基于80C51单片机的倒计时器
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目录目录 (1)摘要 (3)ABSTRACT (4)第一章设计要求与方案确定 (5)1.1设计意义 (5)1.2设计要求 (5)1.3方案确定 (5)第二章硬件电路 (6)2.1单片机概述 (6)2.1.1 单片机基础 (6)2.1.2单片机与单片机系统 (7)2.1.3 单片机的产生与发展 (7)2.2MCS-51系列单片机介绍 (8)2.2.1 80C51 芯片介绍 (8)2.2.3 最小系统 (9)2.2.4 定时与中断的概念 (10)2.4LED显示电路设计与器件选择 (12)2.4.1.LED显示器的选择 (13)2.4.2LED驱动芯片选择 (13)2.5按键电路设计 (13)2.6蜂鸣器电路的设计 (14)第三章倒计时器的设计 (15)3.1倒计时器系统设计方案及框图 (15)3.2程序设计 (15)3.2.1主程序设计 (15)3.2.2倒计时模块设计 (17)3.2.3键盘扫描数码管显示程序 (17)第四章倒计时器设计仿真 (18)4.1设置倒计时初值 (18)4.2开始倒计时 (18)4.3倒计时结束并报警 (18)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录1 倒计时器设计源程序 (23)附录2 所用元器件清单 (23)摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
在实时控制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,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本系统由单片机系统、矩阵式键盘、蜂鸣器和LED数码管显示系统组成。
装置利用AT89C51单片机与74LS245驱动器驱动LED数码管显示。
通过按键控制设定倒计时时间,再通过中断控制系统开始倒计时。
当倒计时时间到时,由P1.0口驱动蜂鸣器发声报警。
为了简化电路,降低成本,采用以软件为主的的接口方法。
基于单片机的倒计时器(计数器)课程设计) 湖南文理学院课程设计报告课程名称:单片机原理课程设计学院:电信学院专业班级:自动化07101学生姓名:王维指导老师:张晓虎完成时间:报告成绩:评阅意见:评阅教师日期I倒计时器设计II倒计时器目录目录1摘要3ABSTRACT ........................................................... (4)第一章设计要求与方案确定 (5)1.1设计意义 (5)1.2 设计要求 (5)1.3方案确定 (5)第二章硬件电路62.1 单片机概述 (6)2.1.1 单片机基础 (6)2.1.2单片机与单片机系统 (7)2.1.3 单片机的产生与发展 (7)2.2 MCS-51 系列单片机介绍 (8)2.2.1 80C51 芯片介绍 (8)2.2.3 最小系统 (9)2.2.4 定时与中断的概念 (10)2.4LED显示电路设计与器件选择 (12)2.4.1.LED显示器的选择 (13)2.4.2LED驱动芯片选择 (13)2.5按键电路设计 (13)2.6蜂鸣器电路的设计 (14)第三章倒计时器的设计153.1倒计时器系统设计方案及框图 ........................................... 15 3.2程序设计 (15)3.2.1主程序设计 (15)3.2.2倒计时模块设计 (17)3.2.3键盘扫描数码管显示程序 ............................................ 17 1倒计时器第四章倒计时器设计仿真184.1设置倒计时初值 (18)4.2开始倒计时 ........................................................... 18 4.3倒计时结束并报警 .. (18)总结 ..................................................................... .. 20参考文献 ...................................................................21致谢 ..................................................................... .. 22附录1 倒计时器设计源程序 (23)附录2 所用元器件清单 (23)2倒计时器摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
80c51单片机定时器计数器工作原理80C51单片机是一种常用的微控制器,其定时器/计数器(Timer/Counter)是实现定时和计数功能的重要组件。
以下简要介绍80C51单片机定时器/计数器的工作原理:1. 结构:定时器/计数器由一个16位的加法器构成,可以自动加0xFFFF(即65535)。
定时器/计数器的输入时钟可以来自系统时钟或外部时钟源。
2. 工作模式:定时模式:当定时器/计数器的输入时钟源驱动加法器不断计数时,可以在达到一定时间后产生中断或产生其他操作。
计数模式:当外部事件(如电平变化)发生时,定时器/计数器的输入引脚可以接收信号,使加法器产生一个增量,从而计数外部事件发生的次数。
3. 定时常数:在定时模式下,定时常数(即定时时间)由预分频器和定时器/计数器的初值共同决定。
例如,如果预分频器设置为1,定时器/计数器的初值为X,那么实际的定时时间 = (65535 - X) 预分频系数输入时钟周期。
在计数模式下,定时常数由外部事件发生的时间间隔决定。
4. 溢出和中断:当加法器达到65535(即0xFFFF)时,会产生溢出,并触发中断或其他操作。
中断处理程序可以用于执行特定的任务或重置定时器/计数器的值。
5. 控制寄存器:定时器/计数器的操作可以通过设置相关的控制寄存器来控制,如启动/停止定时器、设置预分频系数等。
6. 应用:定时器/计数器在许多应用中都很有用,如时间延迟、频率测量、事件计数等。
为了充分利用80C51单片机的定时器/计数器功能,通常需要根据实际应用需求配置和控制相应的寄存器,并编写适当的软件来处理定时器和计数器的操作。
80C51单片机的定时计数器定时计数器的控制寄存器<>定时器/计数器的工作方式1.定时器/计数器的工作方式0<1)电路逻辑结构当图6-7中的计数器=13位<TH的8位与TL低5位)即得方式0的逻辑电路图。
<2)工作方式0的特点①两个定时器/计数器T0、T1均可在方式0下工作;②是13位的计数结构,其计数器由TH全部8位和TL的低5位构成<高3位不用);③当产生计数溢出时,由硬件自动给计数溢出标志位TF0<TF1)置1,由软件给TH,TL重新置计数初值。
应说明的是,方式0采用13位计数器是为了与早期的产品兼容,计数初值的高8位和低5位的确定比较麻烦,所以在实际应用中常由16位的方式1取代。
2.定时器/计数器的工作方式1<1)电路逻辑结构方式1是16位计数结构的工作方式,计数器由TH全部8位和TL全部8位构成。
其逻辑电路如图6-11所示。
<2)工作方式1的特点①两个定时器/计数器均可在方式1下工作;②是16位的计数结构,其计数器由TH的全部8位和TL的全部8位构成;③当产生计数溢出时,由硬件自动给计数溢出标志位TF0<TF1)置1,由软件给TH,TL重新置计数初值。
<3)计数/定时的范围在方式1下,当为计数工作方式时,由于是16位的计数结构,所以计数范围是:1~65536。
当为定时工作时,其定时时间=<216-计数初值)×机器周期,例如:设单片机的晶振频率f=12MHz,则机器周期为1μs,从而定时范围:1μs~65536μs。
因为80C51单片机的定时计数器是可编程的。
因此,在利用定时/计数器进行定时计数之前,先要通过软件对他进行初始化,初始化一般应进行如下工作:①设置工作方式,即设置TMOD中的各位GATE、C/T、M1M0。
②计算加1计数器的计数初值COUNT,并将计数初值COUNT 送入TH、TL中。
计数方式:计数值 = 2n – COUNT ,计数初值:COUNT= 2n –计数值。
基于80C51单片机的倒计时器摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1前言 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2第一章倒计时系统简介 ------------------------------------------------------------------------------ 3第一节功能说明---------------------------------------------------------------------------------- 3一、设计要求 ------------------------------------------------------------------------------ 3二、方案说明 ------------------------------------------------------------------------------ 3三、系统功能 ------------------------------------------------------------------------------ 4第二章80C51 单片机组成 -------------------------------------------------------------------------- 4第一节80C51 单片机结构-------------------------------------------------------------------- 4第二节、80C51芯片介绍-------------------------------------------------------------------- 4第三节、80C51单片机的引脚功能----------------------------------------------------- 5第四节、80C51单片机的中断------------------------------------------------------------- 7一、中断源---------------------------------------------------------------------------------- 7二、中断控制 ------------------------------------------------------------------------------ 8三、中断源优先级 ------------------------------------------------------------------------ 8四、串行口中断RI 或TI --------------------------------------------------------------- 9第三章硬件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 9第一节硬件设计------------------------------------------------------------------------------- 9第二节硬件电路设计及电路图 ------------------------------------------------------------ 10第三节LED 数码显示器的结构 ---------------------------------------------------------- 10第四节流程图 ----------------------------------------------------------------------------------- 11第五节总体接线图 ---------------------------------------------------------------------------- 12第五章程序仿真 -------------------------------------------------------------------------------------- 13第六节本章小结 -------------------------------------------------------------------------------------- 15参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------ 15附件 1 程序 ------------------------------------------------------------------------------------------- 16摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异的更新。
广州理工学院《单片机原理与应用》课程设计报告设计课题:基于C51的倒计时器设计学院:电气与电子工程学院班级:姓名:学号:指导教师:日期:2020.11.6---2020.11.19评分:摘要本系统采用STC89C52单片机,设计一款可调倒计时器,该倒计时器数字可以通过按键加KEY1/减KEY2自由设定数字,4位数码管显示计时数字,可选择倒计时范围在(1-9999),设定时间后,按下按键KEY3开始倒计时,当倒计时为0时,蜂鸣器接收到信号,发出警报声。
关键词:STC89C52;数码管显示;可控倒计时器A B S T R AC TS TC89C52m i c ro c on t rol l er i s ap pl i e d i n t hi s s ys t e m, de s i gn ana d j u s t ab l e t i m e r, t h ec ou nt do wn t i m er n um b er c a n f r e el y t h r ou gh t h eb ut t o ns t o a dd KEY1/m i n us K E Y2N u m b e rs, t h e fo ur d i gi t a l t u b e d i s pl a y t i m i n g Nu m b e r s,c an ch oo s e t he c o unt do w n r a n ge i n (1-9999), s e t t i n g t i m e,p r ess t h e b ut t on K EY3s t ar t t h e c ou nt do wn,wh e n t h e c o un td ow n t o z er o, b uz ze r t o re c e i v e si gn al s, s e nd s out t he a l a r m.K E Y W O R DSSTC89C52; Digital tube display; Controlled countdown timer目录概述 (1)一、方案设计 (2)1.1设计任务及其要求 (2)1.2器材选定 (2)二、硬件设计 (3)2.1复位电路 (3)2.2按键电路 (3)2.3时钟振荡电路 (4)2.4单片机最小系统模块电路 (4)三、软件设计 (5)3.1程序流程图 (5)3.2设置数值加减程序 (6)3.3设置倒计时程序 (6)3.4设置蜂鸣器程序 (7)3.5总程序 (7)四、调试与实现 (11)4.1实物连线 (12)4.2连线步骤 (13)4.3模块测试 (14)4.4功能实现 (14)五、课程设计体会与总结 (15)5.1总结 (15)参考文献 (15)附录 (16)附录表1 倒计时器元件清单 (16)概述本项目是由单片机通过执行设定设定的程序,设计的一款可调倒计时器,该倒计时器数字可以通过按键加KEY1/减KEY2自由设定数值,由4位数码管显示计时数值,选择在(1-9999)的倒计时范围内,设定时间,按下按键KEY3开始倒计时,当倒计时为0时,蜂鸣器接收到信号,发出警报声。
HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION 高等教育自学考试毕业设计(论文)题目基于单片机倒计时系统专业班级电子信息工程0703班学号姓名指导教师姓名、职称所属助学单位湖北第二师范学院2011年 02月 28日毕业论文开题报告书基于单片机倒计时系统摘要摘要:来随着计算机在社会领域的渗透,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益更新。
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,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并放映在显示器上,它可以分析压力过量程,并发出报警。
并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。
本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,对于倒计时器中的LED数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即不使用专门的硬件译码器,而采用软件程序进行译码。
关键词:单片机;AT89C51;LED数码管显示器;keil C;晶体振荡器目录绪论 (9)1 课题背景 (10) (10)国内外研究现状 (10)课题研究方法 (11)2 硬件设计 (12)单片机简介 (12)单片机技术的发展 (12)单片机系统的应用 (13).2 单片机AT89C51 (14)AT89C51 的基本结构和引脚功能 (14)机器周期和指令周期 (17)LCD简介 (18)LCD显示器的基本结构和特点 (18)本章小结 (19)3 软件设计 (20)中断机制 (20)硬件中断和软件中断 (20)定时器/计时器 (21)定时器/计时器的结构 (21)定时器/计数器的计数信号 (21)程序结构类型 (22) (22) (25) (26) (26)4 软件设计 (28) (28) (28)C软件 (28) (29)、软、硬联接 (31) (31)结束语 (32)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录A (36)附录B (37)绪论随着人们生活水平的不断提高。
篮球计时计分器设计摘要单⽚机发展极为迅速,⾃从问世以来就以极⾼的性价⽐受到⼈们的关注,由于它体积⼩,环境适应性好,价格低,易开发,所以在各个领域都得到了推⼴。
⼴泛应⽤于智能仪器仪表、⼯业控制、家⽤电器、计算机⽹络、医疗设备、汽车设备等领域中。
当前世界上各⼤芯⽚公司都推出了⾃⼰的单⽚机,从8位、16位到32位等,但它们各具特⾊,互成互补,为单⽚机的应⽤提供了⼴阔的天地。
本次设计就是采⽤单⽚机AT89C51编程控制 7段共阴LED数码管作显⽰的篮球⽐赛计时计分系统。
在体育⽐赛的计时计分系统中包括测量类、评分类、命中类、制胜类、得分类等多种类型。
⽽篮球⽐赛时根据运动队在规定时间内得分多少来决定胜负的,因此篮球⽐赛的计时计分器是⼀种得分类型的系统。
本系统采⽤模块化设计,主体部分可分为计时显⽰模块、计分显⽰模块、定时报警模块、按键控制模块。
利⽤Keil C51软件进⾏编程,程序编写完成后通过编译⽣成HEX⽂件装⼊AT89C51芯⽚中,采⽤仿真软件Proteus检验功能是否能够正常实现。
最后采⽤Protel DXP画出电路原理图并⽣成印刷电路板图。
本系统由计时电路、计分电路、报警电路和控制电路四个电路组成。
篮球⽐赛计时计分器的主要功能有赛程时间设置、赛程时间启动/停⽌设置、⽐分交换控制和⽐分刷新控制等。
它具有很⾼的灵活性,同时操作步骤也很简单且具有低功耗,可靠性,安全性以及低成本等特点。
关键词:单⽚机;篮球⽐赛计时计分器;AT89C51AbstractSCM develops rapidly since its inception to the high price people pay attention, because of its small size, adaptability to environment, low price, easy to develop, so in all fields have been promoted. Widely used in smart instrumentation, industrial control, home appliances, computer networks, medical equipment, automotive equipment, and other areas. Currently the world's major chip companies have launched their own microcontroller, from the 8-bit, 16-32, etc., but they are distinctive, each into a complementary application for the microcontroller provide a vast world。
目录1.系统设计 (1)1.1方案设计 (1)2.硬件设计 (2)2.1系统电路设计 (2)3. 软件设计 (3)3.1软件设计概述 (3)4. 测试数据及设计结果 (4)参考文献 (5)附录 (6)基于80C51的电子计时器的设计与实现XXX(塔里木大学信息工程学院,阿拉尔市 843300)摘要: 本设计利用STC89C52单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,结合硬件电路设计计时器,将软、硬件有机地结合起来,使其能精确计时。
关键词:计时器,单片机1.系统设计1.1方案设计本设计利用STC89C52单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。
利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。
根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。
因此设置了两个按键和LCD显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。
利用这两个建来实现秒表的全部功能,而LCD则能显示最多4.59.99秒的计时。
电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。
硬件电路图按照图1.1进行设计。
图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元31H-33H中。
其中31H存放分钟变量,32H存放秒钟变量,33H存放10ms计数值,即存放毫秒位数据,每一地址单元内均为十进制BCD码。
由于采用软件动态扫描实现数据显示功能,显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中。
显示时,先取出31H-33H某一地址中的数据,然后查得对应的显示位,并从P1口输出,就能显示该地址单元的数据值。
计时通过中断完成,定时溢出中断周期为1ms,当一处中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到10次就对十毫秒位进行加一,依次类推,直到4.59.99秒重新复位。
再看按键的处理。
这两个键可以采用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。
复位键主要功能在于数值复位,对于时间的要求不是很严格。
摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本实验是基于MCS51系列单片机所设计的,可以实现键盘按键与数字动态显示并可以用音乐倒数的计数器。
本设计基于单片机技术原理,以单片机芯片STC89C52作为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,设计制作出一个计数器,包括以下功能:输出时间,按下键就开始计时,并将时间显示在LCD1602显示器上。
当倒计数为0时,蜂鸣器就发出音乐声响等等。
该计数器系统主要由计数器模块、LCD显示器模块、蜂鸣器模块、键盘模块、复位模块等部分组成。
关键词:STC89C52、键盘、LCD1602显示、蜂鸣器目录摘要............................................................... I 1 项目概述和要求 (2)1.1 单片机基础知识 (2)1.2 单片机的发展趋势 (2)1.3 项目设计任务与要求 (3)2 系统设计 (4)2.1 框图设计 (4)2.2部分硬件方案论述 (5)2.3电路原理图 (5)2.4元件清单 (6)2.4.1STC89C52芯片 (6)2.4.2字符型LCD1602 ......................... 错误!未定义书签。
2.4.3按键控制模块 (8)2.4.4其它元件 (10)3软件设计 (11)3.1 程序流程图 (11)4 系统的仿真与调试 (12)4.1 硬件调试 (12)4.2 软件调试 (12)4.3 软硬件调试 (12)5总结 (13)参考文献 (14)附录程序 (25)1 项目概述和要求1.1 单片机基础知识单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。
单片机毕业设计80c51本文的毕业设计主要涉及到80C51单片机的应用。
本篇文章将介绍单片机的基本原理、在数字电子钟的设计中的具体应用、硬件设计和软件编程,并给出程序设计流程与详细实现过程。
一、 80C51单片机的基本原理只要有些基础的理解,学习单片机并不难。
单片机是包含CPU、ROM、RAM和其他外设的一种集成电路(IC)芯片。
单片机因其体积小、功耗低、成本低而在实际应用中广泛使用。
具有代表性的是80C51单片机系列。
80C51单片机有多种不同的型号,每个型号内置指令集在某种程度上都有所不同。
最简单的80C51型号内置的指令集只有40多种指令。
可以想象,由于指令集非常简化、结构紧凑,这样设计出来的芯片具有性能非常稳定的特点。
二、数字电子钟的设计数字电子钟是指采用数字电路或数字电子技术设计的显示时间的钟。
数字电子钟广泛应用于生活中的种种需要,能够比较稳定地显示时间,其他功能还包括定时、闹钟、备忘等选项。
三、数字电子钟的硬件设计数字电子钟的硬件设计涵盖了三个方面:1. 显示电路的设计数字电子钟的显视屏幕通常是7片LED,其中6片是数字显示屏,第7片为冒号显示屏。
这个设计采用COS-8886电路,典型的应用范围是数码电子表、温度计等。
2. 时基方案的设计时基方案是指数字电子钟中的总体控制方案。
这里我们采用的是74HC4060的集成电路。
使用74HC4060,可以非常方便地进行时钟频率的分频设计。
3. 蓝牙通信模块的设计蓝牙通信模块的设计中,我们使用了常见的蓝牙串口传输模块,如HC-06,其工作电压在3.3V ~ 5V之间,具备良好的兼容性。
四、数字电子钟的软件编程数字电子钟的软件编程主要涉及以下两个方面:1. 定时计数器的设计采用80C51单片机设计定时计数器时,需要考虑到时钟频率、计时器精度、转换精度等问题。
借助于8051单片机提供的Timer/Counter模块,可以很方便地实现这个功能。
2. 蓝牙通信程序设计程序设计中需要考虑到串口通信协议,包括蓝牙模块的波特率,校验位和数据位等问题。
课题:基于AT89C51单片机的LED数字倒计时器设计专业:电工程及其自动化班级:2013 级4班学号:姓名:设计日期:2015年6月6日——2015年6月19日成绩:AT89C51单片机LED数字倒计时器设计报告一、设计目的作用1、掌握51单片机最小系统的设计;2、掌握按键电路设计、LED数码管的使用;3、掌握C51的编程方式。
4、培养我们的团结合作能力。
5、锻炼我们的动手实践能力。
二、设计要求基于AT89C51单片机的LED数字倒计时器主要具有如下功能,具体要求如下:(1)LED数码管显示倒计时时间。
(2)倒计时过程中能设置多个闹钟,当倒计时值倒计到设定值时会发出2s的报警声音。
(K1设置小时,K2设置分钟,K3设置秒钟,K4完成退出)(3)通过按键可以对倒计时设定处置。
倒计时初值范围在24:00:00~00:00:60之间,用户可根据需要对其进行设置,设置成功后复位初始值为成功设定值。
三、设计的具体实现1、设计原理(1)LED数字倒计时器主要由AT89C51单片机、晶振电路、复位电路、按键电路、数码管电路、蜂鸣电路组成(如图1.1)。
图1.1 LED数字倒计时器系统设计框图(2)手绘草图2、系统设计(1)晶振电路的分析a.晶振电路原理:晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。
当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。
整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。
b.晶振电路的特点:晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,晶振分为有源晶振和无源晶振两种,其作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号。
它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向IC等部件提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
单片机原理及应用实验报告姓名_______学号______班级_____摘要:马路上大量车辆的行驶需要遵守一定的交通规则,红绿灯便是最重要的一个管理交通的手段。
红绿灯(交通信号灯)系以规定之时间上交互更迭之光色讯号,设置于交岔路口或其他特殊地点,用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人,管制其行止及转向之交通管制设施。
为一由电力运转之交通管制设施,以红、黄、绿三色灯号或辅以音响,指示车辆及行人停止、注意与行进,设于交岔路口或其他必要地点。
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
本次实验便是用80C51单片机来设计一个红绿灯,实现了数码管9秒倒计时,同时控制红绿灯暗灭,黄灯5秒闪烁的功能。
本次实验完成的红绿灯虽然功能比较简单,但也体现了80C51单片机设计红绿灯的大致方法。
关键词:单片机 80C51 数码管倒计时目录实验报告 (1)一、前言 (4)二、正文1.设计要求 (5)2.系统的组成工作原理 (5)2.1系统的组成 (5)2.1.1 80C51单片机 (5)2.1.2 74LS373锁存器 (5)2.2工作原理 (5)2.2.1 程序流程图 (5)2.2.2引脚控制信号灯暗灭的原理 (6)2.2.3实验所有数码管工作原理 (6)3.电路及程序设计 (7)3.1电路设计 (7)3.2.程序设计 (7)4.实验、调试及测试结果与分析 (9)5.结论 (12)前言:80C51单片机属于MCS-51系列单片机,由Intel公司开发,其结构是8048的延伸,改进了8048的缺点,增加了如乘(MUL)、除(DIV)、减(SUBB)、比较(CMP)、16位数据指针、布尔代数运算等指令,以及串行通信能力和5个中断源。
采用40引脚双列直插式DIP(Dual In Line Package),内有128个RAM单元及4K的ROM。
80C51有两个16位定时计数器,两个外中断,两个定时计数中断,及一个串行中断,并有4个8位并行输入口。
基于80C51单片机的倒计时器摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1前言 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2第一章倒计时系统简介 ------------------------------------------------------------------------------ 3第一节功能说明---------------------------------------------------------------------------------- 3一、设计要求 ------------------------------------------------------------------------------ 3二、方案说明 ------------------------------------------------------------------------------ 3三、系统功能 ------------------------------------------------------------------------------ 4第二章80C51 单片机组成 -------------------------------------------------------------------------- 4第一节80C51 单片机结构-------------------------------------------------------------------- 4第二节、80C51芯片介绍-------------------------------------------------------------------- 4第三节、80C51单片机的引脚功能----------------------------------------------------- 5第四节、80C51单片机的中断------------------------------------------------------------- 7一、中断源---------------------------------------------------------------------------------- 7二、中断控制 ------------------------------------------------------------------------------ 8三、中断源优先级 ------------------------------------------------------------------------ 8四、串行口中断RI 或TI --------------------------------------------------------------- 9第三章硬件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 9第一节硬件设计------------------------------------------------------------------------------- 9第二节硬件电路设计及电路图 ------------------------------------------------------------ 10第三节LED 数码显示器的结构 ---------------------------------------------------------- 10第四节流程图 ----------------------------------------------------------------------------------- 11第五节总体接线图 ---------------------------------------------------------------------------- 12第五章程序仿真 -------------------------------------------------------------------------------------- 13第六节本章小结 -------------------------------------------------------------------------------------- 15参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------ 15附件 1 程序 ------------------------------------------------------------------------------------------- 16摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异的更新。
由于单片机具有体积小、易于产品化、面向控制、集成度高、功能强、可靠性高、价格低等特点,其在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信等诸多领域中得到了广泛的应用。
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。
但是仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本论文针对倒计时系统的设计的需求,介绍了MCS-51 单片机的部分基本原理,如51单片机的接口功能、中断、定时器等等。
倒计时系统需要用到锁存器、矩阵键盘、LED 数码显示器等主要模块,通过不同的模块之间相互作用,完成倒计时的初步硬件结构。
对于倒计时器中的LED 数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即采用Keil uVision3 软件程序进行译码。
本次设计采用C 语言编程,通过倒计时子程序模块、矩阵键盘扫描模块、中断等子程序的正确调用,完成了可以随时设置初值的基于51 单片机控制的99秒倒计时系统。
【关键词】倒计时器单片机矩阵键盘Keil2 LED数码显示器前言51系列单片机属于总线型单片机,具有硬件架构完整、功能强大、技术成熟、通用性强、可外部扩展、配套芯片齐全、集成开发环境好、实用子程序丰富以及价格低廉等一系列优点,无论是实际工程应用,还是学习单片机原理及其应用技术,51系列单片机都是理想的选择。
在社会生活和生产的各个领域中,凡是有自动控制要求的地方都会和单片机扯上关系。
无论是从简单到复杂,还是从空中、地面到地下,凡是能想到的地方几乎都有使用单片机的需求,并且达到许多与人方便的操作。
尽管现在单片机在社会上的应用已经很普遍了,但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目。
因此,单片机的应用依然大有想象和拓展空间。
本次设计采用的是总线型结构的单片机,总线型结构的单片机可以减少不同之间信息传送线的条数,从而使信息传送规格整齐,提高了整机的可靠性。
采用总线结构以后,存储器、输入输出等外部设备都通过专门的接口电路独立的挂在总线上,因而使得单片机可扩充能力强,使用方便灵活。
另外,还可根据不同的需要增加存储器的容量或增添外部设备,也可以根据不同的需要组成各种专用的单片机,例如专用教学机等。
单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化,有助于提高劳动效率,减轻劳动强度,提高产品质量,改善劳动环境,减少能源和材料消耗,保证安等。
但是,单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上,更重要的意义还在于:单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能使用单片机通过软件(编程)方法实现了。
这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术,称之为微控制技术。
微控制技术是一种全新的概念,是对传统控制技术的一次革命。
随着单片机应用的推广普及,微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。
本论文介绍了本次倒计时系统的设计目的、设计方案和开发意义;对MCS-51 单片机的部分基本原理和接口技术进行了阐述,其中大部分都是本次设计需要用到,比如中断原理、定时器等;最后一章介绍了本次倒计时系统设计的硬件电路设计和软件程序设计,以及Keil2软件系统调试的步骤和方法,以完成系统设计。
第一章倒计时系统简介第一节功能说明一、设计要求①以MCS-51 系统单片机为核心器件,组成一个9999 秒以内任意秒数的倒计时系统,即初值为9999 秒以内任意秒数,以一秒的速度进行倒计时。
②系统有8 个LED 数码管显示器,选择低四位分别显示千位、百位、十位、个位,而高四位设置为一直是暗的,没有任何显示。
③此倒计时设计能够通过矩阵键盘对倒计时器设定任何不大于9999 秒的初值,同时设置有开始键、复位键,以达到可以重新设置初值的目的。
二、方案说明本设计的倒计时功能主要通过中央处理模块SST89E516RD、锁存器、矩阵键盘、LED数码显示器四个模块的硬件共同实现,本系统首先通过中中央处理模块(SST89E516RD)对整个系统的状态进行判断(如定时器、中断等),它的输入输出口是双向接口,所以要通过锁存器来赋给不同的硬件接口不同的值。
然后通过键盘扫描原理对键盘进行扫描,返回扫描值,判断是否有键按下,如果有键按下,判断是哪个键被按下。
如果是KC 键被按下,则进入初值设置阶段,等待初值设置;如果键盘扫描判断到KF 键按下,则表示开始倒计时。
所有的设置初值、等待状况和倒计时状态都要通过LED 数码显示器显示出来,体现本倒计时系统的功能。
由于数码管的段选、位选和4*4 的矩阵键盘的输入输出都是接到P0.0~P0.3 口,所以需要锁存器来锁存不同时刻不同模块需要的P0.0~P0.3 的值。
本系统由于数码显示器的8 个二极管和位的选择的状态均由SST89E516RD 的P0.0~P0.7 来决定,所以需要锁存器在需要的时候为其锁定相应的值,从而使显示器正确显示倒计时,如果没有锁存器则会出现很多错误并且不能实现功能.同理,锁存器的功能也是一样的,判断矩阵键盘的输出值从而判断按下的键,实现键盘扫描原理的功能。