畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于stc89c52單片機(jī)的倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-16 01:53 本頁(yè)面
【正文】 ................. 11 附錄二： 倒計(jì)時(shí)器 電路 PCB 板圖 .........................................................................................12 附錄三： 實(shí)物圖 .......................................................................................................................13 附錄 四 ：程序 ...........................................................................................................................14 1 倒計(jì)時(shí)器 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 本項(xiàng)目是由單片機(jī)執(zhí)行設(shè)定的程序，在數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)的時(shí)間，且能由單片機(jī)接受矩陣鍵盤設(shè)定的時(shí)間。由 4 位數(shù)碼管做顯示，能夠?qū)崿F(xiàn) 5 種倒計(jì)時(shí)模式，通過控制按鍵進(jìn)行選擇 9999s0s、 999s0s、 99s0s、 9s0s、開始值由人工輸入 0s。 1 方案論證與對(duì)比 現(xiàn)在，在許多領(lǐng)域中，定時(shí)器得到了廣泛的應(yīng)用，比如在體育比賽中的計(jì)時(shí)器；游戲中的 倒計(jì)時(shí)；紅綠燈，交通控制器，鬧鐘等等?？梢姷褂?jì)時(shí)器在社會(huì)中的重要性。當(dāng)然，設(shè)計(jì)倒計(jì)時(shí)器的方法很多，以下是兩個(gè)設(shè)計(jì)方案。 方案一 基于 STC89S52 單片機(jī)的 LCD 液晶顯示模塊 1602 顯示的倒計(jì)時(shí)器。主要是以單片機(jī)來控制，用按鍵來設(shè)定倒計(jì)時(shí)初始時(shí)刻的值，用按鍵來進(jìn)行倒計(jì)時(shí)初值的選擇， LCD1602 液晶作為顯示模塊來顯示倒計(jì)時(shí)間。 方案 二 基于 STC89S52 單片機(jī)的數(shù)碼管顯示模塊顯示的倒計(jì)時(shí)器。主要是以單片機(jī)來控制，用按鍵來設(shè)定倒計(jì)時(shí)初始時(shí)刻的值，按鍵來進(jìn)行倒計(jì)時(shí)初值的選擇。 采用以軟 件為主的接口方法，即不使用專門的硬件譯碼器，而采用軟件程序進(jìn)行譯碼。 方案對(duì)比與選擇 比較兩個(gè)方案，我們發(fā)現(xiàn)，方案二總體比方案一好。首先方案一雖然硬件電路簡(jiǎn)單，但造價(jià)較高，且在編寫程序?qū)崿F(xiàn)所要求的功能時(shí)較難，而方案二所用的顯示模塊是比較熟悉的數(shù)碼管，編寫程序是相對(duì)容易，且電路造價(jià)不高，因此，綜合考慮之后決定采用方案二。 2 2 單元電路設(shè)計(jì) LED 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)器以 STC89C52 單片機(jī)為核心，起著控制作用，系統(tǒng)包括四位數(shù)碼管顯示電路，按鍵電路，復(fù)位電路，時(shí)鐘振蕩電路。倒計(jì)時(shí)的總體框圖如下圖 1所示： 圖 1 倒計(jì)時(shí)的總體框圖 STC89C52 簡(jiǎn)介 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路， 2 個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz， 6T/12T 可選。 時(shí)鐘振蕩電路 數(shù)碼管顯示電路 獨(dú)立按鍵電路 STC89C52 復(fù)位電路 3 圖 2 STC89C52引腳圖 時(shí)鐘振蕩電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作。在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只要外界一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。本系統(tǒng)使用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。時(shí)鐘電路如下圖 2所示。一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲 10ms 后振蕩器起振，在 XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào)，其振 蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容 C C2 的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。本系統(tǒng)的 C C2的值為 30pf。 圖 3 時(shí)鐘振蕩電路 復(fù)位 電路的設(shè)計(jì) 在上電或復(fù)位過程中，控制 CPU的復(fù)位狀態(tài)：這段時(shí)間內(nèi)讓 CPU保持復(fù)位狀 4 態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止 CPU發(fā)出錯(cuò)誤的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作，也可以提高電磁兼容性能。 無論用戶使用哪種類型的單片機(jī) ,總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞 ,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完 單片機(jī)系統(tǒng) ,并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象 ,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。 基本的復(fù)位方式基本的復(fù)位方式基本的復(fù)位方式基本的復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST引腳上有一個(gè)高電平并維持 2 個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕 復(fù)位和上電復(fù)位。此系統(tǒng)我們選用了手動(dòng)按鈕復(fù)位，手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平（圖 1）。一般采用的辦法是在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則 Vcc的 +5V 電平就會(huì)直接加到 RST 端。手動(dòng)按鈕復(fù)位的電路如所示。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。 圖 4 復(fù)位電路 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) led 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8” 字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只 需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 led 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于 3位 “+1” 型。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 ....， led 數(shù)碼管 5 根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解 LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的 。 共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾
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