【正文】 河河 南南 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計報告 四路定時控制器 姓 名： 范鵬超 學(xué) 號： 311108001309 專業(yè)班級： 電儀 12 2 班 指導(dǎo)老師： 荊鵬輝 所在學(xué)院： 電氣工程與自動化學(xué)院 20xx 年 1 月 13 日 1 目錄 目錄 ................................................................................................................................. 1 摘要 ................................................................................................................................. 2 1 概述 ............................................................................................................................. 3 單片機(jī)的電子技術(shù)特征 ...................................................................................... 3 四路定時控制器基本功能 ................................................................................... 3 系統(tǒng)原理 ............................................................................................................ 3 實際應(yīng)用 ............................................................................................................ 3 2 系統(tǒng)總體方案 及硬件設(shè)計 ............................................................................................. 3 系統(tǒng)總體設(shè)計框架結(jié)構(gòu) ...................................................................................... 3 系統(tǒng)硬件電路 ..................................................................................................... 4 系統(tǒng)硬件總電路 ................................................................................................. 6 3 軟件設(shè)計 ....................................................................................................................... 6 4 Proteus 軟件仿真 ......................................................................................................... 7 5 課程設(shè)計體會 ................................................................................................................ 7 參考文獻(xiàn)： ...................................................................................................................... 8 附 1：源程序代碼 ............................................................................................................ 9 2 摘要 近年來，科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，單片機(jī)的使用也越來越多。我們在大學(xué)也學(xué)到了很多關(guān)于單片機(jī)的知識，也做了很多單片機(jī)實驗。 單片計算機(jī)即單片微型計算機(jī)。（ singlechip microputer） ,是集 cpu， ram， rom， 定時，計數(shù)和多種接接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上。而 c 語言已成為當(dāng)前舉世公認(rèn)的高效簡潔又貼近硬件的編程語言之一。 c 語言現(xiàn)已成為專業(yè)化的單片機(jī)上的實用高級語言。而且由于開發(fā)速度、軟件質(zhì)量結(jié)構(gòu)化、可維護(hù)性方面的原因，使 c語言漸漸有取代匯編的趨勢。 這次我們做四路定時控制器作為微機(jī)原理與單片機(jī)的課程設(shè)計。 四路定時控制器主要應(yīng)用于定時控制四個回路的電源通斷。四路定時器的設(shè)計背景是單片機(jī)的電子技術(shù)特征以及應(yīng)用。本系統(tǒng)采用的是 STC10F08XE 為中心器件來設(shè)計 四 路定時器的。系統(tǒng)使用性強(qiáng)，操作簡單，擴(kuò)展性強(qiáng)。設(shè)計主要包括硬件的設(shè)計和軟件的設(shè)計。一個完整的四路定時器相當(dāng)于一個簡單的單片機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由四路定時器設(shè)置電路，單片機(jī)，顯示電路等構(gòu)成。單片機(jī)是集成IC 芯片，只需要根據(jù)實際設(shè)計要求選型。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指標(biāo)自行設(shè)計。設(shè)計時，首先設(shè)置時間和線路，然后開始計時，在達(dá)到設(shè)定時間的時候指示燈閃爍。 該四路定時控制器實現(xiàn)的功能是以當(dāng)前時間為基準(zhǔn)，以 24 小時為周期，可以任意設(shè)定哪個回路于某時刻開，到某時刻關(guān)。如可以設(shè)置第一個回路在8:3011:30 開， 14:3018:00 開，其他時間段為關(guān)。能夠通過按鍵任意設(shè)置某回路某時間段的開關(guān)狀態(tài)，可以利用數(shù)碼管直接顯示。 整個 系統(tǒng)通過軟硬件的協(xié)調(diào)工作， 具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉、操作安全等諸多優(yōu)點，具有廣闊的市場前景，尤其在智能化家用電器和辦公自動化設(shè)備等領(lǐng)域。 3 1 概述 單片機(jī)的電子技術(shù)特征 單片機(jī)是將 CPU、 RAM\ROM\定時器 /計數(shù)器以及輸入輸出 (I/O)接口等計算機(jī)的主要部件集成在一塊的集成電路芯片，作為微機(jī)系統(tǒng)它還可以實現(xiàn)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換、脈寬調(diào)制、計數(shù)器捕獲 /比較邏輯、 高速 I/O 口和 WDT 各種控制功能。 四路定時控制器基本功能 四路定時控制器是指應(yīng)用定時器的功能控制四個回路的通斷狀況，同時可以用按鍵來設(shè)置每個通路的通斷以及通斷的時間和周期，利用定時器來控制單片機(jī)IO 口的高低電平來間接控制繼電器的通斷。 系統(tǒng)原理 采用 STC10F08XE 單片機(jī)為控制核心，基于 STC10F08XE 單片機(jī)所具備的的計數(shù)功能，達(dá)到實時時鐘的制作，并通過四位共陰極數(shù)碼管將時間直觀的顯示出來。可以利用按鍵輸入功能對顯示時間進(jìn)行調(diào)整。其共設(shè)置了四個定時通道，每個定時通道都是相互 獨(dú)立的。四個定時通道可以分別設(shè)置多個時間段的開關(guān)狀態(tài)，每個通道都可以通過 I/O 口輸出信號對電磁繼電器進(jìn)行控制，通過控制電磁繼電器的通斷進(jìn)一步控制繼電器所連接的其他電路的開關(guān)狀態(tài)。充分利用了弱電控制強(qiáng)電的效果。 實際應(yīng)用 被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。例如，用來作家用電器的定時控制器；在辦公室中用作磁盤驅(qū)動、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話的控制；它還可以作為電子秤、收款機(jī)、倉儲安全檢測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等冷凍保鮮系統(tǒng)等的專用系統(tǒng)的控制器；在工業(yè)中，像工業(yè)過程控制、過程監(jiān)制以及機(jī)電一體化等控制系統(tǒng)；它還可以構(gòu)成一些智 能儀表與集成智能傳感器傳統(tǒng)的控制器等。 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 系統(tǒng) 總體設(shè)計框架結(jié)構(gòu) 4 圖 1 系統(tǒng)總體設(shè)計框架 系統(tǒng)總體設(shè)計框架結(jié)構(gòu)如圖 1所示。 系統(tǒng)硬件電路 1） 時鐘電路設(shè)計 圖 2 時鐘的電路 時鐘電路由振蕩器及定時發(fā)生器和地址鎖存允許信號 ALE 組成 ，如圖 2 所示 。所用的時鐘電路用的是 的晶振，它的振蕩周期約為 ，時鐘周期是 1/6181。s,機(jī)器周期是 1181。s 2）按鍵電路設(shè)計 繼電器電路 按鍵電路 數(shù)碼管電路 四路定時控制 5 圖 3 按鍵電路原理圖 采用 2x3 鍵盤掃描， 如圖 3 所示， 使用每一個按鍵。 3）數(shù)碼管顯示電路 圖 4 數(shù)碼管顯示電路 顯示塊是由若干發(fā)光二極管組合而成的，一般的“ 8”字型顯示塊由 a、 b、 c、 d、e、 f、 g、 h8 個發(fā)光二極管組成， GND 接 1 時均不亮，字位