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1、课程论文课程论文题题 目：目： 单片机实现单片机实现 60S60S 倒计时倒计时 作作 者：者： 学学 号：号： 所在学院：所在学院： 信息科学与工程学院信息科学与工程学院 专业年级：专业年级： 通信通信 12-512-5 班班 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 讲师讲师 20132013 年年 0505 月月 2525 日日 单片机实现单片机实现 60S60S 倒计时倒计时摘要：摘要：本设计用两种方案并采用电路仿真软件 Proteus 设计完成了 60S 倒计时按键控制电路仿真图；使用 Keil C51 对该电路进行编程，使用 2009 完成了此电路原理图绘制以及PCB 印刷电路版图的设
2、计，掌握了电路原理图、PCB 图的设计方法，独立完成了原件的原理图库文件、原件封装库文件的设计。使用自动布线辅助手动布线设计了电路的 PCB 印刷图。关键字关键字：Keil C51；Proteus；2009；60S 倒计时1 1 前言前言近年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。 本篇课程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
3、，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。2 2 软件简介软件简介Protel 2009 已不是单纯的 PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是 SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和 FPGA 设计等，覆盖了以 PCB 为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和 PCB 图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。Proteus 是英国 Labcenter electro
4、nics 公司出版 EDA 工具软件。它不仅具有其他EDA 工具软件访真功能，还能访真单片机及其外围器件。Proteus 是世界上著名的 EDA 仿真软件，从原理图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完美设计。3 3 60S60S 倒计时设计说明倒计时设计说明本设计采用了两种方案对 60s 倒计时进行设计：方案一：将用 Keil C51 软件编写的程序生成.hex 文件下载到用海神软件画的电路图中，该程序采用中断 50ms 溢出，循环 20 次。原理图采用 2 个单独的共阴极数码管。上电时，显示 00，用单片机 AT89C52 的 P2.0
5、口控制数码管的倒计时开始，暂停以及复位，当按键按下的时候 P2.7 口所连接的蜂鸣器会发出响声。方案二：将用 Keil C51 软件编写的程序生成.hex 文件下载到用海神软件画的电路图中，该程序采用中断 50ms 溢出，循环 20 次。原理图采用 1 个 2 位的共阴极数码管。上电时，显示 60，用单片机 AT89C52 的 P1.0 口和 P1.1 口控制其段选，用 P0.0-P0.7 口控制数码管的位选。用独立按键接 P2.0 口，P2.2 口，P2.4 口分别接按键 key1(开始倒计时)，key2(暂停)，key3(复位)。由于实验要求，下面只介绍方案一的海神绘制原理图，Keil C
6、51 编程及 软件所完成的 PCB 布线。4 4用海神软件绘制电路原理图用海神软件绘制电路原理图图 1：60S 倒计时电路原理图 5 5 60S60S 倒计时程序倒计时程序5.15.1 用用 KeilKeil C51C51 编写程序实现编写程序实现 60S60S 倒计时倒计时在用 Keil C51 中编写程序时，利用在本学期的单片机实验中做的 60S 计数器的程序，加以修改，成为 60s 倒计时程序。利用定时计数器 1 采用中断 50ms 溢出，循环 20 次,成为1S。在编写程序时，先设置 TMOD，在计算计数初值，在开中断，程序中蜂鸣器部分参考了单片机实验中并行 IO 口的扩展实验。按键部
7、分用 case 语句对记数开始，暂停及复位进行了相应的设置，从而完成了 60S 倒计时的单片机小系统的程序设计。图 2：60S 倒计时源程序5.25.2 用用 KeilKeil C51C51 编写程序实现编写程序实现 60S60S 倒计时倒计时 DebugDebug 结果结果图 3：Debug 结果6 6 原理图原理图图 4： 原理图7 7 PCBPCB 板元件布局、封装及制作过程板元件布局、封装及制作过程7.17.1 创建原件封装的原理图创建原件封装的原理图（这里用封装 AT89X52 为例）File-New-Library-Schemetic LibraryTools-Component图
8、 5 新建元件原理图7.27.2 创建原件封装创建原件封装File-New-Library-PCB LibraryTools-New blank Component图 6 新建元件封装过程图7.37.3 PCBPCB 原件布局原件布局图 7：PCB 板原件布局7.47.4 PCBPCB 板布线板布线布线是在合理布局的基础上实现高频 PCB 设计的总体要求。布线包括自动布线和手动布线两种方式。通常,无论关键信号线的数量有多少,首先对这些信号线进行手动布线,布线完成后对这些信号线布线进行仔细检查,检查通过后将其固定,再对其他布线进行自动布线。即采用手动和自动布线相结合来完成 PCB 的布线。图 9
9、：PCB 板布线（方案 1）8 8总结总结 在这次小学期课程设计中，对于用 Keil C51 软件编程，海神软件画仿真电路原理图和 软件画原理图，封装，及 PCB 布线都有了一定的了解，在本实验中所有的程序编写，原理路绘制是我自己做成的，遇到不会的问题及时的请教老师和同学，由于在制作过程中出现了一些问题，我做了两种方案，最后在老师的指导下和自己的努力下，两种方法均实现了所想要实现的功能，最后所做 PCB 板可以做成实物，实现所设计的功能。我觉得最大的收获就是提高了自己的动手及思考解决问题的能力，平常以为很明白的程序，在仿真过程中却发现并不是想象的那么简单，设计的过程中经过多次的尝试，失败了很多次，但通过自己的不懈努力最终获得设计的成功！在这里要特别感谢李新刚老师，谢谢他在课堂上的引导，使自己明确了设计方向，避免了许多错误。参考文献：参考文献：1 张迎辉 贡雪梅.单片机实训教程 北京大学出版社。2王浩全,傅英明.Protel 电路设计与制版实用教程.北京:人民邮电出版社,2000 年3崔玮,王金辉.Protel 使用手册.北京:海洋出版社,2003 年
