【導讀】提高，對電器的定時需求也進一步加大。智能定時電源開關可以實現(xiàn)人為地設置電源。本設計通過程序的循環(huán)設計可以實現(xiàn)倒計時的無限重復，即第一次倒計時結(jié)束后?？梢詫崿F(xiàn)時間無限制的循環(huán)工作，真正實現(xiàn)智能、定時。

　　

【正文】 目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430等，2020年即將增加 Cortex 和 DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯。 [16] STCISP 是一款 單片機 下載編程燒錄 軟件 ，是針對 STC系列單片機而設計的，可下載 STC89系列、 12C2052系列和 12C5410等系列的 STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 智能定時電源開關主程序圖 在 本次設計中，主程序是在單片機的控制下進行 60 秒循環(huán)倒計時，當時間倒計時到 10 秒時，繼電器有電流通過進而接通被控電源電路，燈泡發(fā)光，當?shù)褂嫊r到 0秒時，繼電器沒有電流通過進而斷開被控電源電路，燈泡熄滅，與此同時，時間又從60 秒開始倒 計時，進行如上的動作，如此無限循環(huán)往復的進行下去。具體流程圖如 圖 ： 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 28 圖 系統(tǒng)主程序圖 Y 開始 系統(tǒng)初始化 倒計時過程 繼電器通，燈泡亮 繼電器斷，燈泡滅 60秒倒計時開始 倒計時到 10秒？ 倒計時到 0秒？ N Y N 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 29 智能定時電源開關實現(xiàn)程序 由于學過 C語言的編程方法，而且 C 語言編程既簡潔又方便，所以本次設計選擇利用 C語言編寫程序來實現(xiàn)智能定時電源開關的功能，具體程序如下： include sbit dula=P2^6。//位選十位 sbit wela=P2^7。//位選個位 sbit JDQ=P3^2。 unsigned char j,k,a1,a0,s=60。 unsigned int m。 unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。 void delay(unsigned char i) { for(j=i。j0。j) for(k=125。k0。k)。 } void display(unsigned char sh_c,unsigned char g_c)//個位與十位數(shù)字的顯示 { dula=0。 P0=table[sh_c]。 dula=1。 dula=0。 wela=0。 P0=0xfe。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 P0=table[g_c]。 dula=1。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 30 dula=0。 P0=0xfd。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 } void main() { TMOD=0x01。//選擇中斷類型為定時器中斷 TR0=1。//總中斷打開 TH0=(6553646080)/256。// 由于晶振為 ,故所記次數(shù)應為 46080，計時器每隔 50000微秒發(fā)起一次中斷。 TL0=(6553646080)%256。//46080的來歷，為 50000* ET0=1。//定時器中斷 0打開 EA=1。//使能中斷打開 while(1) { if(m==20) { m=0。 s。 } a0=s%10。 a1=s/10。 display(a1,a0)。 if(s==10) { // TR0=0。//時間到，定時器關閉 JDQ=0。//繼電器打開，燈泡亮。 } if(s == 0) 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 31 { JDQ = 1。//繼電器關斷，燈泡滅。 s = 60。 // break。 } } } void time0() interrupt 1 {TH0=(6553646080)/256。 TL0=(6553646080)%256。 m++。 } 本章小結(jié) 本章主要介紹了智能定時電源開關設計的軟件開發(fā)環(huán)境以及系統(tǒng)主流程圖，最后介紹了用 C語言編寫的實現(xiàn)定時智能定時電源開關控制的程序。接下來就是系統(tǒng)的調(diào)試與實物的制作，以完成本次設計。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 32 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真設計 KEIL 工程的建立 Keil 單片機模擬調(diào)試軟件對 MCS51單片機應用系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程采用工程（ Project）管理。工程保存著程序編輯的信息和程序調(diào)試的環(huán)境。在開始編寫程序之前首先應該建立一個工程。新建一個工程之前通常還需要建立一個文件夾，后面產(chǎn)生的工程文件和源程序文件等都將存儲在這個文件夾之中。在如圖所示的集成開發(fā)環(huán)境的口中選擇 Project→ New Project 命令將打開建立新工程的對話框，如圖 ： 圖 工程的建立 在“保存在”下拉列表框中選擇新建工程將要存儲的文件夾名，在“文件名”文本框中輸入工程的名稱，注意對于工程不要添加擴展名，單擊“保存”按鈕即可完成一個工程的創(chuàng)建。單擊“保存”按鈕在完成一個工程創(chuàng)建的同時也打開了單片機芯片型號選擇 的 對話框。如圖 。 由于在所用Proteus 軟件中沒有找到 STC89C52RC 單片機，故以 AT89C52 為例說明。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 33 圖 芯片的選擇 Keil單片機模擬調(diào)試軟件支持許多公司生產(chǎn)的 MCS51單片機兼容產(chǎn)品。如前所述，本書應用電路中采用 STC 公司的 STC89C52RC 芯片，由于 Proteus 沒有這款芯片，下面以這 AT89C52芯片為例介紹如何實現(xiàn)選擇。在圖所示的對話框中的 Data base 列表框中首先選擇生產(chǎn)芯片的公司名稱 Atmel，雙擊這個公司名稱即可打開 Atmel 公司目前生產(chǎn)的所有芯片型號。接著在列出的產(chǎn)品清單中選擇將使用的 AT89C52芯片，如圖52所示。最后單擊“確定”按鈕即可完成芯片的選擇。完成芯片的選擇后又回到如圖所示的集成開發(fā)環(huán)境的窗口，但是這時該窗口中的工程管理窗口不再是空白，在它的文件選項卡中出現(xiàn)目錄列表 Target 1和它的子目錄 Source Group 1。集成開發(fā)環(huán)境中的菜單 Project 內(nèi)還包含 Open Project 和 Close Project 等選項。 Open Project選項用來以后再次進入已經(jīng)建立的工程，選擇 Project→ OpenProject 命令將打開選擇工程的對話框。在“查找范圍”下拉列表框中選擇欲打開的工程所在的文件夾，列表框中將出現(xiàn)該文件夾中的所有工程，選擇將要打開的工程，單擊“打開”按鈕即可打開一個工程。選擇 Project→ Close Project 命令將關閉當前的工程。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 34 源文件的輸入 Keil 單片機模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個文本編輯器，用該文本編輯器可以編輯源程序。如圖 。在圖 成了匯編語言源文件的輸入，并且完成了源程序向當前工程的添加。 圖 源文件輸入 完成匯編語言源文件的輸入后，在集成開發(fā)環(huán)境中選擇 File→ Save As 命令可以完成文件的第一次存儲。注意，匯編語言源文件的擴展名應該是 ASM，它應該與工程文件存儲在同一文件夾內(nèi)。在完成文件的第一次存儲后，當對匯編語言源文件又進行了修改，再次存儲文件時則應該選擇 File→ Save 命令、單擊保存工具按鈕或者按快捷鍵 Ctrl+S 實現(xiàn)文件的保存。需要注意的是，當把匯編語言源文件加入工程但還沒有關閉加入文件對話框時，有可能被誤認為文件沒有成功地加入工程而再次進行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊 Close 按鈕可以關閉加入文件對話框。 硬件電路的仿真 在設置好工程后就可以進行編譯、連接。選擇 Project 中的 Build target，對當前工程進行連接，編譯過程中會出現(xiàn)很多語法錯誤，會有錯誤報告出現(xiàn)，雙擊該行，太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 35 可以定位到出錯 的位置，對源程序反復新蓋之后，最終會得到如圖所示的結(jié)果，獲得了名為 Hex的文件，該文件即可被編程器讀入寫到芯片中，同時還會產(chǎn)生一些其它的相關文件。如圖 ： 圖 調(diào)試后的結(jié)果 寫到芯片中的程序，可以用 Proteus 中進行仿真，仿真結(jié)果如下圖 所示。 仿真過程中出現(xiàn)很多的錯誤，仿真部分采用 protus 7 professional 軟件，此軟件功能強大且操作較為簡單，可以很容易的實現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。 首先打開 protus 7 professional 軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進行原理圖的繪制；繪制好后再選擇 wave6000 已經(jīng)編譯好的 *.hex 文件，選擇運行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課題的要求再修改程序，再運行查，直到滿足要求。 本章小結(jié) 本章主要介紹了在智能定時電源開關軟件程序編寫結(jié)束之后通過 KEIL軟件進行編譯 沒有錯誤的情況下 生成 HEX 文件，然后 將此 HEX文件 導入 PROTEUS 已畫好的硬件電路的 AT89C52（由于在所用 Proteus 軟件中未能找到 STC89C52RC 芯片，故用 AT89C52來代替） 單片機 芯片 中 就可以 進行系統(tǒng)仿真 了 ， 經(jīng)過調(diào)試， 仿真結(jié)果 完全 符合預期效果，接下來就是實物的制作了。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 36 圖 仿真的結(jié)果 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 37 結(jié)論 經(jīng)過三個多月的設計時間，本次畢業(yè)設計：智能定時電源開關設計已經(jīng)基本完成了。通過這次畢業(yè)設計，我掌握了一些實踐性質(zhì)的設計的基本步驟：首先，明確設計任務，并且要對市場上的電源開關的定時控制要有初步了解，還要知道前人做了哪些工作，本設計方案的可利用程度等等。其次，要對整個設計系統(tǒng)做深入的方案論證、計算并且結(jié)合現(xiàn)有實際條件，確立自己的設計方案，進而，就是對自己確立的方案進行硬件實現(xiàn)，包括所用原器件選型，以及控制部分整個單片機系統(tǒng)的硬件選型與設計，并用 Proteus 繪制出整個系統(tǒng)總體電路圖。接著就進入到軟件編程設計了 ，要畫出系統(tǒng)的主流程圖，弄清楚各個部分實現(xiàn)的功能，最后對整個系統(tǒng)進行軟件編程實現(xiàn)。到此為止，這個系統(tǒng)的設計基本上已經(jīng)完成了，最后就是要經(jīng)過生產(chǎn)實踐的檢驗，確定我們的設計是否符合實際要求，具有可利用價值。 本系統(tǒng)采用的 STC89C52單片機控制，實現(xiàn)能定時給電器供電或斷電的控制，操作使用方便。用單片機 C 語言編程，采用模塊化的結(jié)構(gòu)設計，提高了可靠性和可擴展性。 整個設計過程同時也是一個很好的學習機會，例如以前自己學習過運用 Proteus繪圖，但不是很通透，經(jīng)過這次設計后自己在這方面有很大地進步；當然整個設 計過程學到的知識和經(jīng)驗遠遠比運用 Proteus、學會查找多方資料多得多，這些對于自己以后的學習和工作將受益匪淺。但必須認識到的是，在設計中也存在著不足之處，例如單片機控制系統(tǒng)在可靠性方面相對于可編程控制器（ PLC）控制系統(tǒng)略為欠缺，并且自己深入實踐不夠，所做的系統(tǒng)也不是很完善。但是我想通過以后的學習和努力一定會有所提高，能夠做出更好的設計。所設計系統(tǒng)不僅只適用于對電器開關的控制還要向外部擴展，做到較強的通用性和適應性。最后我覺得一個人的成功，無論什么事，都少不了身邊的人的支持，這次設計，指導老師和同學都給了 我很大幫助，讓我學到了很多東西，我會在將來把這些東西，更重要的是這種精神永遠記住，進一步取得更大的成就。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 38 參考文獻 [1] 張毅坤 .單片微型計算機原理及應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社 . 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