多功能定时器设计

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。

湘潭职业技术学院信息工程系2010届毕业设计专业：应用电子技术毕业设计课题：多功能定时器班级：电子08301姓名：曾祥于指导教师：周姣2010年5月15日毕业设计开题报告书课题：多功能定时器专业：应用电子技术班级：电子08301报告人：曾祥于指导教师：周姣时间：2010年4 月湘潭职业技术学院信息工程系摘要AT89C51型单片机的多功能定时器的工作原理是利用了寄存器的溢出来触发中断的,所以在写定时器的时候就要去算计数的增量,,一个为TCON,. 单片机多功能定时器产生的效果是:4合一数码管每60秒会增1,当增加到最大值时,:1,对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。

2,计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。

3,中断方式时，则对IE赋值，开放中断。

4,使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。

关键词：单片机AT89C51、四合一共阳数码管、多功能定时器。

目录摘要 (7)第一章绪论 (10)第二章总体设计 (10)设计任务 (10)设计原理 (11)第三章AT89C51芯片介绍 (12)单片机的概述 (12)MCS-51单片机内部结构 (12)中央处理器 (13)数据存储器(RAM) (13)程序存储器 (13)定时/计数器 (13)并行输入输出（I/O）口 (14)全双工串行口 (14)中断系统 (14)时钟电路 (14)MCS-51引脚说明 (15)第四章四合一数码管引脚说明 (16)第五章硬件电路设计 (17)系统组成 (17)直流电源 (17)原件清单 (18)第六章程序设计 (19)第七章工艺设计 (31)pcb图 (31)pcb设计 (32)电路板的选用及走线应注意的问题 (32)第八章硬件电路的焊接与调试 (33)硬件制作与调试的注意事项 (33)调试 (34)硬件调试 (35)软件调试 (36)整机调试 (36)调试中的问题及解决方案 (36)第九章附录 (37)总结 (37)致谢 (37)参考文献 (38)第1章绪论研究的目的和意义多功能定时器的核心部件单片机AT89C51，它在整个人类史上的地位已经不容置疑地确立了，相信它会越来越深入地浸透到人们的生活中，并且将在一定程度上影响人们对生活的理解和诠释。

多功能定时开关控制器设计摘要：多功能定时开关控制器设计采用单片机为核心，该控制器具备定时控制、遥控控制等多种功能模式。

可以通过设置多种定时方式来控制家电设备的开关操作，也可以采用固定模式实现开关控制。

关键词：单片机；控制器；定时器1、引言多功能定时开关控制器设计的研究可以为生活中许多难以解决的问题提供借鉴，无论是在日常的生活中、还是我们的学习生活中、还是我们的工业工作中涉及到没有人看管监视的情况下，它都可以起到十分重要的作用，提供方便解决我们的困扰提高生活质量，工作效率。

多功能定时开关控制器的设计可以广泛的应用于我们的生产和生活中，既提高了效益也使我们的生活更加的智能化。

因此，基于单片机控制的多功能定时开关控制器设计系统的研究具有很大的意义，并且高精度、多功能、小体积、低功耗、智能化是我们现代定时插座发展的一个趋势。

2、方案设计本系统利用单片机为核心设计一款基于单片机的多功能定时开关控制器。

系统采用高精度的时钟芯片的信息来获取；并且和继电器开关的使用作为一个多功能定时开关控制器控制单元；在日期和时间，采用液晶显示模块完成系统时钟和其他信息的时钟显示任务的分和秒，所以你可以实现交互显示信息；自动打开多功能定时开关控制器设计系统，通过键盘设置实现多路开关开始和关闭的启动时间，结束时间的时间设置。

当多功能定时器开始工作的时候，系统将会自动的运行，当我们到达了启动的时间的时候，电器设备会自动打开相应的开关，当时间到达结束的时候定时系统将会实现设备的自动关断开关的设定，电器设备的自动定时以及自动控制就以此能够达成。

系统硬件模块包含：单片机最小系统、液晶显示模块、时钟模块、键盘模块、无线蓝牙控制模块、继电器开关控制模块等。

3、按键电路设计独立按键是如何进行工作的，它的基本原理是I/O口默认的状态为电平高的，而如果有人按下按钮的时候就会把I/O口的电平降低，也就是说不按下按钮的时候是电平高，一旦按下了就成为了电平地，这就是独立按键的大致工作过程。

基于单片机的多功能定时器设计与实现摘要：随着科技的发展，人们对于计时和定时的需求日益增长。

本文基于单片机设计了一个多功能定时器，能够实现多种定时功能。

文中首先介绍了定时器的基本原理和设计方法，然后详细阐述了硬件和软件的实现过程。

最后，通过实验验证了设计的正确性和实用性。

关键词：单片机，多功能定时器，硬件设计，软件设计，实验验证引言：定时器是现代生活中不可或缺的一部分，它广泛应用于家电、工业设备、交通工具等领域。

传统的机械式定时器虽然可以满足简单的定时需求，但其功能有限，并且不够灵活方便。

基于单片机的定时器不仅可以实现更多的定时功能，而且可以灵活地调整参数，满足不同的需求。

因此，研究和设计基于单片机的多功能定时器具有重要的实际意义。

一、定时器的基本原理和设计方法1.1定时器的基本原理定时器是一种计时装置，可以用来测量时间间隔或定时一个事件的发生。

它由时钟源、计数器、定时器中断等组成。

通过控制计数器的计数频率和初始值，可以实现不同的计时功能。

1.2定时器的设计方法二、硬件设计2.1时钟源的选择定时器的计数频率由时钟源决定，常见的时钟源有晶体振荡器、RC振荡器和外部时钟等。

根据实际需求选择合适的时钟源。

2.2计数器的选择计数器是定时器的核心部件，根据需求选择适当的计数器。

常见的计数器有8位计数器和16位计数器。

一般情况下，16位计数器可以满足大部分的定时需求。

2.3定时器中断的设置通过设置定时器中断，可以使定时器达到指定的时间后触发中断，从而实现定时的功能。

根据产品需求选择合适的中断方式，如定时器溢出中断、定时器比较中断等。

三、软件设计3.1初始化定时器在软件设计中，首先需要初始化定时器，包括选择计数模式、设置计数频率等。

根据实际需求选择适当的计数模式，如定时模式或计数模式。

3.2设置计数频率和计数值通过设置计数频率和计数值，可以实现不同的定时功能。

根据需求选择适当的计数频率和计数值，例如，设置计数频率为1MHz，计数值为1000，可以实现1ms的定时功能。

电工电子综合实验（Ⅱ）实验报告多功能数字计时器设计姓名：I、设计要求一、实验目的1.掌握常见集成电路的工作原理和使用方法。

2.培养学生分析问题解决问题的能力。

3. 提高学生设计单元电路的，调试电路的实验技能二、实验内容及要求1. 应用CD4511BCD码译码器﹑LED双字共阴显示器﹑300Ω限流电阻设计﹑安装调试四位BCD译码显示电路实现译码显示功能。

2. 应用NE555时基电路、3KΩ、1KΩ电阻、0·047UF电容和CD4040计数分频器设计，安装，调试秒脉冲发生器电路（输出四种矩形波频率 f1=1HZ f2=2HZ f3≈500Hz f4≈1000Hz）。

3. 应用CD4518BCD码计数器、门电路，设计、安装、实现00′00″---59′59″时钟加法计数器电路。

4. 应用门电路，触发器电路设计，安装，调试校分电路且实现校分时停秒功能（校分时F2=2Hz）。

设计安装任意时刻清零电路。

5. 应用门电路设计、安装、调试报时电路59′53″，59′55″，59′57″低声报时（频率f3≈500Hz）,59′59″高声报时（频率f4≈1000Hz）。

整点报时电路。

H=59′53″·f3+59′55″· f3+59′57″·f3+59′59″·f46.联接试验内容 1.—5.各项功能电路，实现电子计时器整点计时﹑报时、校分、清零电路功能。

三、实验要求设计正确、布局合理、排线整齐、功能齐全。

四、实验器材：1、集成电路：NE555 一片(多谐振荡)CD4040 一片（分频）CD4518 两片（8421BCD码十进制计数器）CD4511 四片（译码）74LS00 三片（与非）74LS20 一片（4输入与非）74LS21 两片（4输入与门）74LS74 一片（D触发）2、电阻：1KΩ一个3KΩ一个300Ω二十八个3、电容：0.047uf 一只4、共阴极双字屏两块五、器件引脚图及功能表1．CD4511图 CD4511引脚图2、共阴双字显示器3、NE555NE555功能表如下：(引脚4 )V4、CD40405、CD4518CD4518逻辑功能如表所示。

多功能定时器的设计在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。

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，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。

它可以执行不同的时间表（考试时间和日常作息时间）的打铃，可以任意设置时间。

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。

本文介绍的设计是针对教学所用的多功能定时器，可以完成教学所需的功能。

该定时器操作简单，功能齐全，是单片机智能化的一种应用。

MCS-51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。

复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。

上电复位：上电复位电路是—种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。

上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC 对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。

为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。

电路图如下：上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。

www�ele169�com | 15实验研究引言电子定时器广泛应用于社会生活中的方方面面，相机的延迟拍摄、洗衣机的洗涤定时、空调的定时、计算机定时关机等等都离不开电子定时器的使用，电子定时器甚至在航空航天、武器兵器等行业有着重要的作用，它的研发使用从某种意义上来说关系到一个国家的人民生活的质量，与人民的幸福指数有着很大的联系，随着电子技术的不断发展电子定时器有着非常好的发展前景。

目前市场上应用最多的电子定时器类型有555电子定时器和基于单片机的电子定时器等,单片机则是利用内部自带的定时器T0通过内部集成的电路来实现定时功能，同样可以通过数码管或者液晶屏进行显示，不同的是此时的数码管分为共阴极数码管和共阳极数码管，并且可以通过按键实现对时钟的分秒进行设置定时时间。

本设计选择555定时器类型。

555定时器是一种能很方便的构成施密特触发器以及多谐振荡器和单稳态触发器的模拟混合集成电路，其中施密特触发器是一种传输门，它具有同相和反相传输两种电路并且具有滞后的特性，它输入的是模拟信号输出的是数字信号；单稳态触发器具有两种两种状态但只能保证一种输出状态，多谐振荡器是一种无需外加信号的带有高次谐波的方波发生器[1]。

由于其使用十分灵活，构建非常方便因而应用于生活中的方方面面，555定时器是由signetics 公司推出的一款电子器件，随后各大企业公司纷纷模仿制造，但它们的本质都是相同的，它们所实现的功能和引脚排列无一差别，但它们的型号都有所差别，相同的是它们的型号的最后三位都是555 。

1. 555电子定时器构成触发器或者振荡器脉冲信号是一种形状多样、波形不连续但具有一定周期性特点的离散信号，它不同于普通信号，他可以用来表示信息，常见的是矩形脉冲、尖形脉冲等，获取脉冲的方法有很多种，最常见的就是利用振荡器实现脉冲的获取，比如施密特触发器以及多谐振荡器和单稳态触发器等，而555定时器就可以很方便的构成三种常用的振荡器用来产生脉冲信号，具体方式如下：■1.1 555定时器构成单稳态触发器单稳态触发器是由555定时器以及外接的两个元件R、C 所构成，当电路处于稳态时，555电路电路的输入端处于低电平并且电路的输出端Vo 输出低电平、内部放电开关开通，当555电路的外端接触到负脉冲触发信号时，则输入端输出端的电位瞬间降低，并为原来的三分之二[2]。

1. 前言随着时代的进步，定时器的应用越来越广泛，电子定时器在工业中经常用于延时自动开关、定时、报警。

在家用电器中经常用于延时自动开关、定时。

延时自动开关可用于电视机、收音机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电和延时自停电源。

定时可用于照相定时曝光、定时闪光、定时调速、定时烘箱、冰箱门定时报警、定时水位报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等等，例如数控机床的定时器，在工作一段时间后便能自动切断电源停止工作。

定时器主要由显示电路、输入设备、单片机最小系统电路和报警电路组成，但并不是所有的定时器都有显示和报警功能，有许多功能简单的定时器，比如洗衣机的内部定时器就没有显示功能，也有一些家用电器没有报警功能，都是自动定时到一定时间后自动关闭电源。

还有很多定时器用途单一，只适合一种电器的应用。

传统的定时器，通过按键输入定时值，而随着发展，定时器的应用也会越来越广泛，各种智能化的性能也开始逐步实现。

单片机最小系统电源交、直流供电红外遥控按键输入参数值继电器外部电路LED 显示语音报警平时作为日历显示闹钟功能其他功能图1-1 多功能定时器系统整体框图 Fig.1-1 Overall diagram of multifunction timer system图1-1是多功能定时器系统的整体框图。

主控制器采用STC89C52，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。

另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

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。
}
/****************************红绿灯*******************************/
void hlhd(void)
{if(second1==50&&STATE==10)
{STATE=11;second1=45;}
if(second1==50&&STATE==11)
2.2.3
本课程设计要用数码管显示数字钟、定时时间。这就需要键盘来设定，键盘可以分为独立连接式和矩阵式。本实验用的是矩阵式。为了减少所以的I/O口，利用三——八译码器来实现12个键盘的连接。
对于这种矩阵式的键盘连接，扫描时依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它都线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。注意在按键时一定要调延时子程序来消除抖动。
sbit LED3=P1^3;
sbit LED4=P1^4;

基于单片机的多用途定时器的设计与实现的研究随着科技的不断发展，单片机技术在现在的社会中得到了广泛的应用。

基于单片机的多用途定时器，可以实现按照设定的时间来控制某个设备的运行，使得设备能够更加智能化，提高工作效率。

本文将介绍基于单片机的多用途定时器的设计与实现。

一、方案设计本方案采用AT89C55单片机，能够实现按照设定的时间来控制某个设备的开关。

定时器可设置为分、秒和毫秒单位，可分别设定定时时间，通过按键调整时间，LED灯提示。

时钟源采用晶振，为12MHz。

检测到按键被按下时，单片机可以读取键盘值，判断出用户的操作，并可以作出相应的反应。

控制输出端口输出高低电平，进行定时器的开关控制。

二、硬件实现1、单片机的芯片采用AT89C55单片机，它是一个低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有4K字节的闪存。

它有40个I/O口，可以与其它控制设备进行接口。

2、键盘模块用于调整定时时间，采用矩阵式键盘，通过单片机的输入口进行读取键值。

3、显示模块采用8位数码管，显示时间和程序状态，以及LED灯。

4、电源模块采用稳压电源，将输入电压稳定在5V左右，为单片机和其它模块提供稳定可靠的电源。

5、外部扩展模块如需要的话，可以根据具体需求外接扩展模块，如延时模块、LCD液晶显示屏等。

三、软件实现1、I/O口初始化由于单片机的I/O口只有高电平和低电平的状态，需要先将输出口初始化为输出状态，然后将其设为高电平或低电平。

2、按键检测通过检测按键的状态，读取键盘值并作出相应的反应，例如调整时间等。

3、定时器通过定时器的设置，可以实现按照设定的时间来控制某个设备的开关。

4、LED灯通过控制输出口输出高低电平，来控制LED灯的状态，提示程序状态。

通过以上的硬件和软件设计，基于单片机的多用途定时器的实现已经完成。

在实际应用中，可以通过具体需求，进行增加或修改，在不改变基本框架的情况下，实现更多的功能。

多功能定时开关设计首先，多功能定时开关具有定时开关功能。

用户可以预设开关的时间，使其能够在设定的时间自动进行开关控制。

这种功能可以用于电器的定时开启和关闭，比如可以在用户起床前一段时间自动开启电灯等。

同时，定时开关还可以设定循环开关的功能，比如每天定时开启电视，或者每周定时开启空调等。

其次，多功能定时开关还具有延时开关功能。

用户可以设定延时的时间，使开关在设定的时间后自动进行开关控制。

这种功能可以用于电器的延时关闭，比如可以在用户离开家后一段时间自动关闭电视等。

同时，延时开关还可以设定循环延时开关的功能，比如每天在设定时间后延时关闭电脑等。

另外，多功能定时开关还可以与智能家居系统相连接，以实现更加智能化的电器控制。

用户可以通过智能手机或其他智能设备进行远程控制，方便随时随地进行控制。

通过与智能家居系统相连接，多功能定时开关可以与其他设备进行联动，实现更多场景的定时和延时控制。

此外，多功能定时开关还具有安全保护功能。

它可以监测电器的电流和电压，并在出现异常情况时自动切断电源，以避免电器过载或短路引起的安全隐患。

同时，定时开关还可以设定定时提醒功能，比如在设定的时间发出声音或振动提醒用户，以帮助用户记住一些重要事项或活动。

最后，多功能定时开关还可以具有能源节约功能。

它可以根据用户的实际需求智能控制电器的使用时间和功率，以减少不必要的能源消耗。

通过设定合理的定时和延时时间，可以避免电器长时间处于待机状态，从而节省能源并降低电费。

总结起来，多功能定时开关能够提供定时、延时、循环和智能控制等多种功能，提高用户的使用便利性和生活品质。

它可以与智能家居系统相连接，实现更加智能化的电器控制。

此外，它还具有安全保护和能源节约等功能，可以为用户提供更加安全和节能的电器控制方式。

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。

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。

多功能数字钟电路设计摘要：多功能数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。

在日常生活和工业应用计时领域，都发挥着重要的作用。

本系统进行了各单元的设计和调试，可以完成准确的计时过程。

电路由LM555CN振荡器、74LS192N组成的分频器、74LS191等组成计数器、74LS48译码电路和七段共阴数码管显示器组成。

本电路具有走时精度高，稳定性好，使用方便，价格便宜等特点。

关键词：LM555CN振荡器分频器计数器数字钟一、引言在当今社会，时间是非常重要，尤其是随着信息大爆炸时代的来临，人们的时间观念越来越强，人们一切都是围绕时间来安排自己计划。

数字钟的数字显示清晰直观就能够为我们的日常生活提供便利。

它集成度高,时间准确,体积小,携带方便,应用十分广泛。

二、系统设计与论证1.总体设计思路利用LM555CN产生定度高的方波信号，将方波经分频电路分频为1HZ的脉冲，输入到六十进制的秒计数器，秒计数器和分计数器都是由一个个位十进制和十位六进制组成，此时显示有LED灯闪烁代替，当秒计数器的十位在清零时也向分六十进制的计数器个位发一个脉冲使分计数器加1，当分计数器的十位在清零时也同时向二十四进制时和十二进制计数器的个位发一个脉冲，使其加1。

将时，分，秒计数器的输出端分别接上译码器和显示器，最大显示值为11小时59分，再输入一个秒脉冲后，显示复零。

2.方案论证与选择振荡器设计电路方案选择方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。

图 1 555与RC组成的多谐振荡器图方案二:振荡器是数字钟的核心。

振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。

石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。

图2 石英晶体振荡器图综上分析，由于课程学习要求，选择方案一作为时钟振荡器的电路。

3.方案确定本设计进行了各单元的设计和调试，可以完成准确的计时过程。

多功能定时器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解多功能定时器的基本概念和原理；2. 学生能够掌握多功能定时器的各个组成部分及其功能；3. 学生能够了解多功能定时器在日常生活和科技领域中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确组装和操作多功能定时器；2. 学生能够通过编程，实现多功能定时器的定时、延时等功能；3. 学生能够运用多功能定时器解决实际问题，提高创新实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对多功能定时器及相关电子技术的兴趣和热情；2. 学生能够认识到多功能定时器在生活中的重要性，增强科技改变生活的意识；3. 学生能够在团队合作中，培养沟通、协作和解决问题的能力。

课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。

学生特点：五年级学生具有一定的电子技术基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：结合课程内容和五年级学生的特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高综合素养。

二、教学内容本课程教学内容围绕多功能定时器的原理、组装、编程和应用展开，分为以下四个部分：1. 多功能定时器原理：- 介绍定时器的基本工作原理；- 讲解时钟电路、计数器、触发器等核心部件的作用；- 分析定时器精度、稳定性等性能指标。

2. 多功能定时器组装：- 选用合适的集成芯片和元器件；- 指导学生进行电路搭建和调试；- 讲解组装过程中的注意事项，确保安全可靠。

3. 多功能定时器编程：- 介绍编程软件和编程语言；- 指导学生编写简单的定时、延时程序；- 分析编程过程中的常见问题及解决方法。

4. 多功能定时器应用：- 展示定时器在日常生活、工业生产、科技领域等方面的应用案例；- 引导学生思考定时器的创新应用；- 组织学生进行实际操作，将所学知识应用于解决实际问题。

基于单片机的多用途定时器设计1. 引言在现代电子技术领域，定时器在各种电子设备中起着至关重要的作用。

基于单片机的多用途定时器设计是一项重要的研究领域，它可以应用于各种领域，如工业自动化、家庭电器、通信设备等。

本文旨在探讨基于单片机的多用途定时器设计的原理、应用和优化方法。

2. 单片机定时器概述单片机是一种集成了处理器、存储器和输入/输出接口等功能于一体的微型计算机。

定时器是单片机中常见且重要的功能模块之一。

它可以通过计数来实现时间延迟、周期性任务和时间测量等功能。

3. 单片机定时器设计原理基于单片机的多用途定时器设计通常采用计数寄存器和控制寄存器来实现。

计数寄存器可以记录时间延迟或周期性任务所需的计数值，而控制寄存器则负责设置计数模式、预分频因子和中断使能等参数。

4. 定时模式基于单片机的多用途定时器设计通常包括多种不同类型的定时模式，如延迟定时、定时中断、PWM输出等。

延迟定时模式用于实现一段时间的延迟操作，定时中断模式用于周期性任务的实现，而PWM输出模式则可以生成脉冲宽度调制信号。

5. 应用案例基于单片机的多用途定时器设计可以应用于各种领域。

以工业自动化为例，它可以实现各种自动化控制任务，如时间触发控制、周期性任务调度等。

在家庭电器领域，它可以应用于电子钟、计时器等设备。

在通信设备中，它可以实现各种通信协议的定时要求。

6. 定时器优化方法为了提高基于单片机的多用途定时器设计的性能和可靠性，一些优化方法被提出。

例如，在设计中合理选择预分频因子和计数值范围以满足要求；合理设置中断优先级以确保关键任务能够及时响应；采用硬件加速技术来提高计数速度等。

7. 设计流程基于单片机的多用途定时器设计通常需要经过一系列步骤来完成。

首先确定需求和功能要求，然后选择合适的单片机型号和开发工具。

接下来，进行硬件电路设计和软件编程，最后进行调试和测试。

8. 结论基于单片机的多用途定时器设计是一项重要的研究领域，它在各种电子设备中起着至关重要的作用。

中北大学微机原理与汇编语言课程设计任务书2009/2010 学年第二学期学院：电子与计算机科学技术学院专业：计算机科学技术学生姓名：学号：设计题目：多功能定时器设计起迄日期: 2010.6.12---2010.6.25设计地点:指导教师:下达任务书日期: 2010 年 6 月 12 日微机原理与汇编语言课程设计任务书中北大学微机原理与汇编语言课程设计说明书学生姓名:孔艳萍学号：0706034448学院: 电子计算机科学技术专业: 计算机科学技术题目: 多功能定时器成绩指导教师潘广贞雷海卫乔道迹2010 年 6月24日1. 引言通过微机原理与汇编语言课程设计，使学生根据所学的微机原理与汇编语言知识，进一步学习掌握汇编语言程序设计知识，充分理解计算机内部的管理、接口内容以及系统功能调用。

能针对一个简单的控制或汇编语言程序设计项目，做出分析，设计其硬件、软件，达到预期的控制目的。

2．需求分析“时钟功能处理程序”是运行于Windows 系统下的应用软件，主要用于实现时钟显示时钟调整以及倒计时功能。

此程序为用户提供了一个简单的人机对话界面。

在屏幕上显示系统当前的时间以及操作方法，它可以接受用户对系统系统时间颜色声音的常规性修改，并在确认修改后实现定时闹钟，画面颜色更改等功能。

3．总体设计下面从程序的整体流程、各个功能模块以及数据结构几个方面进行总体设计。

本程序的设计基本是参照《微型计算机原理与接口技术》教程里“汇编语言程序设计”一章中的DOS功能调用，中断程序的代码，然后设计出本程序各子程序的代码。

关于时钟信息的更新，由于试了好久都无法常驻内存，所以这里只好用最原始的办法——延时与循环。

延时的子程序是参照其他教程中发声程序的延时程序，利用in al，61h获得与cpu频率无关的延时。

4. 详细设计文件读写主要是在键盘上输入信息，在界面上实现定时器对声音，颜色，倒计时的控制。

Press a to change the time 12-24 ! 按a键可实现时间12制到24制的转换Press c to edit the alarm time ! 按c键可实现对闹钟的设定。