学位论文-—基于单片机的9h定时器设计课程设计

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。

基于单⽚机的简易计时器设计⼤学论⽂机电⼯程系毕业论⽂⽬录前⾔ (3)1.设计任务及基本要求 (4)2.系统基本⽅案选择与论证 (4)2.1单⽚机选择 (4)2.2显⽰模块选择⽅案和论证： (4)3.主要元件介绍 (4)3.1STC89C51介绍 (4)3.1.1 STC89C51主要功能及DIP封装 (4)3.1.2 STC89C52引脚介绍 (5)3.2数码管介绍 (7)3.3.1四位⼀体数码管概述 (7)3.3.2 四位⼀体数码管引脚图 (7)3.3⾃锁开关说明 (8)3.4上拉电阻介绍 (8)3.5三极管介绍 (9)3.6按键介绍 (10)3.7蜂鸣器介绍 (11)4.系统硬件设计 (12)4.1电路设计框图 (12)4.2系统硬件概述 (12)5.系统软件设计 (12)5.1软件系统框图 (13)5.2程序流程图 (15)6.调试 (15)6.1硬件调试 (15)6.2软件调试 (16)结论 (17)参考⽂献 (18)致谢 (19)附录1 原理图 (20)附录2 源程序 (21)基于单⽚机的简易计时器设计摘要：单⽚机⾃70年代问世以来得到蓬勃发展，⽬前单⽚机功能正⽇渐完善：单⽚机集成越来越多资源，内部储存资源⽇益丰富，⽤户不需要扩充资源就可以完成项⽬开发，不仅是开发简单，产品⼩巧美观，同时抗⼲扰能⼒强，系统也更加稳定，使它更适合⼯业控制领域，具有更⼴阔的市场前景；提供在线编程能⼒，加速了产品的开发进程，为企业产品上市赢得了宝贵时间。

本设计通过STC89C51单⽚机以及单⽚机最⼩系统和三极管驱动以及外围的按键和数码管显⽰等部件，设计⼀个基于单⽚机的简易计时器。

设计通过四位⼀体共阳极数码管显⽰，并能通过按键对秒进⾏设置，对数据进⾏存储和查看。

关键词：STC89C5单⽚机，驱动芯⽚，四位⼀体数码管前⾔时钟，⾃从它发明的那天起，就成为⼈类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，⼈们对时间计量的精度要求越来越⾼，应⽤越来越⼴。

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。

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。

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。

题目：基于单片机的计时器设计系名信息专业通信工程年级大四姓名指导教师年月日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

计时器在日常生活中最常见，应用也最广泛。

本次做的计时器是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（共阳极LED数码显示器、BCD –七段译码/驱动器74LS48等），再配以相应的软件，达到制作简易数子计时器的目的，文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。

硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、数码显示电路、键盘电路等几部分组成,软件用C语言来实现。

其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。

关键词：单片机AT89S51；定时器；中断；定时ABSTRACTRecent years, the use of single chip is moving toward deeply with the filter of computer in the society and the development of the large scale integrated circuit. Single chip is especially equal to the system relation to the control because of its strong function 、small volume、low power consumption、inexpensive price、credibility work and its handy. it is used in the area of automata 、Intelligent instrument、appearance、data acquisition、production of war industry 、domestic appliance and so on. The single chip is used usually as the centerpiece; it can be perfect bases the specific Hardware infrastructure and aim at the integrated hardware and software device of the specific complexion.The timer is the most familiar and widespread in the applications. The single chip is the hardcore in the timer made in this time ,the timer can reach the purpose of facility digital clock with the correlation parts of an apparatus(common cathode LED nixie display 、BCD- seven-segment decoder/ drivers74LS48 and so on) and the correspondence software。

单片机课程设计报告课题名称：定时闹钟学生学号：1004030221专业班级：电信02班学生姓名：指导教师：课题工作时间： 2011-12-19 至 2012-12-26目录1.摘要 (3)2.设计目的要求 (3)3.设计实现方案 (4)3.1原理 (4)3.2系统总框图 (5)3.3 原理及工作过程说明 (5)4.元器件介绍 (6)4.1AT89C51 (6)4.2 1602LCD液晶显示器 (8)4.3 其他重要元件 (10)5.软件设计 (11)5.1系统框图 (11)5.2 源代码 (12)6.系统仿真 (22)6.1开始程序 (22)6.2 设定闹钟时LCD显示器 (23)6.3 闹钟时间到 (23)7.实验总结及心得体会 (23)8.参考文献 (24)1.摘要本设计是定时闹钟的设计，由单片机AT89C51芯片和LCD、LED显示器，辅以必要的电路，构成一个单片机定时闹钟。

电子钟可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。

LCD显示“时”，“分”，LED闪动来做秒的计数，定时时间到能发出警报声并且启动继电器，从而控制电器的启停。

现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。

在这次设计中主要是用AT89S51来进行定时，也结合着其他辅助电路实施控制，在定时的时候，按一下控制小时的键对小时加一；按一下控制分钟的键对分钟加一；到达预设的时间，此电路就会发出报警声音提示已经到点。

关键字：定时闹钟AT89C51 LCDSummaryThe regular alarm clock designers design, by the microcontroller AT89C51 chip and LCD, LED display, combined with the necessary circuitry to form a single-chip timer alarm clock. Clock can be digital circuit, the microcontroller can also be used to complete. LCD display "when", "sub", LED flash to do the second count, regular time to be able to sound an alarm and start relay to control the electrical start and stop. Now is the era ofhighly developed automation, especially electronic products are relying onthe internal control circuitry to achieve control of the product to achieve the purpose of automatic operation, which requires us to do the design ofelectrical components and circuits to support .In this design it is mainly used to carry out regular AT89S51, but alsocombined with other auxiliary circuit implementation of the control, in time, when you click a control button on the hour plus one hour; click the button onthe control minutes plus one minute; reach preset time, this will sound an alarm circuit has prompted the point,. Keywords: time clock AT89C51 LCD2.设计目的要求1)．本次课程设计应达到的目的：1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉单片机和常用接口电路，加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

课程设计(论文)题目名称基于单片机的电子计时器设计课程名称单片机原理及其在电气测控学科中的应用学生姓名学号系、专业电气工程系09电气测控类指导教师2011年6月30日邵阳学院课程设计（论文）任务书2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号0941201222系电气工程系专业班级电本三班题目名称基于单片机的电子计时器设计课程名称单片机原理及其在电气测控学科中的应用一、学生自我总结二、指导教师评定2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

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。

单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。

由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

关键词：单片机；AT89C51；电子时钟；数码管目录摘要 (I)1 绪论 (1)2 系统概述及总体设计 (2)2.1系统概述 (2)2.2总体设计 (2)3 硬件设计 (3)3.1系统工作原理 (3)3.2 单片机的复位电路 (3)3.3单片机的晶振电路 (4)3.4按键电路 (4)3.5 时钟显示电路 (5)4 软件设计 (6)5 系统仿真调试说明 (11)6 仿真结果与分析 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录Ａ（电路原理图） (15)附录Ｂ（程序清单） (16)1绪论电子计时器，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。

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。