单片机原理与接口技术B
课程设计
双路定时器设计
所在学院：信息工程学院
专业名称：通信工程09-2
学生姓名：任庆芳王媛媛梁芳孙泉指导教师：葛振
2012 年 6 月
目录
一题目 (1)
二设计任务 (1)
三设计思路 (1)
基本设计思路 (1)
（一）硬件电路设计 (1)
1．单片机的选择 (1)
2．.LED显示电路 (2)
LED数码显示器简介 (2)
LED数码显示器的结构与原理 (2)
LED数码显示器显示方式 (2)
（二）．软件设计 (4)
（三）．程序设计 (5)
四实验源程序 (6)
五设计体会 (14)
六参考文献 (15)
三、题目：双路定时器设计
四、设计任务
1、以MCS—51系列单片机为核心器件，组成一个双路定时器系统
2、显示器由6位LED数码管组成，分别显示时、分、秒
3、用于棋类比赛，对两选手的思考时间分别计时
4、将一开关与P3.3相连，当开关置低电平时，为甲选手思考时间，当开关置高电平时，为乙选手思考时间，两个时间各自累加
五、设计思路
（一）、基本设计思路
（1）本课题设计关键是必须统计好二个时间，第一个是甲选手思考时间，第二个是，乙选手思考时间
（2）计时单元由单片机内部的定时/计数器0来实现
（3）时间显示由6段LED数码管，动态扫描方式
（4）LED数码管的段码输入，由并行端口P1低四位产生
（5）LED数码管的位码输入，由并行端口P1高四位产生
（6）通过一个开关来控制双方计时的转换
（7）时间调整通过接入按键电路来实现
（二）、硬件电路设计
1、单片机选择
根据初步设计方案的分析，设计这样一个应用系统，可选择带有EPROM的单片机，应用程序直接存储在片内，不用外部扩展程序存储器，电路可简化，可选用INTEL公司的8051芯片.
⒈电源:⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；
⑵ VSS - 接地端；
⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线:控制线共有4根，
⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能：内外ROM选择端。
② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线：80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
2、LED显示电路
显示电路由LED显示器，段驱动电路和位驱动电路组成，早于单片机的并行口不能直接驱动LED显示器，必须采用专用的驱动电路芯片，使之产生足够大的电流，显示器才能正常工作。在与单片机相连时，可用单片机的P1口作为与LED的输出接口，即P1口的
低四位作为LED的段码输出信号，P1口的高四位作为LED位码的输出控制信号。
LED两种显示方式
3、按键电路
按键电路随时对当前时间进行调整，使P3.0，P3.1，P3.2分别K1，K2，K3相连。
（三）软件设计
1、进行应用软件设计采用模块化程序设计方法
2、内存空间分配
地址分配作用
50H，51H，52H，53H 当前时间存储单元60H，61H，62H，63H
7D，7C，7B，7A，78，79: 显示缓冲区
02，04，06，08 计数存储单元
（四）程序设计1、流程图
显示显示
返回主程序返回主程序
六、实验源程序如下：
ORG 0H
LJMP TIM
ORG 000BH
LJMP LOOP2
ORG 0030H
TIM:
MOV SP, #2FH
MOV TMOD, #01H
MOV IE, #0
SETB ET0
SETB EA
MOV TH0,#0BH
MOV TL0,#0DCH
SETB TR0
MOV 60H, #0
MOV 61H, #0
MOV 62H, #0
MOV 63H, #0
MOV 50H, #0
MOV 51H, #0
MOV 52H, #0
MOV 53H, #0
CLR PSW.5
;------------------------------- LOOP1:
LCALL DISP2
JBC TF0, LOOP2
SJMP LOOP1
;-------------------------------
LOOP2:
MOV TL0,#0DCH
MOV TH0,#0BH
JB P3.3, ABB ;用P3.3控制
;=============================================== INC 50H
MOV A, 50H
CJNE A, #02H, EQ04
SJMP abc
EQ04:CJNE A, #04H, EQ06
SJMP abc
EQ06:CJNE A, #06H, EQ08
SJMP abc
EQ08:CJNE A, #08H, XXX
MOV 50H, #0
MOV A, 51H
ADD A, #1
DA A
MOV 51H, A
CJNE A, #60H, JIAN
MOV 51H, #0
ADDM:
MOV A, 52H
ADD A, #1
DA A
MOV 52H, A
CJNE A, #60H, JIAN
MOV 52H, #0
JB PSW.5,XXX
LJMP ADDH
;-------------------------
abc:LJMP JIAN
XXX:LJMP _END_T0
;-------------------------
ADDH:
MOV A, 53H
ADD A, #1
DA A
MOV 53H, A
CJNE A, #24H, JIAN
MOV 53H, #0
JB PSW.5, _END_T0
LJMP JIAN
;=============================================== ABB:
INC 60H
MOV A, 60H
CJNE A, #02H, EQ01
SJMP JIAN
EQ01:CJNE A, #04H, EQ02
SJMP JIAN
EQ02:CJNE A, #06H, EQ03
SJMP JIAN
EQ03:CJNE A, #08H, _END_T0
MOV 60H, #0
MOV A, 61H
ADD A, #1
DA A
MOV 61H, A
CJNE A, #60H, JIAN
MOV 61H, #0
ADDM1:
MOV A, 62H
ADD A, #1
DA A
MOV 62H, A
CJNE A, #60H, JIAN
MOV 62H, #0
JB PSW.5, _END_T0
ADDH1:
MOV A, 63H
ADD A, #1
DA A
MOV 63H, A
CJNE A, #24H, JIAN
MOV 63H, #0
JB PSW.5, _END_T0
LJMP JIAN
;=============================================== def:LJMP ADDM
JIAN:
JB PSW.5, _END_T0
MOV P3, #0FFH
MOV A, P3
CPL A
ANL A, #00000111B
JZ _END_T0
SETB PSW.5
;------------------------
JB P3.3, J3
J2:
JB ACC.0, CLRS
JB ACC.1, def
JB ACC.2, ADDH CLRS:
MOV 50H, #0
MOV 51H, #0
_END_T0:
CLR PSW.5
RETI
;------------------------
J3:
JB ACC.0, CLRS1
JB ACC.1, ADDM1
JB ACC.2, ADDH1
CLRS1:MOV 60H, #0
MOV 61H, #0
SJMP _END_T0
;----------------------------- DISP2:
LCALL FEN_JIE
LCALL DISPLAY
RET
;------------------------------- FEN_JIE:
JB P3.3, FEN_JIE3 FEN_JIE2:
MOV A, 51H
ANL A, #0FH
MOV 7DH, A
MOV A, 51H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 7CH, A
MOV A, 52H
ANL A, #0FH
MOV 7BH, A
MOV A, 52H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 7AH, A
MOV A, 53H
ANL A, #0FH
MOV 79H, A
MOV A, 53H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 78H, A
RET
FEN_JIE3:
MOV A, 61H
ANL A, #0FH
MOV 7DH, A
MOV A, 61H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 7CH, A
MOV A, 62H
ANL A, #0FH
MOV 7BH, A
MOV A, 62H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 7AH, A
MOV A, 63H
ANL A, #0FH
MOV 79H, A
MOV A, 63H
SWAP A
ANL A, #0FH
MOV 78H, A
RET
;------------------------------- DISPLAY:
MOV R0, #7DH
MOV 7EH, #0FEH
MOV 7FH, #6
_DP_L:
MOV A, @R0
MOV DPTR, #_MA_BIAO
MOVC A, @A+DPTR
;CPL A
MOV DPTR, #0CFA0H
MOVX @DPTR, A
MOV P1, 7EH
MOV A, 7EH
RL A
MOV 7EH, A
DEC R0
LCALL DL1ms
DJNZ 7FH, _DP_L
RET
_MA_BIAO:
DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H
DB 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H
DB 88H, 83H, 0C6H, 0A1H, 86H
DB 8EH
;-------------------------------
DL1ms:
DEL1:MOV R7, #0
DEL2:DJNZ R7, DEL2
RET
;-------------------------------
END
七、设计体会
通过此次课设学习不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，巩固和加强了课本的知识，理解各个元件的功能以及学会如何使用很多元件，并考虑其可行性、实用性，提高了我们的分析能力。
在课程设计的过程中，我们遇到也遇到了很多问题：设计方向如何选择、方案如何着手、如何分工，最重要的是编程问题和电路问题。我们组所有成员积极分工、配合，从图书馆、互联网查资料以及老师、其他同学的帮助下，最终还是成功的把程序和电路设计并运行成功。
感谢指导老师的帮助，在老师的辛勤指导之下，学到了很多经验和知识；同样感谢身
边同学的帮助和交流，在交流中，我们也学会了如何发挥团队的力量去解决问题，更扩展了思想。
七、参考文献
1、《单片机应用系统设计—入门向导与设计实例》韩志军、沈晋源、王振波编著机械工业出版社（第五章足球比赛两队控球时间比例显示牌P45）
2、《51系列单片机设计实例》楼然苗、李光飞编著北京航空航天大学出版社（数码管时钟电路的设计P69）
3、《单片机原理与接口技术实验指导书》李春晖主编，张新颖审大连海洋大学出版
4、《单片机原理及接口技术》李全利主编高等教育出版社
最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改
课程设计名称：单片机原理及接口技术 题目：基于单片机的秒表计时器设计 学期：2014-2015学年第一学期 专业：电气技术 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
课程设计任务书 一、设计题目 秒表计时器 二、设计任务 本课题以单片机为核心，设计和制作一个秒表计时器。 三、设计计划 课程设计一周 第1天：查找资料，方案论证。 第2天：各部分方案设计。 第3天：各部分方案设计。 第4天：撰写设计说明书。 第5天：校订修改，上交说明书。 四、设计要求 1、绘制软件流程图并利用汇编语言编写软件程序； 2、绘制系统硬件原理图； 3、形成设计报告。 指导教师： 教研室主任： 2014年5月26 日
本设计利用89C51单片机设计秒表计时器，通过LED显示秒十位和个位，在设计过程中用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒到来时，就让秒计数单元加一，通过控制使单片机秒表计时，暂停，归零。设计任务包括控制系统硬件设计和应用程序设计。 关键词：51单片机；74HC573；LED数码管
综述 (1) 1 程序方案 (2) 1.1方案论证 (2) 1.2总体方案 (2) 2部分设计 (3) 2.1 89C51单片机 (3) 2.2晶体振荡电路 (4) 2.3硬件复位电路 (5) 2.4显示电路 (6) 2.5整体电路图 (7) 3程序设计 (8) 3.1程序流程框图 (8) 3.2显示程序流程图 (9) 3.3汇编源程序 (10) 4调试说明 (13) 4.1概述 (13) 4.2电路原理图 (13) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
设计题目：30秒定时器设计 一、设计目的 掌握计数器、译码器、锁存器、定时器等模块电路的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的定时电路；分析与设计时序控制电路。画出30秒定时器的所有组成电路模块和整机逻辑电路图，掌握定时器的工作原理及其设计方法，并对各电路模块和元件的应用有所了解。 二、设计任务 1、设计一个30秒定时器，具有数码显示30秒计时功能。 2.、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动\连续功能。 3、计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯, 显示器显示00，并发出光电报警。 三、整机框图 30秒定时器的原理框图如图1： 图1：30秒定时原理框图 30秒定时器主要由秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示器电路和报警电路五部分组成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数 器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关 时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00，当启动开关闭合时， 控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成计数功能，译码显示 电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数：当暂停/连续开关闭合时， 控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/
连续断开时，计数器连续累计计数。 四、各部分电路设计 1、秒脉冲电路 图2：秒脉冲电路 秒脉冲产生电路采用555定时器来实现。555定时器是一种多用途集成电路，应用相当广泛，通常只需外接几个阻容元件就可以很方便的构成施密特触发器和多谐振荡器。利用555定时器构成多谐振荡器的方法是把它的阀值输入端TH和触发输入端TR相连并对地接电容C，对电源VDD接电阻R1和R2，然后再将R1和R2接DIS端就可以了。由555定时器构成的秒脉冲产生电路如图二所示。 多谐振荡器的振荡周期为： T=0.7（R1+R2）C=0.7（47+2*47）*1000*10*0.000001=987ms=1s 2、减计数器电路 减计数电路如图三，计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当S3接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当
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。而方案三的晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，但采用晶振需要较多的元器件，并且电路图比较麻烦，而且也不能达到锻炼思考能力、电路分析的目的。 因此，通过比较实用性，合理性，选择方案二。 1.2 实验方案 电源电路采用桥式整流电路从220VAC到5VDC的整流，可控脉冲发生器采用555多谐振荡器产生秒脉冲，延时电路由6级74LS160芯片组成前两级为秒脉冲触发，不参与判断，后四级为分钟脉冲触发，用74LS160控制置位端的A，B，C，D门一个脉冲开关控制此计数器的触发连接74LS21，可通过选通来确定所需要的输出位，当满足条件就会输出一个信号通过继电器的闭合控制用电器开关。
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；
可编程控制器课程设计 中央空调的设计 一、前言 我国是一个人均能源相对贫乏的国家，人均能源占有量不足世界水平的一半，随着我国经济的快速发展，我国已成为世界第二耗能大国，但能源使用效率普通偏低, 造成电能浪费现象十分严重。尽管我国电网总装机容量和发电量快速扩容，但仍赶不上用电量增加的速度，供电形势严峻, 节能节电已迫在眉睫。 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。 二、问题的提出 1、原系统简介 中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵和冷却水泵各有3台，型号均为TS-200-150315，扬程32米，配用功率37KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔3台，风扇电机7.5KW，并联运行。 2、原系统的运行及存在问题 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备件费用。 另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩盖。这样，不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。因为空调偏冷的问题经常遇到各种想不到的问题造成不少人力资源的浪费。本人提出：“利用变频器、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。对冷冻、冷却水泵进行改造，以节约电能。” 三、节能改造的可行性分析 改造方案主要有：方案一是通过关小水阀门来控制流量，经测试达不到节能效果。且控制不好会引起冷冻水未端压力偏低，造成高层用户温度过高，也常引起冷却水流量偏小，造成冷却水散热不够，温度偏高；方案二是根据制冷主机负载较轻时实行间歇停机，但再次起动主机时，主机负荷较大，实际上并不省电，且易造成空调时
目录 一、篮球计时器作用 (1) 二、设计的具体实现 (1) 1.系统概述 (1) 1.1总体设计思路及方案 (1) 1.2流程图 (3) 1.3计数原理 (3) 1.4定时器工作方式 (4) 2.单元电路设计 (6) 2.1 8051单片机 (6) 2.2两个基本电路 (8) 2.3八段数码管的驱动方式.......................错误!未定义书签。 3.软件程序设计 (9)
单片机的定时器设计 一、篮球计时器的作用 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛24秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作24秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 二、设计的具体实现 1.系统概述 1.1总体设计思路及方案 图1.1.1 总设计图
流程图：
最小系统，就是最简单的输出/输入构成，并且能实现最基本的运行条件，如应有供电、时钟附属电路等。单片机的最小系统包括晶振电路复位电路和电源，这时最小系统基本组成当然还可以添加矩阵键盘数码管等。 此实验的原理是，利用单片机的最小系统，通过锁存器74HC573控制数码管，来实现30秒定时器的功能。 图1.1.2最小系统 1.2计数原理 80C51单片机部设有两个16位的可编程定时器/计数器。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 1.2.1定时器/计数器的结构 16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过部总线和控制逻辑电路
一．内容摘要： 定时器的设计： 设计一个0~60分钟之内的定时器，定时开始的时候红指示灯亮，结束的时候绿指示亮，可以随意以分钟为单位，在六十分钟的范围内设定定时时间，随着定时的开始，显示器开始显示时间，即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束，当定时结束的时候进行手动清零。首先设计一个秒脉冲发生器，一个计数电路，一个比较电路，然后对电路进行输出。当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数，然后运用秒脉冲发生器输入脉冲，用计数器对脉冲的个数进行计数，把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较，最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时，或者是已经定时结束，在定时的过程中显示定时的时间。 二．方案的论证与选择： 方案1 例如设计一个六十分钟的定时器，就需要六十进制的分钟计数器。设计秒脉冲发生器，当计数器完成六十分钟的记数时，就手动清零。需要设定其他的时间时， 只需将计数器的进制改变一下就行。这个方案只适用于特定的定时器，设定的时间 不变。如果本课设用此方案，就需要设计从1——60进制的计数器，工程量太大。 方案2， 设计一个定时器，可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调，定时开始的时候红灯亮，定时结束的时候绿灯亮，定时结束之后手动清零，满足设计的要求，故本次课程设计中采用的是这种设计方案。
三．总设计思想框图： 总体的完整电路图： 就是将各个单元电路用导线连接起来，然后进行仿真处理，开始进行定时的时候红指示灯亮。图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果，完整的电路图。
2.5 V 图2 四．单元电路的设计与参数的计算 1.秒脉冲发生器的选择： （1）采用石英晶体的多谐振荡器，在RC环形振荡器电路中，接入RC可以获得较小 的频率，而且通过RC的调节可以调节频率，用于对频率稳定性要求比较高的电路，
目录
1设计目的 1.1设计目的 1、通过单片机课程设计，熟练掌握单片机C语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。 2、通过定时器控制两个LED显示器显示10秒秒表系统的设计，掌握定时/计数器和LED显示器的使用方法，同时掌握简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。 1.2设计内容和要求 内容：设计一个能够控制两个LED显示器显示10秒秒表的模拟系统。 要求：利用单片机的定时器定时，控制LED显示器显示。 1.3 设计思路 1.先熟悉实验原理，了解4只LED滚动闪烁系统灯的工作过程，组成滚动闪烁系统需要的组件。 2.了解各个硬件的工作原理， 3.绘制电路原理图，编写程序，并进行仿真，基本实现LED滚动闪烁系统灯的功能。
2设计原理分析 2.1十秒秒表的系统设计 通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来4只LED 滚动闪烁灯的管理。每延时一段时间，灯的显示情况都会按LED 灯的显示规律进行状态转换。采用单片机内部的I/O 口上的P0口中的4个引脚即可来控制4个LED 灯。 2.2十秒秒表的功能要求 本设计能模拟基本的LED 滚动闪烁系统，是用中断的方式定时控制LED 定的闪烁及滚动。 2.2.1计时显示 定时/计数器工作方式寄存器，定时器采用T0定时器0工作于模式2 位数：8位计数范围：0-255 具有自动加载功能 2.2.2中断设置 每累计若干次定时器中断才执行一次闪烁。 2.3定时器控制4只LED 滚动闪烁制系统的基本构成及原理 单片机设LED 灯闪烁系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化可以广泛的应用到商业和工业的流程控制测电路当中。 图2.1 系统的总体框图 据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统。系统的总体框图如上所示。因为它能够准确地划分成时钟频率,与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600,19200),不管多么古怪的值,这些晶振都是准确,常被使用的。当定时器1被用作波特率发生器时,波特率工作于方式1和方式3是由定时器1 的溢出率和SMOD 的值(PCON.7------双倍速波特率)决定：
目录 一、前言 ........................................................... 0 二、PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 .. (1) 三、设计内容 (2) 3、1 分析原系统 (2) 3、2 2 P 控制方式： (3) 3、3 PI 控制 (5) 3、4 PID 控制 (8) 四、设计总结 (11) 4、1、结果分析 (11) 4、2、参数的作用 (11) 五、设计工作总结及心得体会 (12) 六、参考文献 (12) 一、前言 PID 控制是最早发展起来的经典控制策略，是用于过程控制最有效的策略之 一。由于其原理简单．技术成熟，在宴际应用中较易于整定，在工业控制中得到了广泛的应用。它最大的优点是不需了解被控对象精确的数学模型，其需在线根据系统误差段误差的变化率等简单参数，经过经验进行调节器参数在线整定，即可取得满意的结果。具有很大的适应性和灵话性。PID 控制中的积分作用可以减少稳态误差，但男一方面也容易导魏积分饱和，使系统的超调量增大。微分作用可提高系统的响应速度，但其对高频干扰特别敏感，甚至会导致系统失稳。所以，正确计算P1D 控制器的参数，有效合理地宴现PID 控制器的设计，对于PID 控制器在过程控制中的广泛应用具有重要的理论和现实意义。 二、PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器，称PID 控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点，其运动方程为： 相应的传递函数为： 图1 PID 控制的结构图 若14 课程设计报告 题目 30S定时器设计 院部名称 班级 学生姓名 学号 指导教师 目录 前言 一、电路设计原理与方案 (4) 1.1 设计原理 (4) 1.2 设计方案 (4) 二、各单元电路设计 (4) 2.1 脉冲发生电路 (4) 2.2 计数电路 (6) 2.3 译码显示电路 (8) 2.4 控制电路 (10) 三、仿真原理图 (11) 四、总结 (13) 附录、元件清单 (14) 前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为0.1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发光二极管LED点亮，停止减计数等。 整个电路的设计借助于Multisim 12.0仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 12.0下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 一、电路设计原理与设计方案 1.1 设计原理 我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲，即输出周期为0.1秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。 1.2 设计方案 该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)等几部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能以及工作时间的调节。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当按下十位调节开关时，计数器加1；当按下个位调节开关时，计数器同样加1；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 二、各单元电路设计 2.1 脉冲发生电路 555定时器 555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这 摘要 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大范畴集成电路技能把具有数据处理本事的中心处理器CPU 随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和间断系统、定时器/计时器等成果（大要还包括表现驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完竣的计较机系统。单片机具有特点具有良好的性能价格比；低电压、低功耗；集成度高、体积小、可靠性高；控制成果强等优点。 计算机暂时中止正在执行的主程序,转去执行中断服务程序,并在中断服务程序执行完了之后能自动回到原主程序处继续执行，这个过程叫做“中断”。中断需要解决两个主要问题：一是如何从主程序转到中断服务程序；二是如何从中断服务程序返回主程序。 关键词：单片机，中断，延时 目录 1.设计目的 (1) 2.设计任务的内容和要求 (1) 3.设计原理 (1) 4.程序说明 (3) 5.心得体会 (6) 定时器试验 1.设计目的 （1）熟练运用汇编语言编程，并且掌握键盘查表来运行相应的功能 （2）熟悉启东硬件仿真系统，熟练应用该系统调试软件 （3）熟悉单片机应用系统的组成，并能运用程序控制外部流水灯 2.设计任务的内容和要求 （1）初始化定时器，使之采用定时器0，方式2，定时100us时间 （2）通过设置中断，产生总时间为１秒 （3）１秒时间到，控制发光二极管点亮 3.设计原理 在实际的控制系统中常要求有外部实时时钟,以实现定时或延时控制;还要求有外部计数器,以实现对外界事件进行计数。 MCS-51单片机由两个可编程定时/计数器(以下简称T/C)。T0，T1 T/C的核心是1个加1计数器,它的输入脉冲有两个来源:一个是外部脉冲源,另一个是系统机器周期(时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号)。T0，T1是2 个16位寄存器。加1到满溢出产生中断 T0（TH0，TL0）；8CH，8AH地址不连续 T1（TH1，TL1）；8DH，8BH 都具有定时或者计数功能。 图一 图一有2个模拟的位开关,前者决定了T/C的工作状态:当开关处于上方时为定时状态,处于下方时为计数状态。工作状态的选择由特殊功能寄存器TMOD的C/T位来决定。C/T=0表示定时，C/T=1表示计数。 当T/C处于定时方式时,加1计数器在每个机器周期加1,因此,也可以把它看作在累计机器周期。由于一个机器周期包含12个振荡周期,所以它的计数速率是振荡频率的1/12。 如果主频12M，机器周期为1us,每1us定时寄存器完成1次加1操作。一旦振荡周期确定，机 自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月 目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献 一、课程设计目： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上，用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k，以 t 使系统阻尼比等于0.5，并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改进控制系统性能，除可选用串联校正方式外，经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度，加速度反馈，执行机构输出及其速度反馈，以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正，。从控制观点来看，采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果，并且尚有许多串联校正不具备突出长处：第一，反馈校正能有效地变化 被包围环节动态构造和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中，'ζ=ζ+t K 2T ，表白微分负反馈不变化被包围环节性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图 沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 班级/ 学号 学生姓名 指导教师 沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学和技术 班级学号姓名 课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计时间: 2010 年07 月15 日至2010 年07 月24 日课程设计的内容及要求： 一、设计说明 在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。 秒脉冲发生器 译码 显示计数器 控制电路报警电路 外部操 作开关 { 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 二、技术指标 1．具有显示30秒的计时功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/ 连续功能。 3．计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4．计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2．朱定华主编.电子电路测试和实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 成绩 单片机课程设计篮 球计时器 绪论 篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、数码管显示，非常实用。此计时器也可作为其它球类比赛的计时器。 本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括STC89C51, 2个八段共阳数码管显示、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。其功能土要有:一场篮球比赛共分四节，每节12分:每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示;所有的计时都要具有暂停、继续、复位;当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有蜂鸣器报警提示。本次课程设计是采用单片机C语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。 1系统工作原理 1.1 功能说明 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。 大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作数码显示端。24秒计时开始，A3为24秒复位开启键(投篮或交换控球时按下此键);A4为24秒计时停止键(有违例时按下此键); A5为24秒计时启动键;A6为总复位键。而此次我们设计的是1个简易篮球比赛计时器。 最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。也就是本次课程设计的课题。24秒篮球计时器要求设置外部操作开关，控制计数器的直接复位、启动和暂停，而且计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1，当计时器减0时，显示器上显示00，同时发出蜂鸣器报警信号。 1.2基本原理 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示，它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路 目录： 0、任务书 (2) 1、系统总体设计方案规划与选定 (2) 2、硬件设计 (5) 3、软件设计 (6) 4、调试 (8) 5、新增功能及实现方法 (8) 6、小结与体会 (9) 7、参考文献 (9) 8、附录 (10) 0.任务书 基于51单片机设计一个电子数字钟，显示时、分、秒，且具有闹钟功能。用8255接口实现4*8键盘及8位LED显示。 32个键：0~9共10个键，调时（设置当前时间）键；设定闹钟（定时）键；走时键；光标左右移动各一个键。 要求键复位后，应该最后面的LED上显示H（待命状态）。 1. 系统总体设计方案规划与选定 1.1主控制芯片选择 方案一：采用ARM微处理，做主控芯片，计算速度快，缺点；成本高，控制较复杂，不容易焊接。 方案二：采用80C51单片机做主控制器，由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，成本低，易控制，易实现。 经过以上两个方案比较，在此题方案二明显优于方案一，故采用80C51单片机做主控制器。 1.2定时模块选择 方案一：采用时钟芯片DS1302。 DS1302 可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，且较单片机计时简单节约硬件资源，但存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。 方案二：采用单片机内部的定时系统，外接晶振进行分频脉冲计数。 此系统采用12MHz晶振。 由于方案二使用简单，比方案一更适用该系统设计，所以选择方案二。 1.3 LED显示及计时模块选择 方案一：74LS192计数器——74LS47七点显示译码器 74LS192芯片是一块可预置数可逆计数芯片，功能强大。将74LS192芯片CPU引脚接高电平可实现减法计数，以倒计时显示。可通过74LS47与LED共阳极数字显示器配合使用。 方案二：使用移位寄存器74HC595与译码器相连 74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器，使用时可直接与数字显示器相连。 方案三：使用8255扩展LED显示计时模块 8255是一个可编程并行接口芯片，有一个控制口和三个8位数据口，外设通过数据口与单片机进行数据通信，各数据口的工作方式和数据传送方向是通过用户对控制口写控制字控制的。我们用到了A与B口分别进行对数码显示管的片选和段选，且B口同时作为键盘扫描模块的输入口，与数码显示模块分时复用。故采用方案三 1.4蜂鸣器的选择 方案一：电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器主要是利用通电导体会产生磁场的特性，用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。电磁式由于音色好，所以多用于语音、音乐等设备。对于不同提示音且考虑实际，此种较好。 方案二： 压电式蜂鸣器 扬州大学能源与动力工程学院 题目：可编程作息时刻操纵器设计课程：单片机原理及应用课程设计专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 第一部分 任 务 书 《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、课题名称 详见《单片机课程设计题目（一）》：要紧是软件仿真，利用Proteus软件进行仿真设计并调试； 《单片机课程设计题目（二）》：要紧是硬件设计，利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对关心学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素养具有专门重要的意义。 《单片机原理及应用》是一门理论性、有用性和实践性都专门强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生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，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪 器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的差不多技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生依照所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。 3. 软件设计：依照已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试：在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试；或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。 四、课程设计要求 设计一个以单片机为核心的可编程作息时刻操纵器：按照给定的时刻模 . 定时电路的设计 ——数字逻辑课程设计 学院：计算机学院 专业班级：计科13 时间：2015年1月4日 目录 设计要求 (3) 正文 一、倒计时器组成及原理 (3) 1.1倒计时计数器组成 (3) 1.2工作原理 (3) 二、拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真设计 (4) 2.2设计实现数码管显示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5) 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 三、功能说明总结 (9) 四、课程设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录： 一、电路原理图 (11) 二、元器件明细表 (11) 设计要求： 设计30秒倒计时计数器。 30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1.具有30S减计时功能，计时时间到后发出声光报警信号（点亮LED，喇叭鸣叫）； 2.计时时间精确（用石英振荡器产生秒信号）； 3.用数码管显示剩余时间； 4.具有复位、启动、暂停、继续等操作按钮； 正文： 一、倒计时器组成及原理 1.1倒计时计数器组成 倒计时计数器选用TTL集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下： 图1 1.2工作原理 当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减 摘要 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，单片机以其强大的功能，成为许多功能电子产品的首选。本次电子定时器电路根据设计要求采用AT89C51单片机来实现最大99秒倒计时，采用两位数码管显示。文章的核心主要是硬件介绍及连接和软件编程两个大的方面。硬件电路主要包括AT89C51、晶振电路、数码管，发光二级管，按键。软件用汇编语言实现，主要包括主程序、倒计时、重启控制程序等软件模块。采用软硬件配合基本能实现设定定时时间倒计时功能，达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词 AT89C51单片机；定时器；倒计时 目录 摘要…………………………………………………………………………………………… 第一章绪论......................................................... 1.1定时器的发展................................................. 1.2 电子定时器的应用............................................... 1.3选题的目的和意义................................................ 1.4 本章小结 第二章单片机的基础知识 (3) 2.1单片机简介 (3) 2.2单片机的特点 (3) 2.3 本章小节 第三章功能实现及硬件介绍 (4) 3.1 设计功能实现 (4) 3.2 C51单片机引脚介绍 (9) 3.3时钟和复位电路 3.4数码管显示 (10) 3.5键盘 (12) 3.6电气原理图……………………………………………………… 3.7本章小结 第四章软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 4.2定时1秒设计 (16) 4.3重新启动 (17) 4.4程序 (17) 4.5 本章小结 结论................................................................ 参考文献............................................................ 致谢......................................................................... 长沙学院 课程设计说明书 题目学校作息时间控制系统设计系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 电子信息工程2班 姓名 学号2011026215 指导教师 起止日期2013.12.16——2013.12.20 长沙学院课程设计鉴定表 课程设计任务书 系(部)：电子与通信工程系专业：电子信息工程 指导老师：年月日教研室主任：年月日 目录 一、系统总体方案选择与说明 (4) 二、系统结构框图与工作原理 (4) 2.1 设计示意图 (4) 2.2 单片机核心控制模块 (5) 2.3 LCD液晶显示模块 (5) 2.4 声音模块 (5) 2.5 调节模块 (5) 三、软件设计与说明 (5) 四、课程设计体会 (8) 五程序清单 (8) 六参考文献 (12) 一、系统总体方案选择与说明 题设计是一个具有打铃、广播功能的作息时间控制系统。采用SG12864液晶具有良好的菜单式人机界面更使本系统增色不少。由单片机核心控制模块、调节模块、时间模块、LCD液晶显示模块、声音模块5个部分组成。现代机关企业，特别是学校要求对时间加以控制，要按时打铃及播放广播，以保证学习与工作的正常运行。本课题设计实现了这些功能，给学校及其他机关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对时间控制的智能化。 通过对单片机最小系统的研究，进一步深化和巩固所学基础理论、专业知识及实验技能，提高学生的技术应用能力，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、系统结构框图与工作原理 2.1 设计示意图 图2-1 系统电路框图 以单片机为核心，设计一个智能化作息时间控制器。该控制器要求的功能有：按本校作息时间接通/断开电铃；并用12864液晶屏的第一行显示本人的姓名和学号，第二行显示实时时钟。作息时间控制 安康学院电子技术课程设计报告书 课题名称：30秒定时器 姓名： 学号： 院系：电子与信息工程系 专业： 指导教师： 时间： 课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表 课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统方案论证 (1) 3.2、模块电路设计 (2) 四、系统调试与结果 (5) 4.1秒脉冲电路的测试 (5) 4.2减计数和译码电路的测试 (6) 4.3控制电路的测试 (7) 4.4整机电路的测试 (9) 五、主要元器件与设备 (10) 六、课程设计体会与建议 (10) 6.1、设计体会 (10) 6.2、设计建议 (10) 七、参考文献 (11) 一、设计目的 1、熟悉集成电路引脚安排。 2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。 3、学习用Multisim进行电路的仿真调试。 4、培养独立对电路进行分析和纠错的能力。 二、设计思路 1．设计秒脉冲电路 2．设计减计数电路 3．设计译码电路 4．设计控制电路 三、设计过程 3.1、系统方案论证 30秒定时器总体方框图如图1所示 图1 30秒定时器总体方框图 其工作原理为：计数器完成30秒计时功能，而控制电路时直接控制计数器 的清零，启动计数，暂停/连续计数，译码显示等功能。操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数。 3.2、模块电路设计 秒脉冲电路 如图2，利用555定时器和外接原件构成多谐振荡器。THR和TRI直接相连，电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1和R2向C充电，以及C通过R2向DIS端放电，使电路产生振荡。最后接D触发器进行2分频，同时对波形进行整形。 图2 秒脉冲电路图 30秒减计数电路 计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加\减计数器。当J1接5V时，CR为高电平，计数器清零。当J2接地时，LD为低电平，计数器置数30。 当CR为低电平，LD为高电平，UP为高电平，由DOWN输入计数脉冲，30秒计时器设计报告
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