单片机定时器的设计_毕业设计论文

目录摘要----------------------------------------------------------------- I关键词--------------------------------------------------------------- I Abstract ------------------------------------------------------------- I Key words ------------------------------------------------------------ I 1 引言--------------------------------------------------------------- 1 1.1研究背景与应用------------------------------------------------- 11.2主要研究内容--------------------------------------------------- 22 系统基本方案的选择与论证-------------------------------------------3 2.1本设计方案思路------------------------------------------------- 3 2.2可控开关设计的选择---------------------------------------------4 2.3时钟信号的实现------------------------------------------------- 52.4译码方案的选择------------------------------------------------- 73 硬件设计---------------------------------------------------------- 10 3.1可控开关电路-------------------------------------------------- 113.2电平转换电路-------------------------------------------------- 12 3.2.1 LM7805稳压电路------------------------------------------- 12 3.2.2 RS232电平转换电路---------------------------------------- 13 3.3单片机系统电路------------------------------------------------ 13 3.3.1单片机P89V51简介----------------------------------------- 13 3.3.2 P89V51RD2的时钟电路-------------------------------------- 153.4显示电路------------------------------------------------------ 164 软件设计---------------------------------------------------------- 17 4.1总体方案------------------------------------------------------ 17 4.2主程序流图---------------------------------------------------- 174.3中断模块说明-------------------------------------------------- 195 制作与调试-------------------------------------------------------- 19 5.1硬件电路的布线与焊接------------------------------------------ 19 5.1.1总体特点-------------------------------------------------- 19 5.1.2 电路划分与PCB的制作-------------------------------------- 19 5.1.3 焊接------------------------------------------------------ 20 5.2调试---------------------------------------------------------- 215.3改进与扩展---------------------------------------------------- 216 结论-------------------------------------------------------------- 21 参考文献------------------------------------------------------------ 22致谢---------------------------------------------------------------- 24 附录---------------------------------------------------------------- 24基于单片机的定时开关控制器的设计与实现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。

摘要如今的科技已是飞跃的进步，然而定时器的应用永远不会退休。

“定时器”总的来说有两种类型，一种以机械时钟形式的产品，这种定时器功能简单，应用于成本比较低的产品中，如比较古老的滴水计时器、传统的电风扇。

当然滴水计时已被淘汰，而低价的风扇中还是不会淘汰这种机械运转的精度不高的定时器。

另一种是基于电子电路数字技术的新一代产品，这种产品功能强，精度高，控制和使用都比较直观而灵活，是前者的替代之物。

本设计开发了一种基于单片机的专用定时器。

它造价低，功能全，整体性价比高，可适应很多的场合做为保护或定时预警系统中。

此设计是最典型且经典的单片机定时功能应用设计，设计中使用了单片机定时器的设计、单片机中断使用方法、LED显示技术等。

可以实现在100小时内的任意时间定时，另可外控负载和提示报警等。

设计中的硬件电路主要含盖了STC89C51RC单片机、有源蜂鸣器、LED数字显示数码管等。

在硬件的设计基础上，通过软件进行数码管的数值显示、键扫描程序、蜂鸣器的提示音效和报警音效的处理。

关键词：定时器、STC89C51单片机、LED数字显示数码管ABSTRACTToday, technology is a leap of progress, however, the application of the timer never retired. "Timer" In general there are two types, a mechanical clock in the form of products, such a simple timer function, used in low-cost products, such as the old drip timer, traditional fans . Of course, dripping timing has been eliminated, and cheap fan or accuracy of this mechanical operation of the timer will not be eliminated. Another is based on a new generation of electronic circuits digital technology products, this product features high precision, control and use more intuitive and flexible, the former alternative material.The design and development of a microcontroller-based dedicated timer. It is low cost, full-function, and overall cost-effective, and can be adapted to many occasions as a protection or in the timing early warning system.This design is the most typical and classic the microcontroller timing function application design, the design used in the design of a microcontroller timer, microcontroller interrupt usage, LED display technologies. The arbitrary timing can be achieved in 100 hours, another may be outside the control load and prompted alarm.The hardware circuit design covers Microcontroller STC89C51RC active buzzer, LED digital display digital tube. Hardware design based on the value of the digital tube display, key scanner prompt sound and alarm buzzer sound processing through software.Keywords: timer, STC89C51 microcontroller, LED digital display digital tube目录前言 (4)第一章系统任务与总体方案论证 (5)1、设计任务 (5)2、方案论证 (5)3、方案选择 (6)第二章8051单片机的结构 (7)1、8051单片机的特点 (7)2、8051单片机的片内资源 (7)3、8051的引脚信号 (7)4、复位电路 (9)5、时钟电路 (10)第三章LED数码管接口技术 (11)1、LED数码管的结构与原理 (11)2、多位LED显示器的显示方式 (12)3、LED显示器接口技术 (13)第四章多用途定时器装置的硬件设计 (15)1、硬件电路结构 (15)2、电源电路 (15)3、蜂鸣器报警电路 (16)4、系统结构原理整图 (16)５、硬件焊接 (17)第五章多用途定时器装置的软件流程 (19)1、所需要完成的定时器装置功能 (19)2、软件设计思路 (19)3、软件程序流程图 (19)4、多用途定时器装置的源程序如下 (20)5.多用途定时器装置的实际应用 (28)结论 (29)参考文献 (29)致谢 (30)前言含有微处理器、存储器、输入/输出电路及一些诸如中断控制器、定时器/计数器等资源的集成电路芯片，它包含了作为一个计算机所必需的基本部件，在外部只需添加少许的外围器件就可以组成完整的计算机实现控制目的，这样的器件通常称为单片机或微型控制器。

江西理工大学南昌校区毕业设计（论文）题目：基于单片机定时闹钟系统设计系别：信息工程系专业：电气自动化技术班级：09自动化2班学生：贺明波学号：09321229指导教师：刘秋平职称：助教摘要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。

本文采用AT89S52单片机，通过DS1302日历芯片进行定时，并通过LCD1602液晶进行显示。

通过C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。

单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。

单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。

关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;AT89S52AbstractIn daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit AT89S52 series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function.Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;目录第一章引言 (1)1.1单片机的发展史 (1)1.2 单片机的应用 (1)1.3 单片机发展趋势 (2)1.4 数字时钟方案论证比较 (3)1.4.1 数字电路与单片机性能比较 (3)1.4.2数码管与LCD液晶显示性能比较 (4)1.4.3单片机编程时钟与时钟芯片性能比较 (4)第二章系统的硬件设计与实现 (6)2.1 系统概述 (6)2.2模块电路的设计 (7)2.2.1时钟电路 (7)2.2.3 复位电路与晶振电路 (11)2.3 总体电路图设计 (11)第三章系统的软件设计与实现 (13)3.1 程序功能 (13)3.2 编程思路 (13)3.3 程序设计流程图 (13)3.3.1 DS1302软件设计流程图 (14)3.3.2 LCD1602程序序流程图 (16)3.4写入显示数据到LCD子程序模块设计 (17)3.5时间闹铃设置流程 (18)第四章仿真软件Proteus ISIS使用方法简单介绍 (19)4.1 简介 (19)4.2 简单项目设计过程 (20)4.3仿真执行 (24)4.3.1一般仿真 (24)第五章系统组装与调试 (26)5.1 硬件系统的组装与调试 (26)5.2 软件调试 (27)总结 (29)参考文献 (30)附录1单片机定时闹钟程序源代码 (41)致谢 (41)第一章引言1.1单片机的发展史单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。

毕业设计毕业设计题目：学生学号：学生姓名：所在系（部）：专业及班级：指导教师：完成日期：《电气自动化》专业毕业设计任务书课题名称：定时系统课题类型：模拟课题设计的目的：（1）定时设定由按键部分控制（2）实现定时时间的显示数码管显示：分（十位）分（个位）∶秒（十位）秒（个位）（3）到点响铃（4）系统运行中可重新设定定时值（5）最大实现99分59秒的定时设计的任务及主要内容：：第一章概述1 任务设计（1）定时设定由按键部分控制（2）实现定时时间的显示数码管显示：分（十位）分（个位）∶秒（十位）秒（个位）（3）到点响铃（4）系统运行中可重新设定定时值（5）最大实现99分59秒的定时2 总体方案（1）设计框图系统框图如图1（2）设计思路利用89C51单片机作为本系统的中控模块。

上电后，按下功能键进入调时状态，通过各单元电路将按键部分设定的时间通过定时时间显示部分中的LED数码管显示出来，当时间设定完毕后再次按下按键部分的功能键，闹铃模块的蜂鸣器鸣叫0.5S以示定时器开始工作，到点实现响铃，再由按键部分关闹铃。

中途可重新设置定时数值。

复位部分除上电初实现复位外，其余任何时候可按键实现复位。

注：按键部分一共有4个按键，分别为功能键P3.0，秒设定键P3.1(增），分设定键P3.2（增）分设定键P3.3（减）。

3、方案论证（1）定时部分定时部分是本设计的核心部分。

方案：本方案完全用软件实现定时。

原理为：在单片机内部存储器设两个字节分别存放时钟的分、秒信息。

利用键盘部分对定时时间进行设定，由定时显示部分数码管显示，同时定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒个位减1；若秒个位减到0，则判秒十位值是否为0，若不是，则秒个位赋9，秒十位减1；分同理。

该方案具有硬件电路简单的特点。

（2）闹铃器件的选择方案：采用蜂鸣器闹铃，当到设定时间时，单片机向蜂鸣器送出高电平，蜂鸣器发生。

采用蜂鸣器闹铃结构简单，控制方便。

目录1 引言 ........................................................................................................................2 概述 ........................................................................................................................2.1 定时开关电源插座系统概述...........................................................................2.2 本设计方案思路...............................................................................................2.3 研发方向和技术关键.......................................................................................2.4 主要技术指标...................................................................................................3 总体设计 ....................................................................................................................3.1 可控开关设计的选择.......................................................................................3.2 时钟信号的实现...............................................................................................3.3 译码方案的选取...............................................................................................4 硬件设计 (1)4.1 可控开关电路 (1)4.2 电平转换电路 (1)4.3 单片机系统电路 (1)4.4 显示电路 (1)5 软件设计 (1)5.1 总体方案 (1)5.2 主程序流图 (1)5.3 中断模块说明 (1)6 制作与调试 (1)6.1 硬件电路的布线与焊接 (1)6.2 调试 (2)6.3 改进与扩展 (2)7 结论 (2)致谢 (2)参考文献 (2)附录 (2)1.引言随着电子技术和电源技术的发展，开关电源以体积小、重量轻、功率密度大、集成度高、输出组合便利等优点而成为电子电路电源的首选。

单片机定时闹钟一、[电路概述]该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。

电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件，所以在题目要求的前提下，我们又加入了星期程序，温度程序，年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。

[关键字]：单片机数码显示温度传感器光识电路二、[题目分析与方案论证]按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块从单片机AT89S52入手，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。

再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。

根据题目的要求，我们设计了以下方案：[方案一]设计中加载了年、月、日的设计，刚开始时打算用18个共阳数码管，考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦，经过考虑后，决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来，即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日，这样一来就方便了硬件电路；[方案二]主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用AD590，利用AD590以及接口电路把温度转换成模拟电压，经由ADC0804转换成数字信号，然后经AT89S52处理显示温度。

但由于AD590价钱比较贵，且只能转换成模拟电压，这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济，经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为-55—125度，最大分辨率可达0.0625度，采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，所以我们选择了18B20温度传感器。

附18B20温度传感器工作原理：DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的数字值读数方式。

基于单片机的智能定时器的设计摘要随着科技，经济的飞速发展，智能门禁系统越来越普遍，射频识别技术也越来越成熟，它具有一系列优势并可节约很多的人力物力，智能门禁系统已成为住宅、银行、图书馆和工厂等系统不可缺少的一部分。

它的工作原理是：当有人员进出实验室用射频卡刷卡时，系统自动检测，若为合法卡，门锁电机驱动装置自动运行，打开门锁，蜂鸣器响起，延时3s自动关闭门锁，小灯自动熄灭；而当非合法卡刷卡时，不会显示卡信息并且蜂鸣器报警，门锁不会自动打开。

论文设计的门禁系统主控芯片使用的是STM32，整个系统包括识别、电机驱动、显示、电源以及报警等功能模块。

运用RFID技术配合MFRC522射频识别模块最终完成用射频卡刷卡控制门禁，此系统具有操作简单、性价比高、安全性能突出和工作稳定性强的特点。

系统设计简单且容易使用。

关键词：STM32单片机；射频；智能钥匙箱；控制第1章绪论门禁系统通常叫做管理控制系统（ACCESS CONTROL SYSTEM），一般直接叫做ACS。

“锁”曾被称为伟大的发明，其不仅保护了个人良好的隐私，还极大地增强了人们的安全指数。

门锁的作用本质上是阻止其他人员进出的难度，保障家庭财产和人员的安全，自从开始实行私有制以来，门锁相伴出现直至今日。

包括最初的手工业，到春秋战国时期的铸造，在整个社会范围内发明了各种材质，不同用途与外形的门锁,截至目前，机械与智能锁在我们身边无处不在，锁的每一次升级象征着每个时代的意义。

第2章系统总体设计智能钥匙箱的构成主要包括读卡器，控制单元，储存模块和报警装置，此外还包括卡内容的读取显示装置以及电控锁等，对于该设计而言，其整体构成具体可以参制单元是CPU，本次设计采用的控制核心为STM32单片机，在系统外围添加了开关指示灯、电控锁装置、LCD和蜂鸣器等电路。

门禁控制系统采用RFID射频卡实现外来人员报警，记录，自动锁止，以及后续查询等功能，完成刷卡进门以及刷卡出门等操作。

单片机定时器的设计一、单片机定时器的基本原理单片机定时器是通过内部或外部时钟源产生固定时间间隔触发中断来实现的。

在单片机中，通常采用计数器的方式来实现定时器功能。

计数器在一次计数结束之后会自动从初始化值重新开始计数，并且触发中断。

因此，我们可以通过设置计数器的计数值和时钟源的频率来实现所需的定时功能。

二、单片机定时器的设计步骤要设计一个有效的单片机定时器，我们需要按照以下步骤进行操作。

1.确定所需的定时时长首先需要确定所需的定时时长，以便后续的计数器设置。

可以根据具体应用场景来确定定时时长，比如几毫秒、几十毫秒、几百毫秒等。

2.选择合适的计数器位宽计数器位宽决定了定时器能够计数的最大值。

通常，单片机提供的计数器位宽有8位、16位、32位等多种选择。

要根据所需的定时时长来选择合适的计数器位宽，确保可以覆盖所需的最大计数值。

3.设置计数器初始值计数器的初始值决定了定时器的倒计时开始值。

根据所需的定时时长和计数器的位宽，可以通过简单的计算得出计数器初始值。

同时，还需要考虑时钟源的频率是否与计数器的位宽匹配，以避免定时器溢出或计数不准确的问题。

4.配置定时器中断定时器中断是实现定时功能的核心部分。

在单片机中，定时器溢出时会产生中断，通过中断服务函数来处理定时器事件。

可以根据具体需求选择在时间到达时产生中断，还是定时一段时间后再产生中断。

三、单片机定时器的实现方法根据单片机的不同型号和架构，实现定时器的方法有所不同。

下面以常见的基于8051单片机的定时器实现为例进行说明。

1.选择定时器模式8051单片机中，定时器可以工作在16位定时器(Timer0和Timer1)和8位定时器(Timer2)两种模式下。

根据实际需求选择合适的定时器模式。

2.配置定时器控制寄存器定时器控制寄存器用于设置定时器的工作模式和时钟源。

根据实际需求，设置定时器模式、计数器位宽、时钟源等参数。

3.设置计数器初始值设置计数器初始值，使定时器开始倒计时。

目录1 设计任务 (2)2 设计意义 (2)3 整体方案设计 (2)3.1 方案设计 (3)3.2 方案选择 (4)4 硬件电路的设计 (5)4.1 STC单片机的最小系统 (6)4.2 LED显示与单片机接口 (7)4.3 发光二极管、按键、继电器与单片机的接线 (10)5 软件设计 (11)5.1 程序中硬件功能介绍 (11)5.2 发光二极管指示程序 (13)5.3 键扫描程序 (15)5.4 数码管显示程序 (17)6 设计附录 (20)6.1 源程序 (20)6.2 电路原理图 (29)6.3 元件清单 (30)7 参考文献 (30)1设计任务设计一个基于单片机控制的专用定时器。

要求定时器可以实现三个时间的显示，而且每个时间的初值都可以改变，独立完成系统的分析、设计和程序的编写，记录开发过程中的问题及解决方法，要有设计过程和原理图，并且自行设计满足本设计任务的稳压电源。

设计的主要参数：（1）定时时间1。

1s~99s，可调。

（2）定时时间2。

1s~99s，可调。

（3）定时时间3。

1min~99min，可调。

（4）所有时间数字均可调。

（5）用LED数码管显示剩余时间。

2设计意义近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断走向深入，同时带动传统控制检测日新月异地更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，根据具体硬件结构以及具体应用对象的特点，与软件相结合，加以完善。

单片机之所以在工业控制中有大量的应用，就在于它有独特的定时、计数功能。

在工业检测、控制中，许多场合都要用到计数或定时功能。

例如对外部脉冲进行计数、产生精确的定时时间等。

人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生发展成熟之后，人们开始尝试使用这种全新的计数工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。

“定时器”总的来说有两种类型。

一种是基于模拟技术的传统产品，这种定时器功能简单，尽管曾被广泛应用过，但已进入淘汰之列。

智能定时闹钟设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：学习和巩固单片机技术、电子技术、传感器技术及智能仪器等知识，使对已学过的基础知识能有更深入的理解，并融会贯通。

学会独立思考、独立工作，培养一定的自学能力和独立分析问题能力，以及增强系统地运用已学理论知识去解决实际问题的能力，同时培养成良好的科学态度和严谨的设计习惯本设计采用单片机AT89C51作为核心元件，12MHZ晶振，由P0口输出所要显示的字形段码，由P2口输出字位信号。

在其基础上扩展外围芯片与电路，附加时钟电路及LED 电路。

LED采用共阴极接法，低电平有效选中相应的LED。

单片机具有集成度高、功能强、通用性好、特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。

为了进一步的熟悉并掌握单片机的应用及开发，认真的做好此次课程设计非常必要。

一个单片机的定时闹钟系统离不开软件和硬件，硬件是软件的依托，软件是硬件的内核。

设计硬件电路时应该先设计一个单片机的最小系统，它是单片机应用系统的设计基础，然后在此基础上添加外围器件，如显示器、按键等构成闹钟的硬件电路图。

在设计应用程序时遵循模块化的设计方法，在明确了设计方向之后按照分成的几大模块分别画出流程图，然后根据流程图写出程序，在每个模块编写好之后分别调试、修改、完善。

最后在主程序下调用再次调试、修改。

通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制和定时器和中断编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。

关键词：定时闹钟系统传感器技术智能仪器阴极接法Smart timer alarm clock designAbstract:Learning and consolidation of the knowledge of microcomputer technology, electronic technology, sensor technology and intelligent instruments, and have learned the basics to have a more in-depth understanding and mastery. Learn to think independently, work independently, develop self-learning ability and independent analysis of capacity and enhancing the system the ability to use theoretical knowledge to solve practical problems, while cultivating a good scientific attitude and a rigorous design habits.This design uses AT89C51 microcontroller as the core component, 12MHZ crystal, shaped segment code to be displayed by the P0 port output signal from the P2 port output word. Expansion on the basis of the peripheral chips and circuits, additional clock circuit and the LED circuit. LED common cathode connection, active-low select the appropriate LED.Microcontrollers, high integration, functionality, versatility, its low energy consumption, cheap, high reliability, strong anti-interference ability and ease of use and other unique advantages, so the microcontroller is now widely applied to household appliances, electrical and mechanical products, children's toys, robots, office automation products and other fields. In order to further familiar with and master MCU application and development of very necessary to do the course design.A single-chip timing alarm system can not be separated from the software and hardware, hardware, software, relying on software is the core of the hardware. Should the design of hardware circuit design the minimum system of a single-chip microcomputer application system design basis, and then on this basis, to add peripheral devices such as displays, buttons, etc. constitute the hardware schematic of the alarm clock. Follow a modular design approach in the design of the application.Keywords: timing alarm system sensor technology, intelligent instruments and cathode connection目录前言............................................................................................ 错误!未定义书签。