采用單片機(jī)的倒計(jì)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　采用單片機(jī)的倒計(jì)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　在生活和生產(chǎn)的各領(lǐng)域中，凡是有自動(dòng)控制要求的地方都會(huì)有單片機(jī)的身影出現(xiàn)；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從空中、地面到地下，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片的需求?，F(xiàn)在盡管單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，但仍有許多可以用單片機(jī)控制而尚未實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，因此，單片機(jī)的應(yīng)用大有想像和拓展

2、空間。 單片機(jī)的應(yīng)用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動(dòng)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。 但是，單片機(jī)應(yīng)用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益上，更重要的意義還在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)的應(yīng)用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須有模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過軟件（編程序）方法實(shí)現(xiàn)了。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)

3、“軟化”技術(shù)，稱之為微控制技術(shù)。微控制技術(shù)是一種全新的概念，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實(shí)。 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透, 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，</p><p>　　二、單片機(jī)原理與發(fā)展</p><p><b>　　2.1單

4、片機(jī)的發(fā)展</b></p><p>　　1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生至今，依靠微電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，從電子管——晶體管——集成電路——大規(guī)模集成電路，使得計(jì)算機(jī)體積更小，功能更強(qiáng)。特別是近20年時(shí)間里，計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)國家現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)志。 單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代，象Fairchild公

5、司研制的F8單片微型計(jì)算機(jī)。所謂單片機(jī)是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理單元(Center Processing Unit,也即常稱的CPU)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、程序存儲(chǔ)器(ROM)及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而現(xiàn)代的單片機(jī)則加上了中斷單元，定時(shí)單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。 20世紀(jì)70年代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時(shí)期，各

6、種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處在初級(jí)的發(fā)展階段，元件集成規(guī)模還比較小，功能比較簡(jiǎn)單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡(jiǎn)單的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司就屬于這一類型，它</p><p>　　到現(xiàn)在市場(chǎng)上8位，16位單片機(jī)系列有很多，但是目前在國內(nèi)使用較多的系列是Intle公司的產(chǎn)品，其中又以MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用尤為廣泛，20年經(jīng)久不衰，而且還在進(jìn)一步發(fā)展，價(jià)格越來越低，性能越來越

7、好。</p><p>　　2.2 AT89S51單片機(jī)內(nèi)，外結(jié)構(gòu)</p><p>　　AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8

8、位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。</p>

9、<p>　　89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括： -- 新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比89C51更低！ -- ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。 -- 最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 -- 具有雙工UART串行通道。

10、-- 內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。 -- 雙數(shù)據(jù)指示器。 -- 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。-- 全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 -- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是M

11、CS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 因此我們選用AT89S51單片機(jī)來作為本系統(tǒng)的核心部分。 下圖為89s</p><p><b>　　三、程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1時(shí)間產(chǎn)生</b></p><p>　　ORG 000BH</p><

12、p>　　LGMP TIMER</p><p>　　START: MOV 53H, #10</p><p>　　MOV 54H, #10</p><p>　　S12： MOV TMOD, #01H</p><p>　　MOV THO, #0BDH</p><p>　　MOV TL0，#0C0H</p

13、><p>　　MOV 1E, #82H</p><p>　　TIMER:DJNZ R7， A2</p><p>　　MOV TH0，#0BDH</p><p>　　MOV TL0，#0C0H</p><p>　　MOV R7, #16</p><p>　　DJNZ 20H, #A2</p>

14、;<p>　　MOV 20H, #10</p><p>　　DJNE 21H, A2</p><p>　　MOV 21H< #10</p><p><b>　　A2： RETI</b></p><p><b>　　時(shí)間顯示</b></p><p><

15、b>　　MOV A .20</b></p><p>　　MOV DPTR, #TABLE</p><p>　　MOVC A, @A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1， A</b></p><p>　　MOV P2，@02H</p><p>　　LCALL DEL

16、AY</p><p>　　MOV A, 21H</p><p>　　MOVC A, @A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1, A</b></p><p>　　MOV P2， #01H</p><p>　　LCALL DELDY</p><p><b&

17、gt;　　3.3 時(shí)間調(diào)整</b></p><p>　　M1: JNB P3.3， M1</p><p>　　JNB P3.6， M31</p><p><b>　　LJMP M3</b></p><p>　　M31: LCALL DELAY 10MS</p><p>　　JNB P

18、3.6， M32</p><p><b>　　LJMP M3</b></p><p>　　M32: MOV R2, 20H</p><p>　　CJNE R2, #1, L6</p><p>　　MOV 20H, #10</p><p><b>　　SJMP M3</b>&l

19、t;/p><p>　　L6: DEC 20H</p><p>　　MOV 53H, 20H</p><p>　　M3: JNB P3.7, L81</p><p><b>　　SJMP L8</b></p><p>　　L81: LCALL DELAY 10MS</p><p&g

20、t;　　JNB P3.7, L82</p><p>　　L82: MOV R3, 21H</p><p>　　CJNE R3, #1, L7</p><p>　　MOV R2, 20H</p><p>　　CJNE R2, #1, L8</p><p>　　MOV 20H, #10</p><p&g

21、t;　　MOV 21H, #10</p><p><b>　　SJMP L8</b></p><p>　　H2: LJMP Q1</p><p>　　L7: DEC 21H</p><p>　　MOV 54H, 21H</p><p>　　L8: JNB P3.3, M51</p>

22、<p><b>　　LJMP M5</b></p><p>　　M51: LCALL DELAY 10MS</p><p>　　LCALL DELAT 10MS</p><p>　　JNB P3.3, H2</p><p><b>　　LJMP M5</b></p><

23、p><b>　　四、硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，復(fù)位信號(hào)送入RST后還要送至片內(nèi)的施密特觸發(fā)器，由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周器的S5P2時(shí)刻對(duì)觸發(fā)器輸出采樣信號(hào)，然后由內(nèi)部復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位操作所要的信號(hào)。一般的復(fù)位電路可分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位，我們?cè)诖诉x用

24、的是上電復(fù)位。： 上電自動(dòng)復(fù)位原理：RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，只要高 </p><p>　　電平的復(fù)位信號(hào)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的有效時(shí)間，就可以使單片機(jī)上電復(fù)位。上電自動(dòng)復(fù)位是通過電容充電實(shí)現(xiàn)的，上電瞬間，RST端電位與Vcc相同，隨充電電流的減少，RST的電位逐漸下降，直到復(fù)位信號(hào)無效。按鍵復(fù)位在此不在作過多的介紹，其原理和上電復(fù)位是相同的。但其采用的是脈沖復(fù)位電路和電平復(fù)位電路兩種。 復(fù)位電路和單片機(jī)最小

25、系統(tǒng)如下圖所示：</p><p><b>　　4.2顯示電路</b></p><p>　　通常在顯示上采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，另一種是動(dòng)態(tài)顯示。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡(jiǎn)單，但占用端口資源多，所耗得電能較大；動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對(duì)靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。在本設(shè)計(jì)中，為了減少端口資源，降低電能消

26、耗，采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。 本系統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間的最大范圍是9999秒，要求精確到秒，顯示格式是9999/999/99/9。從格式可知數(shù)碼管顯示電路要用到4位數(shù)碼管?？紤]到數(shù)碼管的段和位比較多，本系統(tǒng)選了兩個(gè)4位一體的共陽數(shù)碼管和一個(gè)一位的共陽數(shù)碼管。數(shù)碼管有段選和位選控制，在此電路中有8個(gè)位選，8個(gè)段選，分別用單片機(jī)的P0口和P1進(jìn)行8個(gè)位的控制。</p><p><b>　　4.3控件電路</b

27、></p><p>　　鍵盤是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用最廣泛的一種數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，按照鍵盤按鍵的結(jié)構(gòu)形式，可分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。此次采用的是獨(dú)立式鍵盤，此鍵盤控制電路主要適用于調(diào)整時(shí)間，電路圖如下</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　結(jié)束語 通過本次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)并了解了基本的設(shè)計(jì)開發(fā)過程，在這過程中，我的身邊

28、的同學(xué)們給了我很多的啟示和幫助，而且我覺的對(duì)以前不了解的單片機(jī)知識(shí)有了一個(gè)更高更深的了解。我相信我所學(xué)的東西在以后的工作學(xué)習(xí)中會(huì)起很大的作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.李廣弟等編著，《單片機(jī)基礎(chǔ)》，北京航空航天大學(xué)出版社，2001年7月。 2.馬長芳等編著，《新型集成電路及其應(yīng)用實(shí)例》科學(xué)出版社，2002年11月。 3.

29、鮑宏亞等編著，《MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)》中國宇航出版社，2005年9月。</p><p>　　4.吳金戌等編著，《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》清華大學(xué)出版社，2005年8月。 </p><p>　　5.陳煒鐘實(shí)、洪明、隋元主編 <<精選家用電子制作電路300例>>人民郵電出版社，1998年9月</p><p>　　6.李全利 遲榮強(qiáng) 《

30、單片機(jī)原理及接口技術(shù)》北京高等教育出版社 2004年1月 </p><p>　　7.李光才 樓然笛《單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 實(shí)例指導(dǎo)》北京航空航天大學(xué)出版社，2004年 </p><p>　　8.谷樹忠 閆勝利 主編 <<Protel 2004實(shí)用教程>> 電子工業(yè)出版社，2005年2月</p><p><b>　　附錄</b&g

31、t;</p><p><b>　　1源程序</b></p><p><b>　　ORG 00H </b></p><p>　　AJMP START </p><p>　　ORG 30H </p><p>　　START: MOV R0,#09H </p>

32、<p>　　MOV R1,#09H </p><p>　　MOV R2,#09H </p><p>　　MOV R6,#09H </p><p>　　MOV DPTR,#TAB </p><p>　　MAIN: MOV R7,#200</p><p>　　LOOP: LCALL DISP </p&g

33、t;<p>　　DJNZ R7,LOOP </p><p>　　LCALL ADD1 </p><p>　　AJMP MAIN </p><p>　　DISP: MOV A,R0</p><p>　　ORL P2,#00001110B </p><p>　　ANL P2,#11111110B </p

34、><p>　　MOVC A,@A+DPTR </p><p><b>　　MOV P1,A </b></p><p>　　LCALL DELAY </p><p><b>　　MOV A,R1 </b></p><p>　　ORL P2,#00001101B </p

35、><p>　　ANL P2,#11111101B </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR </p><p><b>　　MOV P1,A </b></p><p>　　LCALL DELAY </p><p><b>　　MOV A,R2 </b></p>

36、<p>　　ORL P2,#00001011B </p><p>　　ANL P2,#11111011B </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR </p><p><b>　　MOV P1,A </b></p><p>　　LCALL DELAY </p><p>

37、;<b>　　MOV A,R6 </b></p><p>　　ORL P2,#00000111B </p><p>　　ANL P2,#11110111B </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR </p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p&g

38、t;　　LCALL DELAY </p><p><b>　　RET </b></p><p>　　ADD1: DEC R0 </p><p>　　CJNE R0,#0FFH,RETT </p><p>　　MOV R0,#09H </p><p><b>　　DEC R1 </b

39、></p><p>　　CJNE R1,#0FFH,RETT </p><p>　　MOV R1,#09H </p><p><b>　　DEC R2 </b></p><p>　　CJNE R2,#0FFH,RETT </p><p>　　MOV R2,#09H </p>&

40、lt;p><b>　　DEC R6 </b></p><p>　　CJNE R6,#0FFH,RETT </p><p>　　MOV R6,#09H </p><p>　　RETT: RET </p><p>　　DELAY: MOV R3,#25 </p><p>

41、;　　D1: MOV R4,#25 </p><p>　　DJNZ R4,$ </p><p>　　DJNZ R3,D1 </p><p>　　RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H </p><p>　　DB 92H,82H,0F8H,80H,9

42、0H</p><p><b>　　2元器件清單</b></p><p>　　單片機(jī)????????????1片(AT89S51) </p><p>　　電阻 ????????????13個(gè) (100Ωx7,4.7k x4,10k x1,1k x1.) 三極管????????????4個(gè)(C855

43、0) </p><p>　　數(shù)碼管????????????4個(gè)(共陽） </p><p>　　瓷片電容 ??????????2個(gè) </p><p>　　電解電容 ??????????1個(gè) </p><p>　　晶振 ????????????1個(gè) </p

44、><p>　　開關(guān) ????????????1個(gè) </p><p>　　電源插口 ??????????1個(gè)</p><p><b>　　3電路圖</b></p><p><b>　　原理圖</b></p><p><b>　　PcB圖</b&g

45、t;</p><p>　　論文題目：采用單片機(jī)的倒計(jì)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　單片機(jī)的原理與介紹</b></p><p>　　2.1：?jiǎn)纹瑱C(jī)的發(fā)展</p><p>　　2.2AT89C51單片機(jī)內(nèi)，外結(jié)構(gòu)</p&g

46、t;<p><b>　　三、程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　四、硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1復(fù)位電路</b></p><p><b>　　4.2顯示電路</b></p><p><b>　　4.

47、3控件電路</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　1源程序</b></p><p><