单片机课程设计多功能定时器87547225
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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。
单片机课程设计多功能定时器一、设计目的:1、在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用;2、能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识,在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高;3、使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。
使学生掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通信等;4、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
二、设计功能说明数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表的报时功能。
数字钟已成为人们日常生活中的必需品,本设计可实现如下功能:1、使用实时时钟芯片写入及读取时间2、用LCD显示,可显示年、月、日、时、分、秒、星期、农历日期、节日3、选择蜂鸣器电路,实现两个闹钟设置和事件提示功能4、实现时钟校正功能,12小时/24小时切换功能5、显示当前时间为上午时间或下午时间6、整点报时功能按键功能如下:1、对显示时间的设置按键0:进入设置模式,实现秒(S)、分(M)、时(H)、年(Y)、月(m)、日(D)、星期(W)设置的切换,并在LCD右下角显示所设置的项目,当各项目设置完毕后,再按下按键0则返回主界面正常显示时间;按键1:每按一次按键1,对所设置的时间加1,当设置的时间超过它的最大值时,该项自动为0,例如:当设置秒为59时,秒自动清零;按键2:每按一次按键:2,对所设置的时间减1,当设置的时间小于0时,该项自动为它的最大值;按键3:设置完成后的确认键并可按此键中途退出设置,时间按用户设置值正常计时;按键7:实现时钟校正功能,12小时/24小时切换功能。
单片机课程设计--定时器题目名称:定时器时钟数码管显示姓名:班级:学号:日期:2012年6月29日单片机时钟1.摘要:时钟是人类生活中必不可少的的工具,本设计从日常生活中的事物入手,通过对时钟计时器的设计,让我们认识到单片机已经深入到我们生活的每个领域,该设计不仅可以锻炼我们的动手能力,而且可以加深我们对单片机的认识和激发我们队位置科学领域的探索。
利用单片机实现教学数字时钟计时的主要功能,采用独立式按键进行时间调整,其中AT89C52是核心元件同是采用数码管LED动态显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。
与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。
它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”。
该系统同时具有硬件设计简单,工作稳定性高,价格低廉等优点。
1.1. 关键词AT89C52 、LED显示1.2. 功能要求1)七位数码管显示时、分、秒,以24小时运算2)可实现时分调整1.3. 主要硬件元器件的介绍1.3.1 51单片机芯片根据初步这几方案的分析,设计这样一个简单的应用系统,可以选择带有EPROM的单片机,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展程序存储器,电路可以简化。
该系统的设计我们采用8051芯片。
下图所示为双列直插式封装的8051AH芯片的管脚图,功能如下:8051AH芯片的管脚图1.电源管脚Vcc(40脚):接+5V;Vss(20)脚:接地。
2.时钟信号管脚X1(19脚), X2(18脚):外部时钟信号的两个管脚。
3.控制线1)RESET(9脚):用作复位输入端。
2)EA’/VP(31脚):EA’为访问内部或外部程序存储器的选择信号。
对片内EPROM编程时,此管脚(作VP)接入21V编程电压。
3)ALE/P’(30脚):当访问外部存储器时,ALE信号的负跳变将P0口上的低8位地址送入锁存器。
当对内EPROM编程时,该管脚(P’)用于输入编程脉冲。
4)PSEN’(29脚):外部程序存储器读选通控制信号。
吉首大学《单片机技术》课程设计报告项目名称:家用多功能定时器设计与制作专业年级:物理机电工程工程2012级学号:学生姓名:指导教师:报告完成日期2015 年7 月 1 日评阅结果评阅教师第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.1.1 单片机的电子技术 (1)1.1.2 定时器介绍 (1)1.2 设计要求 (2)第二章系统电路设计 (2)2.1 设计框架介绍 (2)2.2 系统硬件单元电路设计 (2)2.2.1 复位电路设计 (2)2.2.2 时钟电路设计 (3)2.2.3 按键电路设计 (4)2.3 系统硬件总电路 (4)第三章系统软件设计 (5)3.1 系统软件流程图 (5)3.2 系统程序设计 (5)3.2.1 主程序 (5)3.2.2 中断程序 (12)第四章实验结果和分析 (13)4.1 实验使用的仪器设备 (13) (13)结束语 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1 系统背景1.1.1 单片机的电子技术单片机是将CPU、RAM\ROM\定时器/计数器以及输入输出(I/O)接口等计算机的主要部件集成在一块的集成电路芯片,作为微机系统它还可以实现模/数转换、脉宽调制、计数器捕获/比较逻辑、高速I/O口和WDT各种控制功能。
通过在MCS-51系列的单片机中增设了全双工串行口I/O、片内数据存储器采用寻址范围为256kb的8位地址、均有四种工作方式的2个16位的定时/计数器、增加了中断系统、增设了颇具特色的布尔处理机、让单片机具有较强的指令寻址和运算功能这些技术,使单片机拥有了完善的外部并行总线(AB、DB、CB)具有多机识别功能的串行通信接口,规范了功能单元的特殊功能寄存器控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统,位发展具有良好兼容性的新一代单片机奠定了良好的基础。
单片机被广泛地应用在各种领域。
例如用来作家用电器中如洗衣机、电冰箱、微波炉、电饭煲、电视机、录像机以及其他视频音像设备的控制器;在办公室中用作大量通信、信息的承载体,比如磁盘驱动、打印机、复印机、电话等;它还可以来构成电子秤、收款机、仓储安全检测系统、空气调节系统等冷冻保鲜系统等的专用系统;在工业中,像工业过程控制、过程监制以及机电一体化控制等系统都是以单片机为核心火多网络系统;它还可以构成一些智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路,实现一些像存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等智能化功能,还可以构成一些电子系统中的集中显示系统、动力检测控制系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视器等的冗余网络系统。
一、设计要求 (2)1.1 设计内容及要求 (2)1.2 设计方案及思路 (2)二、系统硬件设计 (2)2.1 硬件电路的总体设计方案及框图 (2)2.2 各单元硬件设计 (3)2.2..1 复位电路设计 (3)2.2.2 时钟电路设计 (3)2.2.3 显示电路设计 (4)2.2.4 主要硬件元器件介绍 (4)2.3 EDA辅助设计 (6)2.3.1 定时器的原理图 (6)2.3.2 定时器的PCB图 (6)三、系统软件设计 (9)3.1 主程序流程图 (9)3.2定时子程序流程图 (9)3.3 定时器完整程序 (12)四、系统软件仿真 (15)五、总结 (17)六、参考文献 (17)附录一:七段数码管字型码 (18)附录二:元器件清单 (18)摘要:本次课程设计是基于8051单片机控制的电子定时器设计。
设计中应用了单片中断及LED显示等技术,经历了方案设计、电路硬件设计、软件设计、软件仿真等过程,经过此次课程设计掌握了单片机应用系统的设计过程,单片机应用系统的设计流程如图所示:一、设计要求1.1 设计内容及要求以89C51单片机为核心,设计一个定时器,4位LED显示,分别显示10分,分,10秒,秒。
定时范围从1秒到59分59秒,有按键设置定时时间,按开始键后开始计时,每过一秒刷新一次定时时间,若计时时间到,停止计时,并在LED上显示定时的时间。
仪器工作过程:1、通电或复位状态显示0000;2、由按键设置定时时间;3、定时开始键按下,开始定时,每一秒刷新一次计时时间;4、定时时间到,停止计时,4位LED显示设定时间;5、复位后恢复初始状态,准备进行下一次定时。
1.2 设计方案及思路根据设计要求,本系统初步设定由单片机系统、键0——3、LED显示组成。
1、按键的输入:键0——3四个键作为时间设定的控制键,由P1口输入2、定时的显示电路:8051显示电路由4位共阴极数码管显示,由8051的串行口输出,并通过74LS164八位移位寄存器输入给数码管二、系统硬件设计2.1 硬件电路的总体设计方案及框图设计一个控制系统总体设计方案很重要,关系设计接下来的操作程序,一下就是本设计的总体框架。
多时间定时器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解多时间定时器的概念,掌握其基本原理和应用场景。
2. 学生能够描述多时间定时器的组成部分,包括时钟、计数器、触发器等。
3. 学生能够解释多时间定时器在日常生活和科技领域的作用和意义。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的多时间定时器电路,并进行调试与优化。
2. 学生能够运用多时间定时器实现特定的定时任务,如定时开关、倒计时等。
3. 学生能够运用多时间定时器解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生在课程学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技发展对生活的影响。
3. 学生能够关注多时间定时器在生活中的应用,提高对时间的珍惜和利用意识。
课程性质:本课程属于电子技术领域,旨在让学生了解并掌握多时间定时器的原理和应用。
学生特点:五年级学生已具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生团队合作精神和创新能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程依据课程目标,选取以下教学内容:1. 多时间定时器原理:介绍多时间定时器的基本概念、组成部分及其工作原理,涉及课本第3章“时序电路”相关内容。
2. 多时间定时器设计:讲解多时间定时器的设计方法,包括时钟、计数器、触发器等部分的设计,参照课本第4章“数字电路设计”相关内容。
3. 多时间定时器应用:分析多时间定时器在实际应用中的案例,如定时开关、倒计时等,结合课本第5章“数字电路应用”相关内容。
教学大纲安排如下:第一课时:多时间定时器原理1. 了解多时间定时器的概念2. 学习多时间定时器的组成部分3. 掌握多时间定时器的工作原理第二课时:多时间定时器设计1. 学习设计多时间定时器电路的方法2. 掌握时钟、计数器、触发器等部分的设计要点3. 分析并优化多时间定时器电路第三课时:多时间定时器应用1. 分析多时间定时器在实际应用中的案例2. 学生动手实践,设计并实现特定定时任务3. 交流与分享,提高团队合作能力教学内容注重科学性和系统性,结合课本章节内容,确保学生能够在理论学习与实践操作中掌握多时间定时器的相关知识。
单片机定时器工作原理
单片机定时器是一种常用的计时和计数设备,它可以通过编程设置计时时间和计数器的工作方式。
单片机定时器一般由一个计时器/计数器和一个或多个比较器组成。
计时器/计数器是定时器的核心部件,它通过一个内部振荡器
产生固定的时钟信号。
该时钟信号作为计时器/计数器的时钟源,每当时钟信号的一个周期结束时,计时器/计数器的计数
值会自动加1。
比较器是用来比较计时器/计数器的计数值和设定的比较值的。
当计数值与比较值相等时,比较器会产生一个输出信号,这个输出信号可以用来触发其他的操作或中断。
定时器的工作方式可以通过编程设置来满足不同的需求,常见的工作模式有定时模式、计数模式和PWM模式。
在定时模式下,设置一个初始的计数值和比较值,当计时器/
计数器的计数值与比较值相等时,比较器会产生一个输出信号。
通过不断重复这个过程,可以实现固定时间间隔的定时功能。
在计数模式下,计时器/计数器的计数值不断累加,可以用来
计数外部事件的次数或者测量时间的长度。
在PWM模式下,计时器/计数器会以一定的频率工作,通过
设置不同的比较值,可以控制输出信号的占空比,从而产生不同占空比的脉冲信号。
总之,单片机定时器通过计时器/计数器和比较器的工作协同,实现了定时和计数功能。
这些功能通过编程设置可以满足不同的需求,广泛应用于各种嵌入式系统中。
编号:毕业设计说明书题目:多功能定时器的设计题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发摘要在日常生活和工作中,我们常常用到定时控制,早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的,其定时准确性和重复精度都不是很理想,现在基本上都是基于数字技术的新一代产品,随着单片机性能价格比的不断提高,新一代产品的应用也越来越广泛,大可构成复杂的工业过程控制系统,完成复杂的控制功能。
小则可以用于家电控制,甚至可以用于儿童电子玩具。
它功能强大,体积小,质量轻,灵活好用,配以适当的接口芯片,可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
随着电子技术的飞速发展,家用电器和办公电子设备逐渐增多,不同的设备都有自己的控制器,使用起来很不方便。
根据这种实际情况,设计了一个单片机多功能定时系统,它可以避免多种控制器的混淆,利用一个控制器对多路电器进行控制,可以任意设置控制时间长度,同时又可以进行时钟校准和定点打铃。
这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动,扩大了数字化的范围,为家庭数字化提供了可能。
关键词:单片机;定时器AbstractTime-controller is often used in our daily life and working time. Some time-control units used in the past are all designed by analog circuit, which timing accuracy and repeatability precision aren’t very good. No wadays, with the increasing property and decreasing price of the Single-Chip Computer, the new generation products based on the digital technology are more widely applied from the complicated industrial processing control system which can accomplish the sophisticated control function to home appliance controller, even the children’s electronic toys. Thanks to its powerful and complex function associated with small size and light weigh ,the chip attached the proper interconnected chip can create various type of microelectronic products which has different function.With the rapidly development of the microelectronic technology, home appliances and office electronic instruments are growing step by step. It is unconvenient for using them because different apparatus has its own time-controller. Taken into account the real situation, a multi-purpose time-controller SCM has been designed, which can avoid the confusion of different time-controller and use a controller to regulate alternative apparatus, furthermore, time length can be set freely, check the clock as well as time-control belling at the same time. This kind of product needed by people is featured with intellectualized reduce the people labor pressure, expand the usage of digital scope and make it possible for family digitalization.Key words:single chip computer;time-control目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题开发背景 (2)1.2 课题开发的意义 (2)1.3 课题实现的功能 (2)2 系统整体方案论证 (3)2.1设计要求 (3)2.2 方案的论证与选择 (3)2.3系统的设计方案 (3)3 52单片机的介绍和计数原理 (5)3.1 STC89C52的介绍 (10)3.2 计数原理 (10)3.2.1 定时/计数器的原理 (10)3.2.2定时器/计数器方式寄存器TMOD和TCON (11)4 硬件电路的设计 (14)4.1 输出电路的设计 (13)4.2 时钟电路的设计 (13)4.3 按键电路的设计 (14)4.4 复位电路的设计 (15)4.5 显示电路的设计 (16)4.5.1 12864液晶概述 (16)4.5.2 基本特性 (16)4.6串口通讯电路的设计 (18)4.6.1 串行接口的基本特点 (19)4.6.2 波特率的选择 (20)4.6.3 MAX232芯片简介 (21)5 系统软件的设计 (23)5.1 主程序 (23)5.2 子程序 (23)5.2 上位机流程图 (24)6 电路制作设计过程 (26)6.1 Protel 99 SE设计流程 (26)6.2 电路图的设计 (26)6.2.1电路原理图的设计 (26)6.2.2 PCB的设计 (27)6.3 电路板的制作 (27)7 结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录1 (32)附录2 (43)附录3 (44)引言单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。