以89C51单片机为核心可控延时开关

* * * * * *职业技术学院综合毕业实习指导(论文)2005-2006年应用电子技术专业电子工程系综合毕业实习题目：可以控制学生姓名的开闭延迟： *班级： 150310学生编号： 50313起止日期：2006年2月：日-2006年6月执业地点： *科技有限公司讲师： *顾问教师： * * *教学和研究科科长： *院长： *内容摘要4关键词4导言4第一章原则说明41.1计划认证41.2基本电路61.2.1最低硬件系统61.2.2数码管动态显示1.2.3键盘接口电路91.3电源电路10的原理1.4控制开关电路11第二章软件第12部分2.1程序框图.122.2.1通用软件的结构122.2.2电子管的动态显示.122.2关键功能设置.132.2.1外部中断服务程序框图132.2.2关键功能介绍16第三章调试和完善系统173.1硬件调试173.2软件调试17第四章收获和经验18谢谢：.19参考文献： 20附录附录1:可控延时开关的主要程序21附录2:电路24的总原理图附录3:组件列表25可控延迟开关摘要：本课题研究的可控延时开关是基于89C51单片机，通过单片机内部的定时来实现延时控制的功能。它是最小系统、显示电路、键盘电路等硬件电路与现代应用最广泛的单片机软件系统的结合，在一定程度上使其智能化，起到节能和延长寿命的作用。与现有技术相比，它具有使用方便、结构简单、可靠性高、成本低的优点。抽象：本课题研究的可控延时开关是以89C51单片机为核心，定时通过单片机集成电路内部实现控制延时功能。它是通过最年轻的系统、显示电路、硬件电路和键盘电路等现代应用最广泛的单片机软件系统结合在一起，使其具有一定的智能化，起到了节能和延长寿命的作用，并且与现有技术相比，具有操作方便、结构简单、可靠性高、成本低的特点。关键词：可控、延时、切换介绍延时开关通常由继电器组成，继电器是一种由电流控制的开关装置。随着科学技术的不断发展，集成电路的规模不断扩大，新器件和新工艺不断涌现，新设计理念、新电路技术(可编程技术等)层出不穷。)不断更新，计算机辅助设计工具也日益改进。所有这些使得数字电子技术的出现日新月异。就成熟工程技术的应用而言，半导体集成技术，尤其是硅集成技术仍然占主导地位。在这种情况下，由单片机的软件程序和相应的硬件电路组成的可控延时开关不仅需要较少的元器件，而且具有成本较低、结构简单、使用方便的优点，从而最大限度地减少了开发过程中的问题，提高了灵活性。本设计课题采用单片机为核心，通过其内部定时来实现控制延时的功能。它由最小系统、显示电路、键盘电路等硬件电路和现代应用最广泛的单片机软件系统组合而成，在一定程度上实现了智能化，起到了节能和延长寿命的作用。因此，本设计课题采用单片机定时可控延时开关，采用三键设置，分、秒值由两个发光二极管显示，可控延时由两个发光二极管闪烁指示，从而完成可控延时功能。第一章原理描述1.1计划认证方案一：双向晶闸管电容充放电触发器，包括双向晶闸管开关和降压整流元件1、充放电电容C3和控制开关K，充放电电容C3与控制开关K串联，连接在双向晶闸管的控制极G和整流元件1输出端的极之间；双向晶闸管通过电容充放电导通，改变控制开关的延迟时间，缺点是器件多，电路复杂，稳定性差。方案二：基于单片机最小系统设计了一种可控延时开关。该方案由89C51最小系统、键盘电路、显示电路、电源电路和控制开关电路组成。它利用89C51单片机中的定时器/计数器对继电器的闭合和断开进行计时，从而使继电器闭合一段时间，断开一段时间，或始终闭合或断开。继电器的具体闭合和打开时间可以通过按键来修改。该方案中引入的可控延时开关系统的数码管显示方式为发光二极管动态显示。继电器打开和关闭时，由指示灯指示。该方案不仅节省了硬件成本，改进了定时/计数器的程序设计，而且充分发挥了体积小、功耗低、可靠性好、应用灵活等优点。根据设计要求，经过反复思考，第一种方案考虑了器件多、电路复杂、稳定性差等缺点。第二种方案不仅节省了硬件成本，改进了定时/计数器的程序设计，而且充分发挥了89C51单片机体积小、价格低、功耗低、可靠性好、应用灵活等优点。因此，在方案比较后，本设计选择方案2。1.2基本电路可控延时开关需要单片机最小系统、键盘电路、电源电路、与显示电路和控制开关电路相连的硬件电路。其电路框图如图1.1所示。89C51最小系统机器显示控制开关电路图1.11)显示电路：由四合一的发光二极管数码管、一些限流电阻和三极管组成。实现计时时间的指示。2)键盘电路：由四个按键和相应的电阻、二极管和滤波电容组成。可以实现参数的调整。3)控制开关电路：通过接通和断开P1.0端口控制继电器来控制输出电路。4)供电电路：由变压器和相应的整流电路组成。这种设计不包括。1.2.1最低硬件系统所谓最低硬件系统是指单片机必须正常工作的硬件条件。它包括四个部分：1.电源芯片连接到5V电源，即40个引脚连接到5V电源的正极，20个引脚接地。2.钟脉冲电路引脚18和引脚19连接到晶体振荡器和电容，形成时钟电路，如图2.1所示。3.程序存储器选择89C51芯片有电可擦可编程只读存储器，电可编程只读存储器连接到“正”，并选择内部只读存储器。4.重接电路为了保证微控制器的正常运行，必须有一个复位电路。电路复位后，程序从头开始。要复位电路，只需在复位引脚上增加两个以上机器周期的高电平。例如，如果时钟频率为12兆赫兹，并且每个机器周期为1微秒，则只需要持续超过2微秒的高电平。如果时钟频率为6兆赫，每机器周期2微秒，则需要持续4微秒以上的高电平。注意：复位时不产生ALE和PSEN信号，表示80C51微控制器复位时没有取指操作。重置后的电脑值为0000小时，表示程序从重置后的0000小时开始。8.2KRSTVCC5V5V5V40 3189C511 9 181920电子艺界游戏公司10F6MHz20PF图2.1检查：插入系统中的单片机芯片(有无程序，只要芯片好)，连接5V电源，按照最小应用系统的四个方面进行检查。(1)40(VCC)20(GND)引脚之间的电压应为5V。(2)腿18、19和20之间分别有1.7-2.5V的电压(注意：用示波器观察方波)。(3)9(RST)引脚和GND之间的电压基本上为0。(4)针脚31 (EA)和针脚20 (GND)之间的电压为5V。1.2.2数码管动态显示有许多类型的数字显示管，例如液晶显示器、电致发光显示器、发光二极管、荧光显示器等。它们根据各自的特点应用于不同的产品和领域。由于液晶显示器是光接收显示装置，它受到外部光强度的影响，需要在夜间或黑暗中由外部光源辅助。场致发光器件实现大面积、无缺陷、均匀薄膜的工艺要求高，蓝光场致发光器件的亮度和发光效率仍需提高。通用交通计时板为发光二极管阵列结构。发光二极管的显示面是圆锥的一部分，其侧面容易吸收灰尘遮挡光线，使得数码管的视角更小。此外，在强光下，对比度变差，这是交通事故的隐患。真空荧光二极管利用热灯丝阴极发射的电子激发荧光粉发光，振动很容易使热灯丝断裂。由于发光二极管数码管的成本较低，本课题选择了发光二极管数码管。图2.2图2.3图2.4发光二极管数码管如图2.2所示。它是一种以发光二极管作为显示场的数字显示装置。正面是一个矩形，有八个小数点，由七个笔画和点表示。总共八个小数点分别由A、B、C、D、E、F、G和dp表示。因此，它也被称为8“段”数码管。每段内有一个发光二极管发光管，并与它们相对应。上端和下端分别有5个销。其中，8个引脚分别对应A、B、C、D、E、F、G和dp。两端的中间引脚内侧相连，8个发光二极管的公共端相连，用COM表示。根据电路中的连接方式，发光二极管数码管可分为两种类型：普通正型(图2.3)和普通负型(图2.4):普通负型是将各段发光二极管的负极连接在一起，作为公共端COM接地，每段ag和Dp连接到控制端，某段连接到高电平时发光， 但是当连接到低电平时不发光，并且当控制特定的光段发光时，可以显示特定的数字或字符，如图所示。 常见的阳极类型是将发光二极管的所有段的正极连接在一起，作为公共端子COM。如图所示，当连接到低电平时，特定段发光，而当连接到高电平时不发光。根据外部尺寸，发光二极管数码管有多种形式，最常用的有0.5英寸和0.8英寸。显示颜色也有很多分，主要是红色和绿色；根据亮度的强弱，可分为超强、高亮度和一般亮度。发光二极管数码管的使用方式与发光二极管相同。根据不同材料，正向压降一般为1.52V，额定电流为10mA，最大电流为40mA。1.内部结构根据这一原理，有更多的两个或四个相等数字的数码管集成块，通过控制每个数码管的位来实现不同的功能。图2.5是两位数码管引脚排列示意图。1 a f 2 3 be d dp c g 4图2.52.编码方法2。发光二极管数码管当发光二极管数码管与单片机连接时，发光二极管数码管的每个笔段的管脚A、B、C、D、E、F、G和Dp一般按一定顺序连接到80C51单片机的并行输入输出端口D 0、D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7。当输入输出端口输出某个数据时，发光二极管数码管可以显示某个字符。从发光二极管的内部结构来看，点亮它类似于前面提到的8个圆形彩灯。8盏小灯以不同的方