【正文】 1 單片機(jī)技術(shù)及其發(fā)展特點(diǎn) .................................................................... 1 單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用 ................................................................ 3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與任務(wù) ........................................................................ 4 2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu) ................................................................................. 5 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 6 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 6 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 6 2. 按鍵電路設(shè)計(jì) ...................................................................................... 7 數(shù)碼管電路設(shè)計(jì) .............................................................................................. 8 、 數(shù)碼管的分類 ..................................................................................... 8 、 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng) 方式 ............................................................................. 8 系統(tǒng)硬件總電路 ........................................................................................... 14 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................... 10 系統(tǒng)軟件流程圖 ........................................................................................... 10 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 ................................................................................ 11 實(shí)驗(yàn)使用的儀器設(shè)備 ................................................................................... 11 測(cè)試結(jié)果分析 ............................................................................................... 11 結(jié)論 ....................................................................................................... 12 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 13 附錄 ....................................................................................................... 13 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 15 Abstract .................................................................................................. 25 致 謝 ................................................................................................... 25 多功能定時(shí)器 1 引 言 我們?cè)谌粘Ｉ钪?，?jīng)常碰到一些需要定時(shí)的事 情，例如：印相或放大照片，需要定在零點(diǎn)幾秒的時(shí)間，洗衣機(jī)洗滌衣物需要定在幾分鐘到幾十分鐘的時(shí)間，電風(fēng)扇需要定在數(shù)十分鐘的時(shí)間。 1 緒論 系統(tǒng)背景 單片機(jī)技術(shù)及其發(fā)展特點(diǎn) 早期的單片機(jī)（ Single Chip Microputer 單片微計(jì)算機(jī)）只是將 CPU 及計(jì)算機(jī)外圍功能單元（如 I/O 口、定時(shí) /計(jì)時(shí)器、 UART、 RAM、 ROM 等）集成在一塊芯片上。單機(jī)應(yīng)用是指一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中只使用一個(gè)單片機(jī)，這是目前應(yīng)用最多的方式；多機(jī)應(yīng)用是單片機(jī)在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的主要模式。以某類單片機(jī)（如 8051/52）為核心，集成不同 I/O 功能模塊的新單片機(jī)系列層出不窮；而某些單片機(jī)更是突出了以功能分類的特點(diǎn)（如 Microchip 公司的 PIC 單片機(jī)）。采用最新的集成電路制造技術(shù)，全靜態(tài)設(shè)計(jì)使時(shí)鐘頻率從直流到數(shù)十兆任選，使功耗不斷下降。過(guò)去成熟的單片機(jī)產(chǎn)品一般采用掩膜型單片機(jī)，由于掩膜需要一定的生產(chǎn)周期，而一次編程型單片機(jī)價(jià)格不斷下降，使得近年來(lái)直接使用一次編程完成最終產(chǎn)品制造更為流行。而多次編程向一次編程提出了挑戰(zhàn)，一些單片機(jī)廠商采用FLASH 存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器（如 ATMEL 公司的單片機(jī)），可多次編程。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與任務(wù) 本課程設(shè)計(jì)是基于 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89CS51 單片機(jī)為主而設(shè)計(jì)的，本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和任務(wù)是完成單片機(jī)最小系統(tǒng)板設(shè)計(jì)與制作，在此基礎(chǔ)上多功能定時(shí)器 5 通過(guò)編程設(shè)計(jì)家用多路定時(shí)控制器 。 時(shí)鐘電路：通過(guò)該電路產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 圖 22 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 該時(shí)鐘電路是由晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容組成的。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 圖 23 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 多功能定時(shí)器 7 2. 按鍵電路設(shè)計(jì) RST 鍵：復(fù)位鍵，按下后燈管均亮。 4 鍵：其功能是對(duì)定時(shí)進(jìn)行設(shè)置。 8 鍵：其功能是切換星期、秒和時(shí)鐘狀態(tài)。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極 管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 測(cè)試結(jié)果分析 通過(guò)按 shift 鍵來(lái)改變電路狀態(tài) 第一次按下 shift 鍵，進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)。 第五次按下 shift 鍵，回歸時(shí)鐘狀態(tài)。 然后按下 1 鍵，進(jìn)入交通燈提示狀態(tài)。本次實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容是完成單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，再在其基礎(chǔ)上通過(guò)編程設(shè)計(jì)多功能定時(shí)控制器。（ 2）充分利用電路板上其他空余硬件資源來(lái)協(xié)助調(diào)試程序，即：用指示燈來(lái)指示有沒(méi)有調(diào)用鍵盤掃描子程序，有沒(méi)有掃描到鍵值，有沒(méi)有指示中斷，定時(shí)器 0和定時(shí)器有沒(méi)有工作等。 〔 2〕單獨(dú)的鍵 7 用于顯示定時(shí)的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)。 多功能定時(shí)器 13 參考文獻(xiàn) [1]張俊謨 .單片機(jī)中級(jí)教程 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [2]譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì)教程 .北京：清華大學(xué)出版社， [3]康華光，陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社， [4]沈衛(wèi)紅 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例與分析 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [5] Tyson Chandler. Protel 99 SE multifunction timer schematic and PCB design 5] Tyson Chandler. Protel 99 SE multifunction timer schematic and PCB design Board .Compilation of microputer and interface techniques， 2021 多功能定時(shí)器 14 附錄 系統(tǒng)硬件總電路 V C CV C CV C CV C CY0Y1Y2Y3Y0Y1Y2F3V C CViV C CR S TR S T P 1 . 0P1.0P 1 . 1P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 2V C CV C CV C CP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S TP 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7X T A L 2X T A L 1O1O2O3O4O5O6O7P 0 . 7A L E/P S E NP 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7X T A L 1X T A L 2P 3 . 0A L E/P S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 1P 2 . 0P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0O1O2O3O4O5O6O7Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5F0F1F2 Y3V C CO1O2O3O4O5O6O7O1O2O3O4O5O6O7O1O2O3O4O5O6O7O1O2O3O4O5O6O7F1F3F0F2P 3 . 3P 2 . 1P 2 . 0V C CV C C1234567891011121314151617181920J3C O N 2 01234567891011121314151617181920J4C O N 2 0A11B12Y13A24B25Y26GND7Y38B39A310Y411B412A413V C C14J P 17 4