《基于单片机的智能定时器微机控制与接口技术课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的智能定时器微机控制与接口技术课程设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 西华大学课程设计说明书 成绩 课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称： 微机控制与接口技术课程设计 题 目： 智能定时器 专 业： 袁世斌 学 号： 312010080608217 指 导 教师： 陈立功 日期：2013年12月13日摘 要本次设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的电子时钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用四个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示。通过LED能够比较准确显示时、分。三个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用汇编语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示，调时，定时闹钟，报警等功能。 本设计是
2、以ATMEL公司的AT89C51单片机芯片为系统核心的智能定时控制器设计，论文具体描述了设计的系统硬件和软件的具体实现过程。智能定时控制器在硬件、软件设计上均采用模块化的方法，使得在设计 和调试方面取得很大的方便。论文重点阐述了数字钟硬件中MCU模块、按键模块、显示模块等相关模块的模块化设计及制作；软件同样采用模块化的设计，包括中断模块、时间调整模块等设计，并采用简单流通性强的C语言编写实现。本设计实现 了年、月、日及时、分、秒的显示和时间修改的功能。通过对比实际的智能定时控制器，查找出误差的来源，确定调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统可以达到实际智能定时控制器的允许误差范围内，取得了
3、设计的预期效果。关键词：AT89C51 数码管 模块化 数字钟 abstract This design USES AT89C51 chip as the core, supplemented by necessary peripheral circuit, design a simple electronic clock, it consists of 5 v dc power supply.In terms of hardware, in addition to the CPU, using four seven-segment LED digital tube display, LED
4、using a dynamic scanning display.Through to compare accurate LED display, points.Three simple button realize adjustment of time.Software using assembly language programming.Can finish the whole electronic clock system time display, adjustment, timing alarm clock, alarm, etc. This design is based on
5、AT89C51 chip as the core of the system of ATMEL company smart timing controller design, the paper describes the design of system hardware and software of the concrete implementation process.Smart timing controller in hardware, software design adopt modular approach, made in the design and debugging
6、has made a lot of convenience.Paper expounds the digital clock hardware of MCU module, keys module, display module and other related modules of modular design and production;Software also adopts modular design, including the interrupt module, time adjust module design, and USES the simple liquidity
7、strong C language to achieve.This design has realized the years, months, days, minutes and seconds in time display and the function of the time change.By comparing the actual smart timing controller, find out the source of the error, determine the method of adjusting error, reduce errors, makes the
8、system can achieve the actual intelligence within the scope of permissible error time controller, design the expected results have been achieved. Keywords: AT89C51 digital tube modular digital clock目 录1前言42总体设计方案设计52.1要求功能52.2.单片机芯片52.3显示模块52.4时钟芯片的选择52.5电路设计方案确定53硬件电路设计73.1硬件系统设计的概述7 3.2 AT89C51单片机
9、73.3单片机的定时/中断系统83.4 显示系统10 3.5 报警电路103.6 按键电路113.7 电源设计113.8 单片机最小系统123.8.1单片机的复位电路123.8.2单片机的复位电路12 3.9单片机系统的晶振电路134 软件部分设计154.1主程序154.2初始化程序174.3显示程序174.4中断程序165系统调试185.1系统调试概述185.1系统调试结果187结 论19参 考 文 献20附录1：系统主程序图21附录2：系统仿真原理图231前言随着产业结构的不断调整、生产工艺的飞速发展、人们生活水平的不断提高及家用电器的逐渐普及, 市场对定时控制系统的需求越来越大. 如,
10、定时自动报警、定时自动打铃、定时开关烘箱、定时通断动力设备以及各种电气的定时启动等都属于定时控制系统 1 . 定时控制系统的实现方法很多, 本文主要介绍以80C51 系列单片机中的AT89C51 为核心的智能定时控制系统的设计实现方式. 80C51 系列单片机进入市场时间早, 总线开放, 仿真开发设备多, 芯片及其开发价格低廉、速度较快、电磁兼容性较好. 本文所述智能时钟控制系统主要包括时钟显示、时间校正、闹铃设置及各种设备定时开关机( 可扩展功能) 等功能. 实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89S52单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成，
11、系统通过LED显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后，在keil2软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真在日新月异的21世纪里，家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都趋于人性化、智能化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单品具有便携实用，操作简单的特点。2总体方案设计2.1要求功能1、 时间显示：用4位数码管显示当前
12、小时和分钟，秒功能用两LED灯代替（每秒闪烁一次）。2、 可手动设定时间。3、 开机流程：系统有红色和蓝色指示灯，上电10S内，每秒红色指示灯闪烁一次，并伴有蜂鸣声，作为开机/重启提醒，此时绿色指示灯灭。10S后红色指示灯灭，若光线较强则绿色指示灯亮，若光线较弱则绿色指示灯亮度减半进入节能模式。4、具有整点报时功能（四短一长），可自行设定报时时间段；2.2.单片机芯片方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调
13、试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。2.3显示模块方案一：采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏。方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示。2.4时钟芯片的选择方案一：采用实时时钟芯片直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二：软件控制：利用AT89s51内部定时进行中断，配合软件延时实现时、分、秒的计时，该方案节约成本，且能综合运用知识2.5电路设计方案确定综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 以单片机AT89C51为主控制器，采用单片机内部定时、行列式键盘和动态LED显示。系统方案一如图2.1所示： 图2.1 方案一 系统方案二如图2.2所示：图2.2 方案二 根据两方案图分析，方案二在方案一的基础上增添了按键控制电路保证了系统的可控制性和使用性，同时在设计中方案二的系统稳定性更加完善，所以本设计选用的是方案二。3硬件电路设计3.1硬件系统设计的概述
