基于单片机的多功能定时器设计完整论文

摘 要近年来随着科技的飞速发展，“定时器”总的来说有两种类型。一种是基于模拟技术的传统产品，这种定时器功能简单，尽管曾被广泛用过，但已进入淘汰之列。另一种是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的替代之物。本设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。它造价低，功能全，整体功能性价比高，可适应各种场合的定时预警之用。本设计是经典的单片机定时功能应用设计。设计中应用了单片机定时器的设计功能、单片机的中断使用方法及LED显示等技术。可以实现任意时间和日期的显示，而且每个时间的初值可以改变，并且可以有闹铃定时的功能和加之数码管的闪烁的提示功能。本设计的硬件电路主要包括：STC89S52单片机、DS18B20温度传感器。在硬件的设计的基础上，通过软件进行发光二极管指示程序、键扫描程序和数码管的显示程序的设计，最终完成本设计。关键词：定时器；STC89S52单片机；DS18B20温度传感器；本文设计了一种基于单片机的多用途定时器。它造价低，功能全，整体功能价格比高，可适应各种场合的定时预警之用。因而，此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。2.1设计要求按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块、报时和闹铃模块共6个模块组成。可以实现时间的显示，而且每个时间的初值可以改变，独立完成系统的分析、设计和程序编写，记录开发过程中的问题及解决办法，有原理图。设计主要技术指标参数：1.主控模块：以AT89S52单片机为核心。2.存储模块：采用 AT24C02。 AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含2568位存储空间，具有工作电压宽（2.55.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。3键盘接口模块：本设计共采用按键16个，分别与单片机的三个I/O管脚相连，分别对应复位、可以任意时间的调整和退出，任意设定一个时间，到闹铃开关键的功能。4.显示模块：显示器部分是六段数码管组成。5.闹铃模：用蜂鸣器代替闹铃。基于单片机系统的定时器电路包含了如下的功能模块：（1） 基本的单片机系统（2） 单片机的定时中断（3） 单片机的外围电路（4） 外部按键输入装置（5） 数码管LED显示装置 3.1.1复位电路从原理上，一般采用上电复位电路。这种复位电路的工作原理是：通电时，电容两端相当于短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降到一定程度，即为低电平，单片机开始正常工作。该设计中复位电路选用由10uF的电容和10k的电阻及IN4148二极管组成。在满足单片机可靠复位的前提下该复位电路的优点在于降低复位引脚的对地阻抗，可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力。二极管可以实现快速释放电容电量功能，满足短时间复位要求。具体如下所示：图3.3复位电路3.1.2晶振电路单片机的晶振电路是一种典型的电路，分为内部时钟和外部时钟两种方式。内部时钟方式如下示：内部时钟电路的晶振频率一般选择在4MHZ12MHZ之间（该设计选用12MHZ）,外接两个谐振电容。该电容的典型值为30Pf,该设计选用22PF.图3.4 晶振电路3.3按键按键使用上拉电阻方式接入单片机。未按下时对单片机输入一个高电平， 按下后输入一个低电平。它在这个设计中的作用是调节作用。键的闭合与否，反映在行线输出电压上就是呈现出高电平或低电平，如果高电平表示断开的话，那么低电平则表示闭合，所以通过对行线电平的高低状态的检测，便可以确认按键按下与否。为了确保CPU对一次按键动作只确认一次按键，必须消除抖动的影响。前十个按键分别表示0-9，第十一个按键为确定键，第十二个按键为左移键可以用来调时间，第十三个按键为调时，第十四个按键为调闹铃键，第十五个按键为闹铃开，第十六个按键为调温度键。图3.6 键盘与单片机的连接结 论本设计硬件电路模块清晰，整个电路中使用了AT89S52单片机、74HC573等主要芯片。在对芯片的管脚功能和用法有充分的了解后，根据设计要求设计硬件电路，包括单片机控制电路、数码管显示电路，然后通