) 2.5.1 主要技术参数 (13) 2.5.2 引脚功能 (13) 2.5.3 基本操作时序 (14) 2.5.4 状态字说明 (14) 2.5.5 RAM地址映射图 (14) 2.5.6 指令说明 (15) 2.5.7 接口时序图 (16) 2.6喇叭模块 (18) 第三章系统软件设计 (19) 3.1 系统软件按键程序设计 (20) 3.2 系统软件打铃器时间设置设计 (21) 第四章系统功能介绍及调试 (22) 4.1 打铃器功能简介 (22) 4.2 打铃器优点 (22) 4.3 打铃器缺点与不足 (22) 4.4 系统调试 (22) 4.3.1 硬件调试 (22) 4.3.2 软件调试 (23) 结束语 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26) 附录 (27) 附录1 (27) 附录2 (41)30秒定时器设计概论
多功能定时器课程设计
单片机自动打铃系统设计
数电自动打铃器课程设计
数电课设篮球30秒倒计时器
单片机的课程设计_30秒定时器
数字逻辑课程设计(定时器)
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自动打铃器设计肖成华
课程设计报告-篮球30秒倒数计时器
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课程设计-单片机定时器的设计
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