at89c51单片机led数字倒计时器-课程设计论文

LED数字倒计时器设计报告一、设计目的作用1、掌握51单片机最小系统的设计；2、掌握按键电路设计、LED数码管的使用；3、掌握C51的编程方式。二、设计要求基于AT89C51单片机的LED数字倒计时器主要具有如下功能，具体要求如下：1、LED数码管显示倒计时时间。2、倒计时过程中能设置多个闹钟，当倒计时值倒计到设定值时会发出2s的报警声音。（K1设置小时，K2设置分钟，K3设置秒钟，K4完成退出）3、通过按键可以对倒计时设定处置。倒计时初值范围在24:00:00~00:00:60之间,设置成功后复位初始值为成功设定值。三、设计的具体实现1、设计原理(1)系统设计方案：基于AT89C51单片机的数码管显示模块显示的倒计时器。主要是以单片机来控制，用按键来设定倒计时初始时刻的值，数码管作为显示模块来显示剩余的时间。此电路对于倒计时器中的LED数码管示器来说，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。AT89C51单片机晶振模块AT89C51单片机晶振模块显示模块显示模块复位模块复位模块按键模块按键模块报警模块图1LED数字倒计时器设计框图报警模块（2）功能模块：倒计时器的总体包括显示电路，按键电路，复位电路，晶振电路和报警电路等五个模块。显示模块显示计数与灭灯，复位模块控制电路完成计数的直接清零，暂停/连续技术，用按键模块来设定倒计时初始时刻的值，报警模块实现定时时间到报警等功能。(3)工作原理：以AT89C51单片机为核心控制器，P0口接LED数码显示模块，P1口接按键，通过按键输入来控制显示器的显示。在上电时LED显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED显示器显示时，分，秒的改变。2、系统设计（1）显示模块显示电路采用了3个二为一体的LED数码管，单片机I/O的应用最典型的是通过I/O口与7段LED数码管构成显示电路。图2数码管显示电路（2）晶振模块单片机的晶振电路，即时钟电路。单片机的工作流程，就是在系统时钟的作用下，一条一条地执行存储器中的程序。单片机的时钟电路由外接的一只晶振和两只起振电容，以及单片机内部的时钟电路组成，晶振的频率越高，单片机处理数据的速度越快，系统功耗也会相应增加，稳定性也会下降。采用11．0592MHz

晶振，电容选22pF或30pF均可。图3晶振模块原理图（3）复位电路：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分，合工程中引起的抖动而影响复位。如图所示，复位键接于AT89C51芯片的人RST接口，用于控制倒数计时器的复位操作。计时器运行时按下复位键，计时器停止计数，或计数完成后按复位键进入下一轮计数工作。图4复位电路图（4）按键模块：在上电时LED显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED显示器显示时，分，秒的改变。图5按键模块原理图（5）报警模块：报警模块实现定时时间到报警等功能。图6复位及报警模块原理图3、系统实现（1）实物图（2）分析设计结果为：三个LED显示器以小时、分钟、秒数逐一递减，即呈现倒计时现象，最终设计成功。在整个实物焊接及接线过程中，必然出现众多问题，如：焊接错误导致元件无法使用、接线错误导致最终结果不出现、排线错误导致LED显示不完全等等，这需要我们不断的检测和实验，需要我们耐心的寻找问题所在，从而解决问题，整个过程中，忙碌但快乐，繁琐却充实。四、总结在做本次课程设计的过程中，我们充分掌握了各模块电路的工作原理。从课题入手到中间过程的修改设置、到使用Proteus8Professional电路仿真测试，再到最后的实物电路焊接。每个过程都是小组的三个成员共同完成的，，并使用KeiluVision4编写了全部的驱动程序，在编写程序的过程中我们遇到很多的问题，翻阅了很多资料，也向老师请教了很多，最终写出了程序，画出了电路图，完成了本次课程设计。在整个仿真过程中，免不了各种问题的频频出现，比如：程序编写出现错误导致电路仿真错误、保存程序的路径方式错误导致电路无法导入程序、导入程序之后却又无法进行加载仿真等等。在实物电路焊接时，由于操作不熟悉，导致焊锡融化与电路板相连。这次课程设计让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。上理论课时从来没有见过真正的单片机，只是从理论的角度去理解枯燥乏味的书面知识，但在实践过程中真真切切的尝试了单片机及其系统的仿真和应用，能够理论联系实际的学习，开阔了眼界，提高了单片机知识的理解和水平。除此之外，我还体会团结的重要性及力量之强大，设计过程让我们处理事情更加有条理，思路更清晰明了，发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都将受益于我以后的工作、学习和生活中。五、附录附录1：元件清单元件名称型号数量单片机最小开发板STC89C521电阻10K1按键5数码管2位一体共阳3集成块74LS245三极管90151蜂鸣器1电阻1K2电阻100Ω1电阻2.7K4电阻330Ω8集成块74LS071AC/DC（5V/1A）电源1单排插针402双排插针4029X15cm万用板（3连孔）1杜邦线30附录2：完整的连接图附录3：程序编程#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint/*七段共阴和显示定义*///此表为LDE的字模，共阳数码管0-9ucharcodedispcode[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//段码控制/*定义并初始化变量*/ucharseconde=15;//秒ucharminite=0;//分ucharhour=0;//时ucharmstcnt=0;//定时器计数，定时50ms，mstcnt满20，秒加1ucharshi=0;//闹铃功能ucharfen=0;ucharbjcs;//报警次数ucharc;sbitP10=P1^0;//second调整定义sbitP11=P1^1;//minite调整定义sbitP12=P1^2; //hour调整定义sbitP15=P1^5; //整点报时sbitP13=P1^3; //闹铃功能，调整时间sbitP16=P1^6; //调整时sbitP17=P1^7; //调整分sbitP14=P1^4; //关闭闹铃/*延时子程序*/voiddelay(uintk){ucharj;while((k--)!=0) { for(j=0;j<200;j++) {;} }}/*时间处理子程序*/voidtime(void){if(seconde==59){ seconde=0; minite++; if(minite==59) { minite=0; hour++; if(hour==24) { hour=0; }}}}/*显示子程序*/voiddisplay(void){ if(P13==1) { P2=0x04; P0=dispcode[seconde%10];//秒个位 delay(1); P2=0x08; P0=dispcode[seconde/10];//秒十位 delay(1);// P2=0XFB;// P0=dispcode[10];//间隔符// delay(1);// P2=0X10; P0=dispcode[minite%10];//分个位 delay(1); P2=0X20; P0=dispcode[minite/10];//分十位 delay(1);//// P2=0Xdf;// P0=dispcode[10];//间隔符// delay(1);P2=0X40; P0=dispcode[hour%10];//时个位 delay(1); P2=0X80; P0=dispcode[hour/10];//时十位 delay(1);}}/*键盘扫描子程序*/ //设置倒计时时间voidkeyscan(void){if(P10==0)//秒位的调整{ delay(30); if(P10==0) { seconde++; if(seconde==59) { seconde=0; }} delay(250);}if(P11==0)//分位的调整{ delay(30); if(P11==0) { minite++; if(minite==59) { minite=0; } } delay(250);}if(P12==0)//时位的调整{ delay(30); if(P12==0) { hour++; if(hour==24) { hour=0; }} delay(250);}}/*倒计时*/voidjian(void){ if(P14==0) { P14=0; { if(c==20) { c=0; seconde--; if(seconde>59) { seconde=59; minite--; if(minite>59) { minite=59; hour--; if(hour>23) { hour=0; minite=0; seconde=0; }}}}}}}/*定时闹钟*/voiddingshi(void){if(P13==0)//按信P13不松，显示闹铃设置界面，分别按住P16、P17设置闹铃时间{ P2=0Xfb; P0=dispcode[seconde%10];//秒个位 delay(1); P2=0Xf7; P0=dispcode[seconde/10];//秒十位 delay(1); P2=0Xef; P0=dispcode[fen%10];//分个位 delay(1); P2=0Xdf; P0=dispcode[fen/10];//分个位 delay(1); P2=0Xbf; P0=dispcode[shi%10];//时个位 delay(1); P2=0Xd7f; P0=dispcode[shi/10];//时十位 delay(1);}if(P16==0)//设定时{ delay(30); if(P16==0) { shi++; if(shi==24) { shi=0; } } delay(250);}if(P17==0)//设定分{ delay(30); if(P17==0) { fen++; if(fen==60) { fen=0; } } delay(250);}if((hour==shi)&(minite==fen)&(seconde==0))//闹铃时间到，报警十次{ for(bjcs=0;bjcs<2;bjcs++) { P15=0; delay(10); jian(); P15=1;// delay(500); }}} /*整点报警*/voidzhengdian(void){ if((seconde==0)&(minite==0))//整点报时 { P15=0; delay(10); jian(); P15=1; }}/*主函数*/voidmain(void){P0=0xff;TMOD=0X11;//time0为定时器，方式1TH0=0X3C;//预置计数初值，50msTL0=0XB0;EA=1;//总中断开ET0=1;//允许定时器0中断TR0=1;//开启定时器0 while(1) { keyscan();//按键扫描 dingshi();//定时闹钟 zhengdian();//整点报时 jian(); display();//显示时间 }}voidtimer0(void)interrupt1//定时器0方式1，50ms中断一次{ TH0=0X3C;//手动加载计数脉冲次数 TL0=0XB0; c++;// mstcnt++;//用于计算时间，每隔50ms加1// if(mstcnt==20)//mstcnt满20即为一秒// {// seconde++;//秒加1// time();//时间处理// mstcnt=0;//对计数单元的清零，重新开始计数// }}六、参考文献[1]·李群芳，肖看，张士军·单片微型计算机与接口技术·电子工业出版社·第四版[2]·钟富昭等·8051单片机典型模块设计与应用[M]·人民邮电出版社·2007[3]·陈海宴·51单片机原理及应用[M]·北京航空航天大学出版社·2010基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统